基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置及方法，涉及通信網(wǎng)傳輸設備與接入設備領域，該裝置包括鎖定記錄關鍵字集合和記錄集合，鎖定記錄關鍵字集合包括互斥鎖和關鍵字提取函數(shù)，鎖定記錄關鍵字集合用于進行行級鎖定時，依據(jù)記錄關鍵字提取函數(shù)從需要鎖定的記錄中抽出關鍵字，將關鍵字插入到鎖定記錄關鍵字集合中；記錄集合是容納所有記錄的唯一性關聯(lián)容器，容器中的對象類型為記錄類型，容器的唯一性、排序依據(jù)為記錄中的關鍵字，而關鍵字由關鍵字提取函數(shù)在記錄中提取。本發(fā)明采取關鍵數(shù)據(jù)集合+輪詢探測的方式，在高并發(fā)條件下對集合進行高效訪問，集合中單條或多條記錄鎖定不影響全局操作。
【專利說明】基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信網(wǎng)傳輸設備與接入設備領域，具體是涉及一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置及方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的集合容器在處理對內(nèi)部某條記錄的并發(fā)操作場景時，如果要防止某一條記錄被修改，通常是對整個集合加互斥鎖，或者是加讀寫鎖。即使是后者，也會對全集進行鎖定，如果鎖定時間較長，則整個集合容器整體被鎖定的時間就隨之延長。往往當某一行記錄被鎖定，進而導致全集被鎖定，操作其他記錄(尤其是寫操作)受到影響，嚴重影響操作的效率?，F(xiàn)有的另一種方法是對集合中每個對象持有一個鎖，但這種情況在集合中數(shù)據(jù)量非常龐大時，會迅速耗盡操作系統(tǒng)中對應資源?？傊?，目前的集合中單條或多條記錄鎖定影響全局操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述【背景技術】的不足，提供一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置及方法，采取關鍵數(shù)據(jù)集合+輪詢探測的方式，在高并發(fā)條件下對集合進行高效訪問，集合中單條或多條記錄鎖定不影響全局操作。
[0004]本發(fā)明提供一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置，包括鎖定記錄關鍵字集合和記錄集合，所述鎖定記錄關鍵字集合包括互斥鎖和關鍵字提取函數(shù)，互斥鎖是操作系統(tǒng)提供的常規(guī)互斥鎖；關鍵字提取函數(shù)是將記錄中的關鍵字抽取出來的功能函數(shù)，由定義該集合的用戶自行定義；
[0005]所述鎖定記錄關鍵字集合，用于:進行行級鎖定時，依據(jù)記錄關鍵字提取函數(shù)從需要鎖定的記錄中抽出關鍵字，將關鍵字插入到鎖定記錄關鍵字集合中；鎖定記錄關鍵字集合為有序且成員唯一的集合，具備插入相同記錄時返回錯誤的特性，該集合由需要行鎖定的記錄的關鍵字對象組成；鎖定記錄關鍵字由用戶定義；
[0006]所述記錄集合是容納所有記錄的唯一性關聯(lián)容器，容器中的對象類型為記錄類型，容器的唯一性、排序依據(jù)為記錄中的關鍵字，而關鍵字由關鍵字提取函數(shù)在記錄中提取。
[0007]在上述技術方案的基礎上，所述裝置對外提供的操作方式有:插入數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、查找數(shù)據(jù)、鎖定數(shù)據(jù)、解鎖數(shù)據(jù)，在所述裝置的上述每一項操作中，均要對行鎖信息區(qū)域進行訪問，以獲取相應的行鎖；在無法得到行鎖的情況下，等待若干毫秒，重新對行鎖信息區(qū)域進行訪問；在得到行鎖后，訪問相應數(shù)據(jù)；在成功刪除數(shù)據(jù)的同時，刪除行鎖信息。
[0008]在上述技術方案的基礎上，所述裝置對裝置內(nèi)部的記錄都對應存在一個關鍵字條目，對于記錄的增加、刪除、查找過程，都需要鎖定對應的關鍵字，同時提供鎖定記錄以及解鎖的功能；鎖定關鍵字時，只需在鎖定記錄關鍵字集合中插入相應數(shù)據(jù)。
[0009]本發(fā)明還提供一種利用上述裝置實現(xiàn)的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0010]A、行鎖的加鎖:
[0011]步驟101、當向所述裝置中鎖定指定記錄時，首先由關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字；
[0012]步驟102、對關鍵字區(qū)域加鎖；
[0013]步驟103、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟104 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟108 ；
