本發(fā)明涉及緩存技術(shù)，尤其涉及改善緩存命中率的預(yù)取數(shù)據(jù)局部性組織方法。

背景技術(shù)：
緩存是多級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中非常重要的組成部分，緩存預(yù)取是一項(xiàng)重要的提高緩存效率的技術(shù)。訪問(wèn)數(shù)據(jù)記錄pij時(shí)首先查找其訪問(wèn)位置(索引查找或元數(shù)據(jù)查找等)，當(dāng)未能在緩存中命中時(shí)，緩存預(yù)取通過(guò)一次存儲(chǔ)訪問(wèn)將pij所在低級(jí)存儲(chǔ)層次中的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合Pi：{pi1，...，pin}預(yù)取到緩存中，并將pi1pin的訪問(wèn)位置修改為緩存中對(duì)應(yīng)的位置，期望其后出現(xiàn)較多對(duì)pi1～pin的訪問(wèn)。其中，稱(chēng)Pi為pi1，...，pin的預(yù)取入口，pij為此次預(yù)取的預(yù)取首記錄。所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄可以是定長(zhǎng)數(shù)據(jù)記錄，也可以是變長(zhǎng)數(shù)據(jù)記錄。緩存預(yù)取數(shù)據(jù)內(nèi)的空間局部性決定了預(yù)取機(jī)制是否有效：具有較好空間局部性的緩存預(yù)取數(shù)據(jù)能夠使一次預(yù)取帶來(lái)較多的緩存命中，減少低層次存儲(chǔ)的訪問(wèn)，而空間局部性較差的緩存預(yù)取數(shù)據(jù)使預(yù)取機(jī)制得不到收益。為了使預(yù)取機(jī)制發(fā)揮更大的作用，需要改善預(yù)取數(shù)據(jù)的空間局部性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一方面，本發(fā)明提供了一種改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法，所述方法包括：統(tǒng)計(jì)緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)，所述預(yù)取命中次數(shù)為該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的總數(shù)；對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于設(shè)定的命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到新的存儲(chǔ)區(qū)域，與該存儲(chǔ)區(qū)域中的其他數(shù)據(jù)形成新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。上述方法中，還可包括：對(duì)于緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合：將該集合中首次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；計(jì)算該集合中當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄與上次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄之間的訪問(wèn)間隔，如果該訪問(wèn)間隔大于設(shè)定的間隔閾值，則將當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將被標(biāo)記為特殊記錄的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。上述方法中，所述訪問(wèn)間隔可為時(shí)間間隔、訪問(wèn)次數(shù)間隔、自定義的邏輯間隔或者上述間隔的組合。上述方法中，還可包括對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄預(yù)取入口都修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。又一方面，本發(fā)明還提供了一種改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：用于統(tǒng)計(jì)緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)的裝置，所述預(yù)取命中次數(shù)為該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的總數(shù)；用于對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于設(shè)定的命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到新的存儲(chǔ)區(qū)域，與該存儲(chǔ)區(qū)域中的其他數(shù)據(jù)形成新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的裝置。上述系統(tǒng)中，還可包括標(biāo)記裝置和修改裝置，所述標(biāo)記裝置可用于對(duì)于緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合：將該集合中首次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；計(jì)算該集合中當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄與上次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄之間的訪問(wèn)間隔，如果該訪問(wèn)間隔大于設(shè)定的間隔閾值，則將當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；所述修改裝置可用于對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將被標(biāo)記為特殊記錄的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。