顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，包括以下步驟：服務(wù)器端接收客戶端發(fā)送的空間數(shù)據(jù)請求，獲得請求的訪問地址；將地址作為關(guān)鍵字在全局內(nèi)存緩存中檢索緩存對象，如果檢索沒命中，則將客戶端請求地址作為關(guān)鍵字從臨時緩存中檢索對應(yīng)的臨時緩存對象，若檢索命中，根據(jù)臨時緩存對象的訪問次數(shù)決定是否加入全局內(nèi)存緩存中，若未命中，則將當(dāng)前請求信息加入到臨時緩存。本發(fā)明方法能夠控制緩存模塊僅將訪問熱度達到一定閾值的空間數(shù)據(jù)緩存到有限的服務(wù)器內(nèi)存中，減少內(nèi)存緩存的置換次數(shù)，避免過多地對內(nèi)存緩存數(shù)據(jù)進行淘汰處理，提高服務(wù)器端的內(nèi)存緩存性能和網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)的并發(fā)訪問性能。
【專利說明】
顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)技術(shù)，尤其是一種顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法。
【背景技術(shù)】
[0002]網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存是網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)(WebGIS)中需要解決的重要問題之一，利用服務(wù)器內(nèi)存的高性能并發(fā)讀寫性能，將網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)請求數(shù)據(jù)緩存到服務(wù)器的高速內(nèi)存中，能夠提高客戶端請求的并發(fā)響應(yīng)效率，但服務(wù)器的內(nèi)存資源是有限的，對于大規(guī)模的海量空間數(shù)據(jù)，只能緩存部分?jǐn)?shù)據(jù)到服務(wù)器的內(nèi)存中，當(dāng)大用戶量密集并發(fā)訪問時，由于大量臨時訪問數(shù)據(jù)被加入到有限的內(nèi)存緩存中，會導(dǎo)致頻繁地對內(nèi)存緩存中的數(shù)據(jù)進行淘汰處理，降低了內(nèi)存緩存的效率和緩存命中率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，降低服務(wù)器上內(nèi)存緩存的淘汰頻率，提高網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)內(nèi)存緩存性能。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，其包括以下步驟:
步驟1:設(shè)置服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)請求次數(shù)緩存閾值(ACT)，全局內(nèi)存緩存對象最大個數(shù)(GCT)，臨時緩存對象最大個數(shù)(TCT)。
[0005]步驟2:服務(wù)器端接收客戶端發(fā)送的空間數(shù)據(jù)請求，獲得請求的訪問地址。
[0006]步驟3:將地址作為關(guān)鍵字從全局內(nèi)存緩存中去檢索緩存對象，如果全局緩存命中，轉(zhuǎn)步驟4;如果全局內(nèi)存緩存沒命中，轉(zhuǎn)步驟6。
[0007]步驟4:更新命中的全局內(nèi)存緩存對象的最后訪問時間屬性。
[0008]步驟5:將命中的緩存對象中存儲的結(jié)果數(shù)據(jù)直接返回給客戶端，結(jié)束。
[0009]步驟6:從空間數(shù)據(jù)庫中檢索客戶端請求的數(shù)據(jù)。
[0010]步驟7:將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給客戶端。
[0011 ]步驟8:將客戶端請求地址作為關(guān)鍵字從臨時緩存中檢索對應(yīng)的臨時緩存對象，如果臨時緩存命中，轉(zhuǎn)步驟9;如果臨時緩存未命中，轉(zhuǎn)步驟15。
[0012]步驟9:獲取臨時緩存對象的訪問次數(shù)(RAC)。如果RAOACT，轉(zhuǎn)步驟10;反之則轉(zhuǎn)步驟14 0