[0014]步驟104、提取出關鍵字后，向鎖定記錄關鍵字集合插入該關鍵字，轉(zhuǎn)到步驟105 ；
[0015]步驟105、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟106 ；
[0016]步驟106、操作記錄區(qū)域關鍵字對應數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到步驟107 ；
[0017]步驟107、返回成功，結(jié)束；
[0018]步驟108、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟109 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟110 ；
[0019]步驟109、休眠10毫秒，返回步驟102，嘗試加鎖；
[0020]步驟110、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
[0021]在上述技術方案的基礎上，步驟110之后還包括以下步驟:
[0022]B、行鎖的解鎖:
[0023]步驟201、當向所述裝置中解鎖定指定記錄時，首先由記錄關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字;
[0024]步驟202、對關鍵字區(qū)域加鎖；
[0025]步驟203、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟204 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟208 ；
[0026]步驟204、提取出關鍵字后，判斷鎖定記錄關鍵字集合是否存在該關鍵字，如果存在，則轉(zhuǎn)到步驟205 ;如果不存在，則轉(zhuǎn)到步驟206 ；
[0027]步驟205、刪除關鍵字區(qū)域?qū)年P鍵字，轉(zhuǎn)到步驟206 ；
[0028]步驟206、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟207 ；
[0029]步驟207、返回成功，結(jié)束；
[0030]步驟208、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟209 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟210 ；
[0031]步驟209、休眠10毫秒，返回步驟202 ；
[0032]步驟210、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
[0033]在上述技術方案的基礎上，步驟210之后還包括以下步驟:對于容器的所有操作:插入記錄、刪除記錄、查詢記錄，都是先獲取行鎖，然后再鎖定記錄區(qū)域，對記錄區(qū)域進行操作，具體步驟如下:
[0034]步驟301:發(fā)起操作；
[0035]步驟302:對操作的記錄在容器中加行鎖；
[0036]步驟303:判斷加鎖是否成功，如果加鎖成功，則轉(zhuǎn)到步驟304;否則，轉(zhuǎn)到步驟309 ；
[0037]步驟304:對操作的記錄區(qū)域加鎖，轉(zhuǎn)到步驟305 ；
[0038]步驟305:對容器中的記錄區(qū)域執(zhí)行請求的操作，轉(zhuǎn)到步驟306 ；
[0039]步驟306:對操作的記錄區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟307 ；[0040]步驟307:解除行鎖，轉(zhuǎn)到步驟308 ；
[0041]步驟308:返回成功，結(jié)束；
[0042]步驟309:返回失敗，結(jié)束。
[0043]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0044]本發(fā)明采取關鍵數(shù)據(jù)集合+輪詢探測的方式，在高并發(fā)條件下對集合進行高效訪問，集合中單條或多條記錄鎖定不影響全局操作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是本發(fā)明實施例中基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0046]圖2為本發(fā)明實施例中行鎖的加鎖的流程圖。
[0047]圖3為本發(fā)明實施例中行鎖的解鎖的流程圖。
[0048]圖4為本發(fā)明實施例中容器記錄操作與行鎖關系的示意圖。
【具體實施方式】