在又一方面，本發(fā)明還提供了一種緩存訪問(wèn)方法，該方法包括：對(duì)于待訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄，如果緩存命中，則將緩存中包含該待訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)增加1；如果緩存未命中且有空的緩存項(xiàng)，則將包含該待訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合預(yù)取到該緩存項(xiàng)中，并將該預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)增加1；如果緩存未命中且沒(méi)有空的緩存項(xiàng)，則執(zhí)行：判斷選定的緩存項(xiàng)中預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)是否小于設(shè)定的命中閾值，如果小于，則將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到新的存儲(chǔ)區(qū)域，與該存儲(chǔ)區(qū)域中的其他數(shù)據(jù)形成新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合；以及將包含該待訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合預(yù)取到該選定的緩存項(xiàng)中，并將該預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)增加1。上述緩存訪問(wèn)方法中，還可包括：對(duì)于緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合：將該集合中首次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；計(jì)算該集合中當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄與上次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄之間的訪問(wèn)間隔，如果該訪問(wèn)間隔大于設(shè)定的間隔閾值，則將當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；在將其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合換出緩存時(shí)，將被標(biāo)記為特殊記錄的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。上述緩存訪問(wèn)方法中，還可包括在將其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄預(yù)取入口都修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。上述緩存訪問(wèn)方法，還可包括：當(dāng)所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中的數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，對(duì)于緩存中其預(yù)取命中次數(shù)小于設(shè)定的命中閾值的每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到該新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中；停止對(duì)該新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的寫(xiě)入，獲取空閑的緩存空間用于存儲(chǔ)另一個(gè)新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法能有效降低預(yù)取次數(shù)，提高緩存命中率。附圖說(shuō)明以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明，其中：圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法的流程示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的緩存訪問(wèn)方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。要改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性需要解決兩個(gè)問(wèn)題：確定哪些緩存預(yù)取數(shù)據(jù)的局部性較差，需要對(duì)其進(jìn)行改善；以及如何改善這些緩存預(yù)取數(shù)據(jù)的局部性。從某個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合(例如，Pi)被預(yù)取到緩存中，到其被換出緩存之前，該集合中將會(huì)有若干個(gè)數(shù)據(jù)記錄被訪問(wèn)，這些被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的集合(例如，Hi：{pij1，...，pijm}，)可稱(chēng)為此次預(yù)取的預(yù)取命中數(shù)據(jù)，這些被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的個(gè)數(shù)(例如，m)可以被稱(chēng)為此次預(yù)取的預(yù)取命中次數(shù)。例如，在將預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合Pi預(yù)取到緩存中后，期望此次預(yù)取的預(yù)取命中次數(shù)較快地超過(guò)一個(gè)閾值，如果未達(dá)到此要求，則說(shuō)明預(yù)取Pi沒(méi)有發(fā)揮作用或者發(fā)揮了較少的作用，稱(chēng)此種情況為未達(dá)到預(yù)取效果，表明此次預(yù)取數(shù)據(jù)內(nèi)部的空間局部性較差，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些預(yù)取數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹匦虏季謴亩纳凭植啃?。圖1給出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法的流程示意圖。