[发明专利]面向非易失性内存的内存数据库并行日志方法

摘要

一种面向非易失性内存的内存数据库并行日志方法，属于内存数据库并行日志方法。在内存数据库运行过程中，事务不断地修改数据，这些数据可能分布在不同的页面上；对于每个数据的修改操作，记录数据页面ID；然后把这些日志信息按照页面ID进行分解，写入隶属页面ID的非易失性内存中的缓冲区；非易失性内存在掉电的情况下，仍然保持其数据，于是保证了内存数据库的可恢复性；一旦日志信息抵达非易失性内存，即日志信息已经实现了持久化，事务可以提交了；各个页面的日志缓冲写盘操作，不存在依赖关系，通过多线程技术并行执行。优点：利用差分日志的结合律和交换律，把日志记录按照数据页面进行组织，暂时缓存在非易失性内存中，保证事务的可恢复性。

主权项

1. 一种面向非易失性内存的内存数据库并行日志方法，其特征是：面向非易失性内存的基于差分技术的并行日志方法，基于数据的前像和后像，计算差分值，作为日志信息；差分值的应用符合交换律和结合律，于是日志可以进行随意分组和乱序应用，利用这个特点，采用并行日志记录方法，利用多路I/O 实现并行日志记录；恢复的时候以数据页面为单位，应用该页面的日志信息之后，页面就达到可用状态，接受新事务的存取；恢复过程中，各个数据页面的恢复是独立的，页面的检查点被装载以后，页面的日志被装载和应用到数据上，该页面即可恢复到最新状态，存取该页面的新事务即可继续运行，无需等待所有日志信息处理完毕，具体如下：在内存数据库运行过程中，事务不断地修改数据，这些数据可能分布在不同的页面上；对于每个数据的修改操作，记录数据页面ID，数据的位置信息即偏移量、以及差分日志即前像和后像的异或值；然后把这些日志信息按照页面ID进行分解，写入隶属页面ID的非易失性内存中的缓冲区；非易失性内存在掉电的情况下，仍然保持其数据，于是保证了内存数据库的可恢复性；一旦日志信息抵达非易失性内存，即日志信息已经实现了持久化，事务可以提交了；为每个页面准备两个非易失性内存的缓冲区；一个缓冲区用于不断接收日志信息，保证事务的提交；另外一个是一个已满的缓冲区，用于写到磁盘，日志记录转移到磁盘后，该缓冲区处于待命状态；当某个页面的非易失性内存缓冲已满的时候，这些日志信息被转移到磁盘，即写入磁盘；如果此时有事务修改该页面，生成了新的日志信息，这些日志信息写入另外一个缓冲区，两个缓冲区一个用于接收当前活跃事务的日志，一个用于转移日志到磁盘，两者交替使用；各个页面的日志缓冲写盘操作，不存在依赖关系，通过多线程技术并行执行。