[0013]步驟10:將當(dāng)前請求得到的結(jié)果數(shù)據(jù)增加到全局內(nèi)存緩存中。
[0014]步驟11:刪除當(dāng)前請求的臨時緩存對象，
步驟12:獲取全局內(nèi)存緩存中的緩存?zhèn)€數(shù)(GCC)，如果GCOGCT，轉(zhuǎn)步驟13，如果GCC〈GCT，結(jié)束。
[0015]步驟13:刪除全局內(nèi)存緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0016]步驟14:將臨時緩存對象的訪問次數(shù)(RAC)加I，并更新臨時緩存對象的最后訪問時間，結(jié)束。
[0017]步驟15:將當(dāng)前請求的臨時緩存對象的訪問次數(shù)初始為1，并將其增加到臨時緩存中。
[0018]步驟16:獲取臨時緩存中的緩存對象個數(shù)(TCC)，如果TCOTCT，轉(zhuǎn)步驟17;如果TCC〈TCT，結(jié)束。
[0019]步驟17:刪除臨時緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0020]按上述方案，所述步驟I)中臨時緩存和全局緩存都采用鍵值對的形式存儲，其中，鍵均為請求的地址，值分別為臨時緩存對象和全局緩存對象。
[0021]按上述方案，所述每個臨時緩存對象的值中包括其鍵對應(yīng)的請求地址的最后訪問時間和對該地址的訪問次數(shù);所述每個全局緩存對象的值中包括其鍵對應(yīng)的請求地址的最后訪問時間和該請求對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)。
[0022]按上述方案，所述步驟9)中，僅當(dāng)請求地址的訪問次數(shù)超過閾值時才將請求地址對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)緩存到全局緩存中。
[0023]本發(fā)明的有益效果是能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)訪問請求的訪問熱度來判斷是否將請求數(shù)據(jù)緩存到服務(wù)器的內(nèi)存緩存中，以避免將一些臨時訪問次數(shù)較少的數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器的內(nèi)存緩存中，減少服務(wù)器內(nèi)存緩存的轉(zhuǎn)換次數(shù)，提高服務(wù)器端內(nèi)存緩存效率和緩存命中率，提高網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)的大用戶量并發(fā)請求處理性能。
[0024]
【附圖說明】
[0025]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法流程圖，所述方法包括以下步驟:
步驟1:設(shè)置服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)請求次數(shù)緩存閾值(ACT)，全局內(nèi)存緩存對象最大個數(shù)(GCT)，臨時緩存對象最大個數(shù)(TCT)。
[0028]步驟2:服務(wù)器端接收客戶端發(fā)送的空間數(shù)據(jù)請求，獲得請求訪問的HTTP地址。
[0029]步驟3:將地址作為關(guān)鍵字從全局內(nèi)存緩存中去檢索緩存對象，如果全局緩存命中，轉(zhuǎn)步驟4;如果全局內(nèi)存緩存沒命中，轉(zhuǎn)步驟6。
[0030]全局緩存對象使用鍵值對的形式存儲，請求訪問的HTTP地址作為鍵，值為一個全局緩存對象類(GlobalCacheItem)，其包含請求的結(jié)果數(shù)據(jù)(data)和請求的最后訪問時間(IastAccessTime)。全局緩存對象類定義如下:
Public class GlobalCacheItem {
Public byte[] data;
Public DateTime IastAccessTime;
}
步驟4:獲取命中的全局內(nèi)存緩存對象(globalCacheOb j )，更新globalCacheOb j的最后訪問時間(IastAccessTime)屬性，將其更新為當(dāng)前時間。
[0031]步驟5:將命中的緩存對象中存儲的結(jié)果數(shù)據(jù)(globalCacheObj.data)直接返回給客戶端，結(jié)束。