該方法統(tǒng)計(jì)緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的預(yù)取命中次數(shù)，對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于設(shè)定的命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合(例如Pi)，在將該集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄(即預(yù)取命中數(shù)據(jù)，例如Hi)冗余寫(xiě)入到新的存儲(chǔ)區(qū)域，與該存儲(chǔ)區(qū)域中的其他數(shù)據(jù)形成新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合(例如為P)。其中，所述命中閾值可以根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)環(huán)境或用戶需求來(lái)進(jìn)行設(shè)置，可以為靜態(tài)閾值，也可以是動(dòng)態(tài)閾值，例如可以將命中閾值設(shè)定為某個(gè)預(yù)定的整數(shù)值，也可以將命中閾值設(shè)置為預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中元素個(gè)數(shù)的百分比，例如10％×|Pi|，20％×|Pi|，30％×|Pi|等。所述預(yù)取命中次數(shù)為該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄的總數(shù)。在其他實(shí)施例中，所述預(yù)取命中次數(shù)也可以是對(duì)該預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合的訪問(wèn)次數(shù)。通過(guò)上述方法被冗余寫(xiě)入到該新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中的預(yù)取命中數(shù)據(jù)與該集合中其他數(shù)據(jù)記錄形成一批新的空間局部性較好的預(yù)取數(shù)據(jù)；該集合中的其他數(shù)據(jù)記錄可以是通過(guò)同樣的方法寫(xiě)入的冗余數(shù)據(jù)，也可以是寫(xiě)入的新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄，該集合中可以存在重復(fù)的數(shù)據(jù)記錄，也可以通過(guò)某種方法去除重復(fù)的數(shù)據(jù)記錄。在其他實(shí)施例中，可以同時(shí)存在一個(gè)或多個(gè)這樣的新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。當(dāng)存在多個(gè)時(shí)，將所確定的要改善局部性的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄按照某種分類(lèi)寫(xiě)入到其中一個(gè)集合中。另外，不限定所形成的新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合所在的存儲(chǔ)介質(zhì)，可以在寫(xiě)緩存中，也可以在其他層次的存儲(chǔ)介質(zhì)中，還可以從寫(xiě)緩存轉(zhuǎn)入到其他層次的存儲(chǔ)介質(zhì)中；當(dāng)訪問(wèn)存在多個(gè)副本的數(shù)據(jù)記錄時(shí)優(yōu)先從緩存中訪問(wèn)，如不在緩存中，則通過(guò)預(yù)取方式進(jìn)入到緩存中后訪問(wèn)。在冗余寫(xiě)入這些預(yù)取命中數(shù)據(jù)(例如Hi)之后，同一條數(shù)據(jù)記錄可能存在于多個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合中，此時(shí)被冗余的預(yù)取命中數(shù)據(jù)中每一條數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口有多種選擇，可以不做更改(例如，仍然為Pi)，也可以定位到新的預(yù)取位置(例如P)，還可以根據(jù)訪問(wèn)的情況做出選擇，不同的預(yù)取入口定位策略所適用的環(huán)境不同。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該方法還包括下列步驟：對(duì)于緩存中每個(gè)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合：將該集合中首次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄；以及計(jì)算該集合中當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄與上次被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄之間的訪問(wèn)間隔，如果該訪問(wèn)間隔大于設(shè)定的間隔閾值，則將當(dāng)前被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄標(biāo)記為特殊記錄。這樣，對(duì)于其預(yù)取命中次數(shù)小于命中閾值的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，在將該集合換出緩存時(shí)，將該集合中被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄冗余寫(xiě)入到新的存儲(chǔ)區(qū)域，與該存儲(chǔ)區(qū)域中的其他數(shù)據(jù)形成新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，同時(shí)還可以將該集合中被標(biāo)記為特殊記錄的數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合。其中，訪問(wèn)間隔可以是時(shí)間間隔、訪問(wèn)次數(shù)間隔以及自定義的某種邏輯間隔中的一種，也可以是多種間隔類(lèi)型組合(其中一種間隔過(guò)長(zhǎng)即可標(biāo)記為特殊記錄)。間隔閾值可以根據(jù)訪問(wèn)間隔的類(lèi)型來(lái)設(shè)置。在其他實(shí)施例中，也可以將進(jìn)行上述冗余寫(xiě)入的所有數(shù)據(jù)記錄的預(yù)取入口都修改為所述新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合?；蛘咭部梢匀坎恍薷?。從上文所述可以看出，該改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性的方法可以伴隨緩存訪問(wèn)和緩存替換過(guò)程而運(yùn)行。