专利名称：一种实时数据库的构建方法和数据检索方法
技术领域：
本发明属于电力自动化技术领域，特别涉及电力自动化系统中的实时数据库检索、读取的方法。
背景技术：
实时数据库是数据库系统发展的一个分支，适用于处理不断更新的快速变化的数据处理。在电力自动化实时监控系统领域，为提高系统的响应速度，普遍采用实时数据库。实时数据库是实时系统和数据库技术相结合的产物，利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题。在电力自动化系统中，用装置采集和通信送上来的电力系统运行数据会放在实时数据库中，并不断地刷新。为监视电力运行数据的实时变化，一次接线图界面需要不断地从实时数据库中读取数据并显示；还有其它的应用也都需要从实时库中读取数据，用以计算处理。在分布式处理中，客户端读取实时库数据是分两个步骤处理的
(1)客户端把需要读的数据发给实时数据库服务器引擎；
(2)服务器引擎从数据库本体中读出数据。由于实时数据库(简称实时库)中的数据变化是快速的、随机的，而目前常用的方法是仿照数据库SQL查询的原理，客户端定时从实时库中申请查询所需的全部数据，这个定时间隔会影响实时库与系统的性能定时间隔太长，实时显示性能达不到要求；定时间隔太短，数据根本就没有变化，徒劳地增加系统的负担。界面显示实时性指标都是在2秒以内，所以，界面必须以小于2秒的间隔不断地查询实时库，这样做效率低下，降低了系统实时响应的速度、增加了网络带宽的需求，也增加了实时库服务器的负担。实时库服务器接收到客户端查询数据的要求，要从实时库本体查询出客户端请求的实时数据，并通过网络返回给请求的客户端。查询的方法，多采用B+树等搜索算法，随着实时库管理的记录越来越多，检索每个对象的平均时间越来越长，也就是随着接入量越多， 系统的实时性也会下降，接入量越多，下降越快，应用的实时性就会达不到要求。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种实时数据库的构建方法，其可从实时数据库中快速检索出请求数据，而不受实时库中数据量多少的影响。本发明的另一目的，在于提供一种实时数据库的数据检索方法，其只需要客户端在第一次把需要访问的实时数据对象所对应的ID注册到服务器，之后服务器就会主动把其中变化的数据发给客户端处理，直到客户端退出或重新注册。为了达成上述目的，本发明的解决方案是 一种实时数据库的构建方法，包括如下步骤
(1)将实时 数据库划分为若干个数据表，表的数量与容量大小根据需要确定，并对每个数据表赋予一个从0开始的唯一编号，同时建立有关各数据表的检索二维数组，包含数据表的编号和该表的内存起始地址；
(2)每个数据表定义若干字段，并给予每个字段从0开始的记录号；
(3)建立记录ID的复合结构数据，包含数据表的编号、记录号和使用次数，其中，每个记录的存储位置每删除一次，使用次数就加1。一种实时数据库的数据检索方法，包括如下步骤
(1)客户端与实时数据库服务器建立TCP/IP网络连接，将所需要数据的ID发送到服务器进行注册；
(2)服务器根据接收到的ID读取其对应的所有数据，并作为一个数据集记录；
(3)服务器定时比较数据集与实时数据库中的数据，如果实时数据库中的数据值有变化，则将该数据集变化的数据发送给客户端，并更新到数据集中。上述步骤(2)中，服务器根据ID读取数据的过程为
(21)服务器将接收到的ID进行分解，提取数据表的编号，并在所存储的检索二维数组中找出包含有该编号的数据项，从而获知所述数据表的内存起始地址；
(22)服务器根据上述步骤获取的数据表的内存起始地址，找到客户端所需数据所在的数据表，再根据ID中包含的记录号定位该数据表中对应的记录起始地址，读取客户端所需要的数据。上述步骤(3)中，服务器还定时将数据集的所有数据发送给客户端。采用上述方案后，本发明具有以下改进
(1)客户端接收的数据量小，客户端与服务器在通讯过程中需要的网络带宽小，对于远程系统而言，通过Internet连接也可以得到实时数据，便于已投运系统的远程接入维护；
(2)服务器根据记录ID可以快速定位到所需数据所在的字段，这种检索方法与实时数据库中数据表的字段多少无关，特别地，数据库的规模越大，越能体现其访问的快速。
图1是本发明中表的编号与内存地址示意图； 图2是本发明中一个客户端访问的示意图。
具体实施例方式首先，本发明提供一种实时数据库的构建方法，包括如下步骤
(1)将实时数据库划分为若干个数据表，表的数量与容量大小根据需要确定，并对每个数据表赋予一个从0开始的唯一编号，同时建立有关各实时库数据表的检索二维数组，配合图1所示，包含每个表的编号及对应的内存起始地址；
(2)每个数据表定义有若干字段，每个字段也即一条记录，并给予每条记录从0开始的记录号；各字段的存储内容也可以预先定义，定义为实时变化的数据或不变的参数；
(3)建立记录ID的复合数据结构，包含数据表的编号、记录号和使用次数，其中，每个记录的存储位置每删除一次，使用次数就加1，配合表1所示。表 1
记录号域属性1域属性m
权利要求
1.一种实时数据库的构建方法，其特征在于包括如下步骤(1)将实时数据库划分为若干个数据表，并对每个数据表赋予一个从0开始的唯一编号，同时建立有关各数据表的检索二维数组，包含数据表的编号和该表的内存起始地址；(2)每个数据表定义若干字段，并给予每个字段从0开始的记录号；(3)建立记录ID的复合结构数据，包含数据表的编号、记录号和使用次数，其中，每个记录的存储位置每删除一次，使用次数就加1。
2.一种实时数据库的数据检索方法，其特征在于包括如下步骤(1)客户端与实时数据库服务器建立TCP/IP网络连接，将所需要数据的ID发送到服务器进行注册；(2)服务器根据接收到的ID读取其对应的所有数据，并作为一个数据集记录；(3)服务器定时比较数据集与实时数据库中的数据，如果实时数据库中的数据值有变化，则将该数据集变化的数据发送给客户端，并更新到数据集中。
3.如权利要求2所述的一种实时数据库的数据检索方法，其特征在于所述步骤(2) 中，服务器根据ID读取数据的过程为(21)服务器将接收到的ID进行分解，提取数据表的编号，并在所存储的检索二维数组中找出包含有该编号的数据项，从而获知所述数据表的内存起始地址；(22)服务器根据上述步骤获取的数据表的内存起始地址，定位客户端所需数据所在的数据表，再根据ID中包含的记录号定位到该数据表中对应的记录起始地址，读取客户端所需要的数据。
4.如权利要求2所述的一种实时数据库的数据检索方法，其特征在于所述步骤(3) 中，服务器还定时将数据集的所有数据发送给客户端。
全文摘要
本发明公开一种实时数据库的构建方法，包括如下步骤(1)将实时数据库划分为若干个数据表，表的数量与容量大小根据需要确定，并对每个数据表赋予一个从0开始的唯一编号，同时建立有关各数据表的检索二维数组，包含数据表的编号和该表的内存起始地址；(2)每个数据表定义若干字段，并给予每个字段从0开始的记录号；(3)建立记录ID的复合结构数据，包含数据表的编号、记录号和使用次数，其中，每个记录的存储位置每删除一次，使用次数就加1。此种方法构建的实时数据库可快速检索出请求数据，而不受实时库中数据量多少的影响。本发明还公开种实时数据库的数据检索方法。
文档编号G06F17/30GK102184226SQ20111011801
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者蒋宏图, 袁越 申请人:河海大学