移動設備的數據緩存方法及其系統技術方案

移動設備的數據緩存方法，包括：查詢解析與分類，查詢匹配，謂詞化簡，判斷緩存是否由簡單查詢構成，如果緩存是由簡單查詢構成，則進行謂詞析取式化簡；否則，則進行謂詞合取式化簡；剩余查詢裁剪，數據通信，服務端，緩存更新和數據存儲。移動設備的數據緩存系統，包括：查詢解析與分類模塊，查詢匹配模塊，謂詞化簡模塊，剩余查詢裁剪模塊，數據通信模塊，服務端模塊，緩存更新模塊，數據存儲模塊。具有裁剪效率高、降低了查詢處理時空消耗快速遞增的趨勢和緩存管理的效率與重復利用率高等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種數據緩存技術，特別涉及一種在移動計算設備中通過將查詢結果和相關語義信息進行緩存、并利用語義為查詢提供解答的移動設備的數據緩存方法及其系統。
技術介紹
緩存技術是一項能較好解決移動環境下數據訪問性能的技術，通過對數據進行緩存，可以降低移動計算設備訪問網絡的延遲以及帶寬消耗。傳統的客戶端緩存主要包括頁面緩存、元組緩存，兩者的緩存技術都采用基于數據導航的訪問模式，而對于關聯訪問的支持是很有限的，為了解決基于關系型數據庫的緩存，可采用語義緩存的方式。語義緩存技術是一種基于語義描述及其結果集的緩存技術，相對傳統的頁緩存和元組緩存技術，它具備明顯優勢節約網絡開銷，節省緩存容量，支持并發處理，支持網絡斷接.這使得語義緩存技術在移動計算環境下有非常廣闊的應用前景；因為移動設備資源有限，語義緩存只能緩存被用戶頻繁訪問的那部分數據集。當用戶發出查詢請求時，查詢所要求的結果集可能只有部分或完全沒有被緩存包含。因此，語義緩存需要對用戶查詢請求進行裁剪以獲得本地緩存可以處理的探測查詢(probe query)和必須送服務器處理的剩余查詢(remainderquery)。查詢裁剪快速執行和裁剪結果簡單是語義緩存具有實用價值的關鍵條件。如果查詢裁剪過程過于復雜或者裁剪出的探測查詢和剩余查詢復雜度太高，都會使得查詢處理的執行效率大大降低?，F有的語義緩存查詢處理機制在時空效率和裁剪結果復雜度兩方面存在很大的局限性。給出的查詢處理算法都只是利用邏輯與運算和邏輯差運算裁剪出探測查詢和剩余查詢，它們都沒有對與運算和差運算的時空復雜性進行充分的考慮。雖然利用這些算法可以求得探測查詢和剩余查詢，但是查詢處理算法的時空效率很低。在語義緩存合并策略方面，雖然給出了幾個典型的合并策略，但是沒有分情況進行討論，而且對于某些復雜的查詢，典型的合并策略并不是最優化的。因此，對于語義緩存的查詢處理，需要有更好的優化機制來簡化其裁剪過程，使得查詢處理的時空復雜度盡量小，并且要降低查詢處理時空消耗的快速遞增趨勢。
技術實現思路
本專利技術的首要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種移動設備的數據緩存方法，該方法大大減小了裁剪過程中謂詞的數目，具有裁剪效率高，降低了查詢處理時空消耗快速遞增的趨勢的特點。本專利技術的另一目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種移動設備的數據緩存系統。該系統能夠增加緩存管理的效率和重復利用率，實用性強。本專利技術的首要目的通過下述技術方案實現移動設備的數據緩存方法，包括查詢解析與分類，對用戶發出的查詢進行解析得到查詢的內存表示形式，并把查詢分為簡單查詢和復雜查詢這兩種類型；查詢匹配，將解析后的查詢與語義緩存進行查詢匹配，得到待裁剪的緩存段，將待裁剪的緩存段組合成一個帶謂詞析取式的緩存；謂詞化簡，判斷緩存是否由簡單查詢構成，如果緩存是由簡單查詢構成，則進行謂詞析取式化簡；否則，則進行謂詞合取式化簡；剩余查詢裁剪,化簡后的緩存與查詢進行裁剪,得到剩余查詢；數據通信，將剩余查詢發往服務端，并接收服務端返回的剩余查詢的查詢結果；服務端，接收剩余查詢，并返回剩余查詢的查詢結果；緩存更新，根據服務端返回的剩余查詢的查詢結果對緩存進行更新；數據存儲