[0049]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0050]參見圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置，包括鎖定記錄關鍵字集合和記錄集合，鎖定記錄關鍵字集合包括互斥鎖和關鍵字提取函數(shù)，互斥鎖是操作系統(tǒng)提供的常規(guī)的互斥鎖；關鍵字提取函數(shù)是將記錄中的關鍵字抽取出來的功能函數(shù)，由定義該集合的用戶自行定義，具備通用性；
[0051]鎖定記錄關鍵字集合，用于:進行行級鎖定時，依據(jù)記錄關鍵字提取函數(shù)從需要鎖定的記錄中抽出關鍵字，將關鍵字插入到鎖定記錄關鍵字集合中；鎖定記錄關鍵字集合為有序且成員唯一的集合，具備插入相同記錄時返回錯誤的特性，該集合由需要行鎖定的記錄的關鍵字對象組成；鎖定記錄關鍵字由用戶定義，必須實現(xiàn)關鍵字之間的小于比較方法;
[0052]記錄集合是容納所有記錄的唯一性關聯(lián)容器，容器中的對象類型為記錄類型，容器的唯一性、排序依據(jù)為記錄中的關鍵字，而關鍵字由關鍵字提取函數(shù)在記錄中提取。
[0053]本裝置對外提供的操作方式有:插入數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、查找數(shù)據(jù)、鎖定數(shù)據(jù)、解鎖數(shù)據(jù)。在本裝置的上述每一項操作中，對行鎖信息區(qū)域都要進行訪問，以獲取相應的行鎖；在無法得到行鎖的情況下，等待若干毫秒，重新對行鎖信息區(qū)域進行訪問；在得到行鎖后，訪問相應數(shù)據(jù)。在成功刪除數(shù)據(jù)的同時，刪除行鎖信息。
[0054]本裝置對裝置內(nèi)部的記錄都對應存在一個關鍵字條目，對于記錄的增力口、刪除、查找過程都需要鎖定對應的關鍵字，同時提供鎖定記錄以及解鎖的功能。這樣保證外部需要持有保持不變的數(shù)據(jù)，只需要通過持有對應關鍵字，就能夠保證相應數(shù)據(jù)被鎖定，不會被修改、刪除、讀取，保證數(shù)據(jù)的一致性。鎖定關鍵字時，只需要在鎖定記錄關鍵字集合中插入相應數(shù)據(jù)，而不需要額外的系統(tǒng)資源，能夠保證提供無限制數(shù)量的行鎖，同時保證不同關鍵字記錄的操作互不影響。
[0055]本發(fā)明實施例提供一種利用上述裝置實現(xiàn)的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0056]A、參見圖2所示，行鎖的加鎖:[0057]步驟101、當向本裝置中鎖定指定記錄時，首先由關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字；
[0058]步驟102、對關鍵字區(qū)域加鎖；
[0059]步驟103、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟104 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟108 ；
[0060]步驟104、提取出關鍵字后，向鎖定記錄關鍵字集合插入該關鍵字，轉(zhuǎn)到步驟105 ；
[0061]步驟105、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟106 ；
[0062]步驟106、操作記錄區(qū)域關鍵字對應數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到步驟107 ；
[0063]步驟107、返回成功，結(jié)束；
[0064]步驟108、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟109 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟110 ；
[0065]步驟109、休眠10毫秒，返回步驟102，嘗試加鎖；
[0066]步驟110、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
[0067]步驟110之后還包括以下步驟:
[0068]B、參見圖3所示，行鎖的解鎖:
[0069]步驟201、當向本裝置中解鎖定指定記錄時，首先由記錄關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字；
[0070]步驟202、對關鍵字區(qū)域加鎖；
[0071]步驟203、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟204 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟208 ；
