[发明专利]基于B+树数据库的空闲页管理方法、装置及存储介质

说明书

本发明公开了基于B+树数据库的空闲页管理方法、装置及存储介质，所述基于B+树数据库的空闲页管理方法，包括：空闲页增量数据写入流程：写事务开始执行，根据写事务针对空闲页进行操作，并记录空闲页的增量页数据信息；空闲页全量数据写入流程：当所述空闲页全量数据写入流程开始执行的配置条件被触发时，获取全量空闲页数据信息进行写入，并在全量空闲页数据信息写入完成后清空相应的增量页数据信息。本发明针对B+树存储大数量且存在较大的空闲页时，写事务提交时空闲页的写入存在巨大的性能损耗的问题，提出了空闲页增量数据写入流程+空闲页全量数据写入流程的方法，解决了B+树大数据量下增删数据时的写性能难题，具有较高的创新性和使用价值。

技术领域

本发明存储技术领域，具体的涉及基于B+树数据库的空闲页管理方法、装置及存储介质。

背景技术

B+树数据库：以B+树数据结构来创建的数据库，是一种持久化数据库，能提供高效地写入/查询/更新/删除的能力。

空闲页：当数据库连续运行一段时间后，数据被频繁地写入/删除后，内存/文件中会产生大量不连续的空间，这些空间可用来再次分配数据，这些已释放的不连续空间叫做空闲页。

磁盘存储领域，B+树是一种支持高性能读写，并支持range查询的技术。B+树存储数据时，磁盘和内存可相互映射，方便应用程序通过读写内存来操作磁盘。此时应用程序不仅需要管理数据页信息，而且也同步需要管理空闲页信息。因为随着不断的写入及删除操作，数据页会被频繁地写入擦出再写入，当前的数据页哪些是被使用，哪些是未使用可复用的，需要精确地记录在案，这也就是空闲页管理需要完成的事情。当前的空闲页管理，是在每次写入/删除时同步将空闲页信息写入到磁盘文件中的，当系统需要存储大数据量时，空闲页可能会达到MB级别，每次写入的数据量可能仅有KB级别，而空闲页是数据量的千倍，此时写入时会有严重的性能瓶颈。

有鉴于此，特提出本发明专利。

发明内容

针对以上所述的性能问题，本发明提出基于B+树数据库的空闲页管理方法，此空闲页管理方法在大数据量场景下频繁写入/删除时性能更高，具体地，采用了如下技术方案：

基于B+树数据库的空闲页管理方法，包括：

空闲页增量数据写入流程：写事务开始执行，根据写事务针对空闲页进行操作，并记录空闲页的增量页数据信息；

空闲页全量数据写入流程：当所述空闲页全量数据写入流程开始执行的配置条件被触发时，获取全量空闲页数据信息进行写入，并在全量空闲页数据信息写入完成后清空相应的增量页数据信息。

作为本发明的可选实施方式，本发明的基于B+树数据库的空闲页管理方法中，所述空闲页增量数据写入流程：写事务开始执行，根据写事务针对空闲页进行操作，并记录空闲页的增量页数据信息包括：

写事务开始；

逐条执行写事务的每一条语句：如果是put操作，则分配满足当前put操作需要的页空间，如果是删除操作，查找到对应的页空间；

写事务提交：不记录全量空闲页，空闲页的增量页数据信息在执行写事务的相应流程中进行落盘。

作为本发明的可选实施方式，本发明的基于B+树数据库的空闲页管理方法中，所述逐条执行写事务的每一条语句过程中如果是put操作，则分配满足当前put操作需要的页空间包括：

从空闲页中查找，查找到可用的空闲页空间，则从空闲页中释放对应的空闲页空间；

如果空闲页中未找到，则从应用中的未使用地址开始找到可用的页空间；

记录空闲页的增量页数据并落盘，所述的增量页数据包括事务ID，空闲页ID及操作方式:移除。