，將查詢結果與查詢進行存儲；其中，簡單查詢包括關系表，屬性集合，簡單謂詞集合和查詢被提交的時間；簡單謂詞集合又包括簡單查詢謂詞、簡單查詢操作和簡單查詢值；簡單謂詞集合限定每個簡單查詢謂詞的名稱相同，簡單查詢操作限定為數值比較操作，所述數值比較操作為大于、小于、等于、大于等于或小于等于，簡單查詢值為數值型，所述數值型為整形、浮點型或雙精度浮點型；復雜查詢包括關系表，屬性集合，復雜謂詞集合和查詢被提交的時間；復雜謂詞集合又包括復雜查詢謂詞、復雜查詢操作和復雜查詢值；復雜謂詞集合中復雜查詢謂詞的類型不限，復雜查詢操作為包含、不包含、大于、小于、等于、大于等于或小于等于，復雜查詢的類型為字符串型、整型、浮點型或雙精度浮點型。緩存合并，針對簡單查詢進行緩存全合并，針對復雜查詢進行基于謂詞復雜度的動態合并。界面顯示，與用戶進行人機交互。本專利技術的另一目的通過下述技術方案實現移動設備的數據緩存系統，包括查詢解析與分類模塊，用于對用戶發出的查詢進行解析得到查詢的內存表示形式，并把查詢分為簡單查詢和復雜查詢這兩種類型；查詢匹配模塊，用于將解析后的查詢與語義緩存進行查詢匹配，得到待裁剪的緩存段，將待裁剪的緩存段組合成一個帶謂詞析取式的緩存；謂詞化簡模塊，用于判斷緩存是否由簡單查詢構成，如果緩存是由簡單查詢構成，則進行謂詞析取式化簡；否則，則進行謂詞合取式化簡；剩余查詢裁剪模塊，用于將化簡后的緩存與查詢進行裁剪，得到剩余查詢；數據通信模塊，用于將剩余查詢發往服務端，并接收服務端返回的剩余查詢的查詢結果；服務端模塊，用于接收剩余查詢，并返回剩余查詢的查詢結果；緩存更新模塊，用于根據服務端返回的剩余查詢的查詢結果對緩存進行更新；數據存儲模塊，用于將查詢結果與查詢進行存儲；緩存合并模塊，用于針對簡單查詢進行緩存全合并，針對復雜查詢進行基于謂詞復雜度的動態合并。界面顯示模塊，用于與用戶進行人機交互。本專利技術的作用原理本專利技術實施例提供移動計算設備數據緩存方法及其系統，能夠在移動設備端緩存查詢的語義和對應的查詢結果數據，并對用戶發出的查詢提供解答對查詢進行解析，將解析后的查詢與緩存進行匹配、裁剪和謂詞化簡；查詢解析與分類模塊、查詢匹配模塊、謂詞化簡模塊、剩余查詢裁剪模塊、數據通信模塊、緩存更新模塊、數據存儲模塊、緩存合并模塊和界面顯示模塊作為一個整體用于移動計算設備上數據的緩存，緩存的方式是利用本地緩存的語義信息進行推理，從而確定客戶查詢是否可在本地被完全解答或部分解答，語義緩存的理論基礎是利用用戶查詢的語義局部性，即用戶查詢之間的語義相關性來重用緩存數據，實現了用戶從查詢輸入到查詢結果的顯示，并且還與服務端模塊進行數據通信實現剩余查詢，然后對查詢和緩存進行合并，最后根據服務端模塊返回的剩余查詢的查詢結果對緩存進行更新，并且對更新后的緩存進行存儲。本專利技術相對于現有技術具有如下的優點及效果(I)裁剪效率高，降低了查詢處理時空消耗快速遞增的趨勢；本專利技術采用了一系列優化規則和一種基于謂詞復雜度的查詢化簡策略，謂詞復雜度由緩存中謂詞的數目決定；基于謂詞復雜度，對語義緩存的查詢進行分類，分為簡單查詢和復雜查詢；對于簡單查詢，提出了優化的邏輯規則進行優化查詢裁剪，大大減小了裁剪過程中謂詞的數目，提高了裁剪效率；對于復雜查詢，提出了基于謂詞復雜度的語義緩存動態合并策略，能根據緩存與裁剪語句的謂詞數目來決定緩存的合并，降低了查詢處理時空消耗快速遞增的趨勢。(2)緩存管理的效率和重復利用率高，實用性高；本專利技術利用用戶查詢的語義局部性，即用戶查詢之間的語義相關性來重用緩存數據，對語義緩存進行分類，提供了一種較佳的語義緩存查詢處理流程，該流程相比其他語義緩存查詢處理方法，有明顯的優勢，通過將用戶查詢分類，不同的查詢類型執行不同的謂詞優化方法，使得查詢的謂詞復雜度大大降低，另外，不同的查詢類型執行不同的緩存合并策略，能夠增加緩存管理的效率和重復利用率，兩種優化方法相結合能夠大幅提高此種緩存方法的有效性和實用性。附圖說明圖1是本專利技術實施例的移動計算本文檔來自技高網...

