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相對於傳統磁碟資料庫，記憶體資料庫通過將資料完全載入到記憶體,在記憶體中實現對資料的管理,在資料同步、資料傳送、事務處理、並行操作等方面進行了相應的改進設計，使得記憶體資料庫在處理資料上能夠比磁碟資料庫快得多，可以有效地解決計費系統中信控、實時累賬等部分對系統響應要求高的問題。

專案決定在信控模組使用記憶體資料庫機制取代賬單中心模式進行實時累賬優惠觸發信控。

以下是對FastDB進行的幾點說明：

1、 功能歸納

1）記憶體資料庫具備傳統資料庫的一些基本功能：

A：資料的管理，記憶體資料庫機制是支援永久資料的管理的，包括資料庫的的定義、儲存、維護等功能。

B：資料的操作，記憶體資料庫支援對資料進行增，刪，改，查，資料完整性校驗等一些基本功能。

C：事務管理，記憶體資料庫支援排程，程序間、執行緒間的一些併發等操作。

d.資料恢復備份機制，記憶體資料庫支援線上備份和系統崩潰後的自動恢復。

2）FastDB在功能上特有的一些特點

A：查詢優化，與傳統資料庫管理系統咋紅執行查詢相比，當所有的資料存在於記憶體當中時，查詢的數度是非常快的，但是FastDB還是進一步使用了索引(hash,T-tree)、反向指標和查詢並行化進行了查詢優化。

B：提供了一個靈活方便的應用程式語言介面，能夠方便寫出查詢等語句。

2、工作原理

FastDB是一個高效率的記憶體資料庫系統，在磁碟上的資料庫檔案和使用該資料庫的每一個應用程式佔用的虛擬記憶體空間相對映，這樣取消了資料檔案和緩衝池中的資料傳輸。再將整個檔案資料讀入記憶體，並且使用了高效能的鎖工具實現了只讀模式執行緒間、單個更改模式執行緒和多個只讀模式執行緒間的併發執行。FastDB

通過點陣圖實現對記憶體進行分配，最小單位塊是分配量子（16位元組）。如此大大提高了資料引用的區域性性（物件資料儘可能分配在連續的記憶體區域），最小化了修改頁的數目和減少了事務提交時間。事務提交協議基於一個影子根頁演算法，對資料庫執行原子更新操作，恢復效率很高，在儲存資料結構上可以採用T-tree結構（T-tree和AVL-tree相似，只是T-tree中每個節點中順序儲存了多個值），對於大量相似重複性資料的查詢效能相當高；也可以採用Hash儲存，這是用關鍵欄位定位表中記錄的最好辦法（採用等號進行查詢）。

影子根頁演算法概述：FastDB資料庫中每條物件都具有唯一的識別符號（OID），用作一個數組（物件索引）的下標，元素值表示物件的一個控制代碼，在FastDB

資料庫中存在兩個索引（當前索引和影子索引），當某個物件第一次被修改時，它會建立一個副本，當前索引中的物件控制代碼被修改指向副本，影子索引仍然包含一個指向該物件原始版本的控制代碼。所有更改發生在副本上，FastDB在物件索引的一個特殊點陣圖頁上標記出哪個索引包含修改過的物件控制代碼。

當一個事務被提交時，FastDB首先檢查物件索引的尺寸的大小，若增長了，還會重新為物件索引的影子副本重新分配記憶體，然後釋放“舊物件”佔用的記憶體，釋放後，將修改過的所有點陣圖頁flush到磁碟上，然後FastDB將改變資料庫頭部中的當前物件索引指示符，以切換物件索引的角色。當前物件索引將變成影子索引之後，FastDB 把修改過的所有控制代碼從新的物件索引中複製到先前是影子的、現在已成為當前的物件索引中。此時，兩個索引都得到了同步。（具體記憶體塊的移動索引管理細節需要進一步琢磨）

3、 部署方法

1）應用程式編譯環境需求，首先是任何一個FastDB應用程式必須包含標頭檔案：fastdb.h；

然後是可以選擇呼叫庫檔案（FastDB編譯後提供靜態庫(libfastdb_r.a)和共享庫兩種庫(libfastdb_r.so/ libfastdb_r.so.2)給呼叫）；

最後是FastDB提供很多編譯選項介面，使用者可以根據需要進行設定，比如：容錯支援，無盤模式，鎖檢測清理機制等等功能。

2）執行系統環境需求，理論上說，記憶體載入的資料庫檔案規模最小是1MB，上限就是記憶體和磁碟的容量了（FastDB 的整個優化設計是基於真個資料庫系統存放在機器實體記憶體中，但是它依然支援將應用在規模超過實體記憶體的資料庫上，只是效率不會很高）

4、介面呼叫方法

1）FastDB提供了subsql互動式工具供使用者進行備份，查詢，監控等。（按著提示走即可）

2）C++介面

A：開啟或建立資料庫：

dbDatabase db(parameter);

db.open(parameter);

mode的有：dbReadOnly，dbAllAccess，dbConcurrentRead，dbConcurrentUpdate四模式

B：FastDB支援的資料型別：

型別描述

bool                     布林型別 (true,false)

int1                      一個位元組的帶符號整型(-128..127)

int2                      兩個位元組的帶符號整型(-32768..32767)

int4                      四個位元組的帶符號整型(-2147483648..2147483647)

int8                      八個位元組的帶符號整型(-2**63..2**63-1)

real4                    四個位元組的ANSI 浮點型

real8                    八個位元組的雙精度浮點型

char const*           非中斷整型

dbReference<T>    到類T 的指標。

dbArray<T>          元素型別是T 的動態陣列。

C：FastDB對錶的介面描述

C++需要用類的形式來定義表結構，然後一一對映到表的fields，如果類有方法就得用巨集：   CLASS_DESCRIPTOR(name,field_list)，進行描述，還有方法巨集TYPE_DESCRIPTOR(field_list)（具體的檢視的幫助文件）

最後只需要將類進行註冊：REGISTER(Class Name);

D：遊標

遊標有兩種模式：    dbCursorViewOnly，dbCursorForUpdate

定義舉例dbCursor<Class Name> instance (dbCursorForUpdate);

提供了資料庫的改、刪、查方法介面

Instance.udate()

Instance.select()/select(dbquery &q);

E：dbquery Q;

Q = “id = ” idvalue,”and datetime = ”,currtime;

F：插

資料的insert方法FastDB提供了過載

dbReference<T> insert(T const& record);

所以使用起來是很簡單的。

具體細節用法查閱手冊。Hoho。。。

5、改造計劃

暫時不用改造現有機制，如果不想在記憶體資料庫當中形成綜合賬單表（從原來的賬單中心的四張記憶體表（累賬賬單表，週期性費用表，優惠結果表，調賬結果表）中提取），減少冗餘，就需要改造其現有的事務提交機制。使得事務提交後，程式能夠控制資料改變對其他程序的可見性。

6、本人的兩點擔心

1）FastDB適合主導讀取模式的應用程式，在大規模資料群處理上，進行更改事務處理的效率和準確性能上有待後查。

2）FastDB雖然是一個極其優秀的開源記憶體資料庫，但畢竟沒有或者很少經過商用的專業的測試。系統中複雜的記憶體管理過程，可能容易產生過多的記憶體碎片，導致系統的不穩定。