内存交叉属性存储模型的研究

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3.0 李佳 2024-09-26 5 4 188.5KB 5 页 15积分

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内存数据库交叉属性存储模型的研究

摘要：探讨数种在 MMDB 系统中可以使用的存储模型，并列举出他们各自的不足之处，尤其在 MMDB 系统要求处理器缓存操

作高效率的前提下，这些存储模型的性能缺陷。随后，提出“交叉属性存储模型”，该存储模型通过在页面内将相同属性

的值分组存放来提高缓存性能，能更好的满足 MMDB 系统对处理器缓存操作效率的要求，提供更好地存储和操作性能。

摘要：内存数据库；存储模型

1.MMDB 数据存储方案的新思路

现今的数据库应用程序越来越注重对内存的访问效率，高性能的数据库系统因而必须最大限度地利

用处理器缓存，将可能被用到的数据缓存在多层次的缓存中。数据放置的位置对缓存的利用优化尤其重要。

选择好的数据存储方案，改进数据分布的空间布局性，能够提高对缓存的利用率，提升性能。目前，新的

数据存储方案的设计思路集中于对记录内部各个属性值的存储布局做调整，能够按照需求访问记录中的

部分属性，从而消除不必要的内存访问所带内存延迟。因此，本文提出一种在 MMDB 系统中适用的数据存

储方法，它仍然象 DRDB 系统中那样，在记录中存放实际值，但是为缓存的利用做了优化。

2.交叉属性存储模型

传统的 N-ary 存储系统适用于 DRDB 系统，在 MMDB 系统中较少被采用离散存储模型在单属性查询访问

中，无论在 DRDB 系统和 MMDB 系统中，都较好的性能表现。但是在多属性查询中，性能会有很大的下降。

离散存模型通过对表的完全垂直分区可以提高缓存操作效率的思想，使对 MMDB 系统的存储模型的设计有

很大启发[1]。这里，将提出交叉属性储模型。交叉存储模型仍然以页面为数据存储单元，它具有如下特点：

a)在页面内部，调整记录数据的存储布局，尽可能地控制数据的空间局部性。这对于缓存的优化利用

很重要。

b)具有较小的记录重组代价。在 MMDB 系统中，记录重组代价绝大部分为 CPU 资源的消耗，但对比离散

存储模型要小很多。同时，在重组记录的过程中，也能利用缓存来提升性能。

2.1 交叉属性存储模型介绍

交叉属性存储模型的设计思想是记录以类似 N-ary 存储模型的形式存放在数据页面内，在页面内对

记录数据的放置做调整，为缓存的利用做优化[2] [3]。交叉属存储模型在页面内部对记录做垂直划分，同时

将数据页面依据记录属性的数量区，将相同属性的数据组织到一起存放在特定的分区内。例如有表

R(SN，name，age)，以交叉属性存储模型存储数据，则在每个数据页面内会分成 3 个不同的分区，

SN，name 和 age 的值会分布存放在不同的分区内。并且在每个分区内，数据都连续存放，并在分区的后部

预留一部分空间，做插入新记录时使用。

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摘要：

内存数据库交叉属性存储模型的研究摘要：探讨数种在MMDB系统中可以使用的存储模型，并列举出他们各自的不足之处，尤其在MMDB系统要求处理器缓存操作高效率的前提下，这些存储模型的性能缺陷。随后，提出“交叉属性存储模型”，该存储模型通过在页面内将相同属性的值分组存放来提高缓存性能，能更好的满足MMDB系统对处理器缓存操作效率的要求，提供更好地存储和操作性能。摘要：内存数据库；存储模型1.MMDB数据存储方案的新思路现今的数据库应用程序越来越注重对内存的访问效率，高性能的数据库系统因而必须最大限度地利用处理器缓存，将可能被用到的数据缓存在多层次的缓存中。数据放置的位置对缓存的利用优化尤其重要。选择好...

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