【技術保護點】
移動設備的數據緩存方法，其特征在于，包括：查詢解析與分類，對用戶發出的查詢進行解析得到查詢的內存表示形式，并把查詢分為簡單查詢和復雜查詢這兩種類型；查詢匹配，將解析后的查詢與語義緩存進行查詢匹配，得到待裁剪的緩存段，將待裁剪的緩存段組合成一個帶謂詞析取式的緩存；謂詞化簡，判斷緩存是否由簡單查詢構成，如果緩存是由簡單查詢構成，則進行謂詞析取式化簡；否則，則進行謂詞合取式化簡；剩余查詢裁剪，化簡后的緩存與查詢進行裁剪，得到剩余查詢；數據通信，將剩余查詢發往服務端，并接收服務端返回的剩余查詢的查詢結果；服務端，接收剩余查詢，并返回剩余查詢的查詢結果；緩存更新，根據服務端返回的剩余查詢的查詢結果對緩存進行更新；數據存儲，將查詢結果與查詢進行存儲；其中，簡單查詢包括關系表，屬性集合，簡單謂詞集合和查詢被提交的時間；簡單謂詞集合又包括簡單查詢謂詞、簡單查詢操作和簡單查詢值；簡單謂詞集合限定每個簡單查詢謂詞的名稱相同，簡單查詢操作限定為數值比較操作，所述數值比較操作為大于、小于、等于、大于等于或小于等于，簡單查詢值為數值型，所述數值型為整形、浮點型或雙精度浮點型；復雜查詢包括關系表，屬性集合，復雜謂詞集合和查詢被提交的時間；復雜謂詞集合又包括復雜查詢謂詞、復雜查詢操作和復雜查詢值；復雜謂詞集合中復雜查詢謂詞的類型不限，復雜查詢操作為包含、不包含、大于、小于、等于、大于等于或小于等于，復雜查詢的類型為字符串型、整型、浮點型或雙精度浮點型。...

【技術特征摘要】
1.移動設備的數據緩存方法，其特征在于，包括 查詢解析與分類，對用戶發出的查詢進行解析得到查詢的內存表示形式，并把查詢分為簡單查詢和復雜查詢這兩種類型； 查詢匹配，將解析后的查詢與語義緩存進行查詢匹配，得到待裁剪的緩存段，將待裁剪的緩存段組合成一個帶謂詞析取式的緩存； 謂詞化簡，判斷緩存是否由簡單查詢構成，如果緩存是由簡單查詢構成，則進行謂詞析取式化簡；否則，則進行謂詞合取式化簡； 剩余查詢裁剪，化簡后的緩存與查詢進行裁剪，得到剩余查詢； 數據通信，將剩余查詢發往服務端，并接收服務端返回的剩余查詢的查詢結果； 服務端，接收剩余查詢，并返回剩余查詢的查詢結果； 緩存更新，根據服務端返回的剩余查詢的查詢結果對緩存進行更新； 數據存儲，將查詢結果與查詢進行存儲； 其中，簡單查詢包括關系表，屬性集合，簡單謂詞集合和查詢被提交的時間；簡單謂詞集合又包括簡單查詢謂詞、簡單查詢操作和簡單查詢值；簡單謂詞集合限定每個簡單查詢謂詞的名稱相同，簡單查詢操作限定為數值比較操作，所述數值比較操作為大于、小于、等于、大于等于或小于等于，簡單查詢值為數值型，所述數值型為整形、浮點型或雙精度浮點型； 復雜查詢包括關系表，屬性集合，復雜謂詞集合和查詢被提交的時間；復雜謂詞集合又包括復雜查詢謂詞、復雜查詢操作和復雜查詢值；復雜謂詞集合中復雜查詢謂詞的類型不限，復雜查詢操作為包含、不包含、大于、小于、等于、大于等于或小于等于，復雜查詢的類型為字符串型、整型、浮點型或雙精度浮點型。2.根據權利要求1所述的移動設備的數據緩存方法，其特征在于，還包括 緩存合并，針對簡單查詢進行緩存全合并，針對復雜查詢進行基于謂詞復雜度的動態合并。3.根據權利要求1所述的移動設備的數據緩存方法，其特征在于，還包括 界面顯示，與用戶進行人機交互。4.移動設備的數據緩存系統，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李東，陳銳，徐楊，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：