[0032]步驟6:從空間數(shù)據(jù)庫中檢索客戶端請求的數(shù)據(jù)。
[0033]步驟7:將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給客戶端。
[0034]步驟8:將客戶端請求地址作為關(guān)鍵字從臨時緩存中檢索對應(yīng)的臨時緩存對象，如果臨時緩存命中，轉(zhuǎn)步驟9;如果臨時緩存未命中，轉(zhuǎn)步驟15。
[0035]臨時緩存對象使用鍵值對的形式存儲，請求訪問的HTTP地址作為鍵，值為一個臨時緩存對象類(TempCacheItem)，其包含請求的訪問次數(shù)(RAC)和請求的最后訪問時間(IastAccessTime)。臨時緩存對象類定義如下:
Public class TempCacheItem
{
Public int RAC;
Public DateTime IastAccessTime;
}
步驟9:獲取命中的臨時緩存對象(tempCacheOb j )，獲取臨時緩存對象的訪問次數(shù)(tempCacheOb j.RAC)。如果tempCacheOb j.RAOACT，轉(zhuǎn)步驟10;反之則轉(zhuǎn)步驟14。
[0036]步驟10:將步驟6中得到的當(dāng)前請求的結(jié)果數(shù)據(jù)增加到全局內(nèi)存緩存中。
[0037]步驟11:刪除當(dāng)前請求的臨時緩存對象(tempCacheObj)，
步驟12:獲取全局內(nèi)存緩存中的緩存?zhèn)€數(shù)(GCC)，如果GCOGCT，轉(zhuǎn)步驟13，如果GCC〈GCT，結(jié)束。
[0038]步驟I3:根據(jù)全局內(nèi)存緩存中各個緩存對象的最后訪問時間屬性(IastAccessTime)，刪除全局內(nèi)存緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0039]步驟14:將臨時緩存對象的訪問次數(shù)(tempCacheObj.RAC)加I，并更新臨時緩存對象的最后訪問時間(tempCacheObj.1astAccessTime)，結(jié)束。
[0040]步驟15:為當(dāng)前請求新建一個臨時緩存對象，將當(dāng)前請求的臨時緩存對象的訪問次數(shù)(RAC)初始為1，最后訪問時間(lastAccessTime)初始為當(dāng)前時間，并將其增加到臨時緩存中。
[0041 ] 步驟16:獲取臨時緩存中的緩存對象個數(shù)(TCC)，如果TCOTCT，轉(zhuǎn)步驟17;如果TCC〈TCT，結(jié)束。
[0042]步驟17:根據(jù)臨時緩存中各個緩存對象的最后訪問時間屬性(IastAccessTime)，刪除臨時緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0043]本發(fā)明最明顯的不同在于增加了臨時緩存模塊，當(dāng)服務(wù)器接收到大用戶量并發(fā)訪問請求時，不直接將新的請求的結(jié)果數(shù)據(jù)增加到全局內(nèi)存緩存中，而僅將請求的訪問次數(shù)和最后訪問時間存儲到臨時緩存中，當(dāng)訪問次數(shù)超過預(yù)設(shè)的閾值時才將請求的結(jié)果數(shù)據(jù)緩存到全局內(nèi)存緩存中。此方法能夠避免臨時訪問次數(shù)較少的數(shù)據(jù)被存儲到全局內(nèi)存緩存中，減少全局內(nèi)存緩存的置換頻率，提高全局內(nèi)存緩存效率和命中率，提高網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)的并發(fā)處理性能，尤其是在服務(wù)器內(nèi)存資源較少時，該方法的優(yōu)勢更加明顯。
[0044]實施例一:
為了更清晰的說明本發(fā)明的思想，下面對顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法進行進一步的說明，以網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)中的OGC WMS服務(wù)的GetCapabiIities請求為例，空間數(shù)據(jù)請求次數(shù)緩存閾值設(shè)置為10，全局內(nèi)存緩存對象最大個數(shù)設(shè)置為10000，臨時緩存對象最大個數(shù)設(shè)置為100。具體步驟如下:
