[发明专利]一种基于装载因子的缓存数据预加载与替换方法

摘要

本发明公开了一种基于装载因子的缓存数据预加载与替换方法，实现在海量数据模式下，对数据的快速预加载和替换。装载因子直观地说就是在 Ri次对数据的读请求中数据命中缓存的次数。该方法基于数据的整体分布因子来计算各个数据的装载因子，根据数据的装载因子来判断该数据是否应该放在缓存中。因为装载因子是表示数据命中缓存的次数，因此当装载因子占比数据读取次数Ri超过一定阀值的时候，我们就可以认为该数据更适合预先装载到缓存中，从而在系统初始化的时候采取加载该数据的策略。

主权项

一种基于装载因子对缓存数据进行预加载和替换的方法，其特征在于,包括如下步骤：(1)计算系统的数据的分布情况，对于符合一定分布模型的系统，使用统计模型计算得到分布情况，对于无法找到合适的分布模型的数据，则通过使用数据库统计算法得到；数据分布因子计算方式如下：λ=(Σi=1nRi×SiDTi-MTiΣi=1n(Si×DTiDTi-MTi-Mn)×Ri)2]]>其中：Ri:数据对象i的读请求数，Si:数据对象i的缓存大小，MTi:数据对象i从缓存中读取的时延，DTi:数据对象i未缓存的读取时延，λ:数据分布因子，M:总的可用缓存的大小，n:总的数据个数；(2)在系统启动时，根据数据的分布情况，计算需要加载的数据的装载因子，一旦装载因子占数据访问次数比例超过阈值，则将其加载到缓存，否则不预加载；装载因子计算方式如下，公式中参数的含义与(1)中相同：Pi=Ri×DTiDTi-MTi-Riλ×Si×(DTi-MTi)]]>(3)系统运行过程中采用惰性更新方法，当用户访问某个数据时，重新计算该数据的装载因子，根据新的装载因子决定是否需要将数据放到缓存中或是否需要从缓存中移除；(4)在第三步中有新的数据需要更新时，替换缓存中的数据；(5)对于数据量较少的系统不更新分布因子，但是在数据量增长后隔一定间隔更新一次装载因子之后循环采用第三到第五步的策略，保持缓存中数据的时效性和命中率。