[0072]步驟204、提取出關鍵字后，判斷鎖定記錄關鍵字集合是否存在該關鍵字，如果存在，則轉(zhuǎn)到步驟205 ;如果不存在，則轉(zhuǎn)到步驟206 ；
[0073]步驟205、刪除關鍵字區(qū)域?qū)年P鍵字，轉(zhuǎn)到步驟206 ；
[0074]步驟206、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟207 ；
[0075]步驟207、返回成功，結(jié)束；
[0076]步驟208、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟209 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟210 ；
[0077]步驟209、休眠10毫秒，返回步驟202 ；
[0078]步驟210、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
[0079]在對容器中記錄加行鎖以后，當不需要行鎖時，則需要進行釋放，而釋放行鎖的原理在于清除鎖定記錄關鍵字集合中的關鍵字:對關鍵字區(qū)域加鎖，在關鍵字區(qū)域清除對應關鍵字，對關鍵字區(qū)域解鎖。
[0080]本裝置對容器的操作分為鎖定操作與記錄操作2種。前者是供使用者長時間的鎖定某一條記錄，防止其他使用者修改而設計的操作；而后者則是通用的操作行為。
[0081]步驟210之后還包括以下步驟:
[0082]對于容器的所有操作:插入記錄、刪除記錄、查詢記錄，都是先獲取行鎖，然后再鎖定記錄區(qū)域，對記錄區(qū)域進行操作，參見圖4所示，具體步驟如下:
[0083]步驟301:發(fā)起操作；
[0084]步驟302:對操作的記錄在容器中加行鎖；
[0085]步驟303:判斷加鎖是否成功，如果加鎖成功，則轉(zhuǎn)到步驟304;否則，轉(zhuǎn)到步驟309 ；
[0086]步驟304:對操作的記錄區(qū)域加鎖，轉(zhuǎn)到步驟305 ；[0087]步驟305:對容器中的記錄區(qū)域執(zhí)行請求的操作，轉(zhuǎn)到步驟306 ；
[0088]步驟306:對操作的記錄區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟307 ；
[0089]步驟307:解除行鎖，轉(zhuǎn)到步驟308 ；
[0090]步驟308:返回成功，結(jié)束；
[0091]步驟309:返回失敗，結(jié)束。
[0092]鎖定操作由于對具體的行記錄進行了鎖定，其他記錄操作在需要對已鎖定的記錄操作時，則必須獲得相應的行鎖，這樣本裝置既能夠保證對裝置內(nèi)記錄數(shù)據(jù)的多線程操作安全，又能夠提供行級排他鎖定能力，提供多個外部調(diào)用者使用，分別鎖定，操作不同的記錄。
[0093]本領域的技術人員可以對本發(fā)明實施例進行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0094]說明書中未詳細描述的內(nèi)容為本領域技術人員公知的現(xiàn)有技術。
【權(quán)利要求】
1.一種基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置，其特征在于:包括鎖定記錄關鍵字集合和記錄集合，所述鎖定記錄關鍵字集合包括互斥鎖和關鍵字提取函數(shù)，互斥鎖是操作系統(tǒng)提供的常規(guī)互斥鎖；關鍵字提取函數(shù)是將記錄中的關鍵字抽取出來的功能函數(shù)，由定義該集合的用戶自行定義； 所述鎖定記錄關鍵字集合，用于:進行行級鎖定時，依據(jù)記錄關鍵字提取函數(shù)從需要鎖定的記錄中抽出關鍵字，將關鍵字插入到鎖定記錄關鍵字集合中；鎖定記錄關鍵字集合為有序且成員唯一的集合，具備插入相同記錄時返回錯誤的特性，該集合由需要行鎖定的記錄的關鍵字對象組成；鎖定記錄關鍵字由用戶定義； 所述記錄集合是容納所有記錄的唯一性關聯(lián)容器，容器中的對象類型為記錄類型，容器的唯一性、排序依據(jù)為記錄中的關鍵字，而關鍵字由關鍵字提取函數(shù)在記錄中提取。
2.如權(quán)利要求1所述的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述裝置對外提供的 操作方式有:插入數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)、查找數(shù)據(jù)、鎖定數(shù)據(jù)、解鎖數(shù)據(jù)，在所述裝置的上述每一項操作中，均要對行鎖信息區(qū)域進行訪問，以獲取相應的行鎖；在無法得到行鎖的情況下，等待若干毫秒，重新對行鎖信息區(qū)域進行訪問；在得到行鎖后，訪問相應數(shù)據(jù)；在成功刪除數(shù)據(jù)的同時，刪除行鎖信息。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)裝置，其特征在于:所述裝置對裝置內(nèi)部的記錄都對應存在一個關鍵字條目，對于記錄的增加、刪除、查找過程，都需要鎖定對應的關鍵字，同時提供鎖定記錄以及解鎖的功能；鎖定關鍵字時，只需在鎖定記錄關鍵字集合中插入相應數(shù)據(jù)。