步驟1:設(shè)置服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)請求次數(shù)緩存閾值(ACT=10)，全局內(nèi)存緩存對象最大個數(shù)(GCt=1000)，臨時緩存對象最大個數(shù)(TCT=10)。
[0045]步驟2:服務(wù)器端接收客戶端發(fā)送的WMS服務(wù)的GetCapabi I ities請求，獲得GetCapabi I ities請求訪問的HTTP地址，請求地址格式如下:
h11P://domain/wms?REQUEST=GetCapabiIities&VERS1N=1.1.1&SERVICE=WMS步驟3:將步驟2中獲得的地址作為關(guān)鍵字從全局內(nèi)存緩存中去檢索緩存對象，如果全局緩存命中，轉(zhuǎn)步驟4;如果全局內(nèi)存緩存沒命中，轉(zhuǎn)步驟6。
[0046]步驟4:獲取命中的全局內(nèi)存緩存對象(globalCacheOb j)，更新globalCacheOb j的最后訪問時間(IastAccessTime)屬性，將其更新為當(dāng)前時間。
[0047]步驟5:將命中的緩存對象中存儲的結(jié)果數(shù)據(jù)(globalCacheObj.data)直接返回給客戶端，結(jié)束。
[0048]步驟6:從空間數(shù)據(jù)庫中檢索客戶端請求的數(shù)據(jù)，按照WMS服務(wù)的接口規(guī)范生成符合GetCapabi I ities服務(wù)接口要求的結(jié)果數(shù)據(jù)。
[0049]步驟7:將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給客戶端。
[0050]步驟8:將客戶端請求地址作為關(guān)鍵字從臨時緩存中檢索對應(yīng)的臨時緩存對象，如果臨時緩存命中，轉(zhuǎn)步驟9;如果臨時緩存未命中，轉(zhuǎn)步驟15。
[0051 ]步驟9:獲取命中的臨時緩存對象(tempCacheObj)，獲取臨時緩存對象的訪問次數(shù)(tempCacheObj.RAC)。如果tempCacheOb j.RAOlO，轉(zhuǎn)步驟 10;反之則轉(zhuǎn)步驟 14。
[0052]步驟I O:使用步驟2中獲得的客戶端請求地址作為鍵，創(chuàng)建一個新的GlobalCacheItem類的實例對象(globalItem)，設(shè)置其lastAccessTime屬性為當(dāng)前時間，并設(shè)置為data屬性為步驟6中得到的當(dāng)前請求的結(jié)果數(shù)據(jù)，然后將該請求的全局緩存對象globalltem增加到全局內(nèi)存緩存中。
[°°53] 步驟11:刪除當(dāng)前請求的臨時緩存對象(tempCacheObj)，
步驟12:獲取全局內(nèi)存緩存中的緩存?zhèn)€數(shù)(GCC)，如果GCC> 10000，轉(zhuǎn)步驟13，如果GCC〈10000，結(jié)束。
[0054]步驟I3:根據(jù)全局內(nèi)存緩存中各個緩存對象的最后訪問時間屬性(IastAccessTime)，刪除全局內(nèi)存緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0055]步驟14:將臨時緩存對象的訪問次數(shù)(tempCacheObj.RAC)加I，并更新臨時緩存對象的最后訪問時間(tempCacheObj.lastAccessTime)為當(dāng)前時間，結(jié)束。
[0056]步驟15:為當(dāng)前請求新建一個TempCacheItem類的實例對象(tempItem)，將其訪問次數(shù)(RAC)初始為I，最后訪問時間(lastAccessTime)初始為當(dāng)前時間，使用步驟2中獲得的客戶端請求地址作為鍵，將該請求的臨時緩存對象templtem增加到臨時緩存中。
[0057 ]步驟16:獲取臨時緩存中的緩存對象個數(shù)(TCC )，如果TCC> 100，轉(zhuǎn)步驟17;如果TCC〈100，結(jié)束。
[0058]步驟17:根據(jù)臨時緩存中各個緩存對象的最后訪問時間屬性(lastAccessTime)，刪除臨時緩存中最久未被訪問的一個緩存對象，結(jié)束。