4.利用權(quán)利要求1至3中任一項所述裝置實現(xiàn)的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: A、行鎖的加鎖: 步驟101、當向所述裝置中鎖定指定記錄時，首先由關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字； 步驟102、對關鍵字區(qū)域加鎖； 步驟103、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟104 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟108 ； 步驟104、提取出關鍵字后，向鎖定記錄關鍵字集合插入該關鍵字，轉(zhuǎn)到步驟105 ； 步驟105、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟106 ； 步驟106、操作記錄區(qū)域關鍵字對應數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到步驟107 ； 步驟107、返回成功，結(jié)束； 步驟108、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟109 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟110 ； 步驟109、休眠10毫秒，返回步驟102，嘗試加鎖； 步驟110、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
5.如權(quán)利要求4所述的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)方法，其特征在于:步驟110之后還包括以下步驟: B、行鎖的解鎖: 步驟201、當向所述裝置中解鎖定指定記錄時，首先由記錄關鍵字提取函數(shù)提取出關鍵字； 步驟202、對關鍵字區(qū)域加鎖；步驟203、判斷加鎖是否成功，如果成功，則轉(zhuǎn)到步驟204 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟208 ； 步驟204、提取出關鍵字后，判斷鎖定記錄關鍵字集合是否存在該關鍵字，如果存在，則轉(zhuǎn)到步驟205 ;如果不存在，則轉(zhuǎn)到步驟206 ； 步驟205、刪除關鍵字區(qū)域?qū)年P鍵字，轉(zhuǎn)到步驟206 ； 步驟206、對關鍵字區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟207 ； 步驟207、返回成功，結(jié)束； 步驟208、判斷失敗次數(shù)是否小于N次，N為正整數(shù)，如果失敗次數(shù)小于N次，則轉(zhuǎn)到步驟209 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟210 ； 步驟209、休眠10毫秒，返回步驟202 ； 步驟210、如果失敗次數(shù)大于N次，則返回失敗，結(jié)束。
6.如權(quán)利要求5所述的基于碰撞探測的行級鎖定集合實現(xiàn)方法，其特征在于:步驟210之后還包括以下步驟:對于容器的所有操作:插入記錄、刪除記錄、查詢記錄，都是先獲取行鎖，然后再鎖定記錄區(qū)域，對記錄區(qū)域進行操作，具體步驟如下: 步驟301:發(fā)起操作； 步驟302:對操作 的記錄在容器中加行鎖； 步驟303:判斷加鎖是否成功，如果加鎖成功，則轉(zhuǎn)到步驟304 ;否則，轉(zhuǎn)到步驟309 ； 步驟304:對操作的記錄區(qū)域加鎖，轉(zhuǎn)到步驟305 ； 步驟305:對容器中的記錄區(qū)域執(zhí)行請求的操作，轉(zhuǎn)到步驟306 ； 步驟306:對操作的記錄區(qū)域解鎖，轉(zhuǎn)到步驟307 ； 步驟307:解除行鎖，轉(zhuǎn)到步驟308 ； 步驟308:返回成功，結(jié)束； 步驟309:返回失敗，結(jié)束。
【文檔編號】G06F9/46GK104008133SQ201410187950
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】黃亮 申請人:烽火通信科技股份有限公司