[0059]采用本發(fā)明設(shè)計的顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，在服務(wù)器端接收大用戶量的并發(fā)訪問請求時，能夠避免臨時訪問的請求數(shù)據(jù)過多地加入到全局內(nèi)存緩存中，有效地減少全局內(nèi)存緩存的置換次數(shù)，有助于提高全局內(nèi)存緩存的效率和命中率，提升大用戶量密集并發(fā)訪問時網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)的并發(fā)處理性能。
[0060]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，其特征在于，其包括以下步驟: 步驟I)設(shè)置服務(wù)器端的空間數(shù)據(jù)請求次數(shù)緩存閾值A(chǔ)CT，全局內(nèi)存緩存對象最大個數(shù)GCT，臨時緩存對象最大個數(shù)TCT; 步驟2)服務(wù)器端接收客戶端發(fā)送的空間數(shù)據(jù)請求，獲得請求的訪問地址； 步驟3)將地址作為關(guān)鍵字在全局內(nèi)存緩存中檢索緩存對象，如果檢索命中，轉(zhuǎn)步驟4)如果檢索沒命中，轉(zhuǎn)步驟6); 步驟4)更新命中的全局內(nèi)存緩存對象的最后訪問時間屬性為當(dāng)前時間； 步驟5)將命中的緩存對象中存儲的結(jié)果數(shù)據(jù)直接返回給客戶端，結(jié)束； 步驟6)從空間數(shù)據(jù)庫中檢索客戶端請求的數(shù)據(jù)； 步驟7)將結(jié)果數(shù)據(jù)返回給客戶端； 步驟8)將客戶端請求地址作為關(guān)鍵字從臨時緩存中檢索對應(yīng)的臨時緩存對象，如果臨時緩存命中對象，轉(zhuǎn)步驟9)；如果臨時緩存未命中對象，轉(zhuǎn)步驟15); 步驟9)獲取臨時緩存對象的訪問次數(shù)RAC;如果RAOACT，轉(zhuǎn)步驟10);反之則轉(zhuǎn)步驟14)； 步驟10)將當(dāng)前請求得到的結(jié)果數(shù)據(jù)增加到全局內(nèi)存緩存中； 步驟11)刪除當(dāng)前請求的臨時緩存對象； 步驟12)獲取全局內(nèi)存緩存中的緩存?zhèn)€數(shù)GCC，如果GCOGCT，轉(zhuǎn)步驟13，如果GCCXGCT，結(jié)束； 步驟13:刪除全局內(nèi)存緩存中最久未被訪問的一個全局緩存對象，結(jié)束； 步驟14)將臨時緩存對象的訪問次數(shù)RAC加I，并更新臨時緩存對象的最后訪問時間，結(jié)束； 步驟15)將當(dāng)前請求的對象增加到臨時緩存中作為臨時緩存對象，并將該臨時緩存對象的訪問次數(shù)初始為I; 步驟16)獲取臨時緩存中的緩存對象個數(shù)TCC，如果TCOTCT，轉(zhuǎn)步驟17 ;如果TCCXTCT，結(jié)束； 步驟17)刪除臨時緩存中最久未被訪問的一個臨時緩存對象，結(jié)束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，其特征在于，所述步驟I)中臨時緩存和全局緩存都采用鍵值對的形式存儲，其中，鍵均為請求的地址，值分別為臨時緩存對象和全局緩存對象。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，其特征在于，所述每個臨時緩存對象的值中包括其鍵對應(yīng)的請求地址的最后訪問時間和對該地址的訪問次數(shù);所述每個全局緩存對象的值中包括其鍵對應(yīng)的請求地址的最后訪問時間和該請求對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顧及訪問熱度的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)高性能內(nèi)存緩存方法，其特征在于，所述步驟9)中，僅當(dāng)請求地址的訪問次數(shù)超過閾值時才將請求地址對應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)緩存到全局緩存中。
【文檔編號】H04L29/08GK105915619SQ201610283274
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】郭明強, 黃穎, 謝忠, 吳亮, 羅顯剛
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）