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，還提供了一種結(jié)合上述改善緩存預(yù)取數(shù)據(jù)局部性方法的緩存訪問(wèn)方法。該緩存訪問(wèn)方法執(zhí)行過(guò)程如下：當(dāng)訪問(wèn)某個(gè)數(shù)據(jù)記錄(假設(shè)為pij)時(shí)，分三種情況進(jìn)行處理：(1)當(dāng)訪問(wèn)未能在緩存中命中時(shí)(即該數(shù)據(jù)記錄pij不在緩存中)，如果存在空的緩存項(xiàng)，例如緩存項(xiàng)Ck，則將pij所在預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合Pi：{pi1，...，pin}預(yù)取到緩存項(xiàng)Ck中，此時(shí)在預(yù)取完成后將pij加入到Hk中，遞增hk，并標(biāo)記pij為特殊記錄；其中，Hk是與緩存項(xiàng)Ck對(duì)應(yīng)的記錄預(yù)取命中數(shù)據(jù)的集合，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以例如為隊(duì)列，位圖等，hk用于記錄預(yù)取命中次數(shù)計(jì)數(shù)。如果沒(méi)有空的緩存項(xiàng)，則執(zhí)行緩存替換步驟(將在下文中介紹)，用Pi替換所選的緩存項(xiàng)Ck中的原有內(nèi)容。(2)訪問(wèn)在緩存中命中(例如，Pi已經(jīng)被預(yù)取到緩存項(xiàng)Ck中)且hk＜Ti時(shí)，此時(shí)如果pij還未在Hk中，則將其加入到Hk中，遞增hk，并計(jì)算上次訪問(wèn)Pi中的元素和當(dāng)前訪問(wèn)的間隔I，如果I＞TI，則標(biāo)記pij為特殊記錄；其中，Ti為命中閾值，TI為間隔閾值，其可根據(jù)訪問(wèn)間隔類(lèi)型來(lái)確定，兩者可以是靜態(tài)閾值，也可以是動(dòng)態(tài)閾值。(3)訪問(wèn)在緩存中命中且預(yù)取命中次數(shù)hk≥Ti時(shí)，此時(shí)遞增hk。其中，將pij加入到Hk中例如可以指將pij在緩存中的邏輯或物理指針保存到記錄Hk的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(加入之前判斷pij是否已經(jīng)Hk中存在，不存在時(shí)加入)。當(dāng)要將緩存項(xiàng)Ck的內(nèi)容將要從Pi替換為Pl時(shí)(例如，要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)記錄在Pl中，需要將Pl預(yù)取到緩存項(xiàng)Ck中)，分兩種情況處理：(1)如果hk＜Ti，則將Hk中的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到冗余數(shù)據(jù)記錄集合Pw中，同時(shí)更改Hk中標(biāo)記為特殊記錄的預(yù)取入口為Pw，然后清空Hk并置hk為0；(2)如果hk≥Ti，則清空Hk并置hk為0。其中，Pw的存儲(chǔ)位置可以在緩存中(例如，寫(xiě)緩存)，也可以在其他層次的存儲(chǔ)介質(zhì)中，還可以從寫(xiě)緩存轉(zhuǎn)入到其他層次的存儲(chǔ)介質(zhì)中。Pw中除按上述方法冗余寫(xiě)入的數(shù)據(jù)記錄外，還可以寫(xiě)入新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄；此時(shí)，冗余寫(xiě)入的數(shù)據(jù)記錄可能存在兩個(gè)副本(Pi和Pw中各一)，訪問(wèn)存在多個(gè)副本的數(shù)據(jù)記錄時(shí)優(yōu)先從緩存中訪問(wèn)，如不在緩存中，則通過(guò)預(yù)取方式進(jìn)入到緩存中后訪問(wèn)。當(dāng)冗余數(shù)據(jù)記錄集合Pw中的存儲(chǔ)空間耗盡或者其中的數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)達(dá)到上限要求，此時(shí)掃描所有緩存項(xiàng)C1～Cn，當(dāng)掃描緩存項(xiàng)Ck(其中緩存集合為Pi)時(shí)，分兩種情況處理：(1)如果hk＜Ti，則將Hk中的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入到Pw中，同時(shí)更改Hk中標(biāo)記為特殊記錄的預(yù)取入口為Pw，最后清空Hk并置hk為0；(2)如果hk≥Ti，則不執(zhí)行動(dòng)作。然后，停止向Pw中寫(xiě)入新的數(shù)據(jù)記錄，繼續(xù)獲取空閑緩存存儲(chǔ)空間使其成為新的冗余數(shù)據(jù)記錄集合Pw′。為更好地理解上述的緩存訪問(wèn)方法，參照?qǐng)D2對(duì)該緩存訪問(wèn)方法的執(zhí)行過(guò)程進(jìn)行舉例說(shuō)明。在該示例中假設(shè)緩存項(xiàng)個(gè)數(shù)為4，所用緩存替換算法為最近最少使用(LRU)算法，用j作為pij在緩存項(xiàng)Ck中的邏輯指針(通過(guò)記錄數(shù)字j即可實(shí)現(xiàn)將pij加入到集合Hk中)，令命中閾值Ti＝10％×|Pi|，設(shè)定間隔閾值TI的值為4，可以寫(xiě)入的新的預(yù)取記錄集合中記錄個(gè)數(shù)上限要求為10，該新的預(yù)取記錄集合的存儲(chǔ)空間位于寫(xiě)緩存中。初始狀態(tài)時(shí)，緩存全部為空，預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合全部為空，預(yù)取命中次數(shù)為0。假設(shè)當(dāng)前系統(tǒng)中，已存在6個(gè)如表1所示預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合P1-P6。表2給出了該示例中要進(jìn)行的訪問(wèn)序列1-20，其中訪問(wèn)序列1-7，12-20為讀訪問(wèn)；訪問(wèn)序列8-11為寫(xiě)訪問(wèn)。訪問(wèn)序列1表示讀數(shù)據(jù)記錄p1，2，訪問(wèn)序列8表示寫(xiě)數(shù)據(jù)記錄p7，1，以此類(lèi)推。表1P1P2P3P4P5P6p1，1～p1，22p2，1～p2，18p3，1～p3，15p4，1～p4，12p5，1～p5，25p6，1～p6，21表2序號(hào)12345678910類(lèi)型讀讀讀讀讀讀讀寫(xiě)寫(xiě)寫(xiě)記錄p1，2p2，5p3，1p4，9p2，6p2，7p1，3p7，1p7，2p7，3序號(hào)11121314151617181920類(lèi)型寫(xiě)讀讀讀讀讀讀讀讀讀記錄p7，4p5，10p5，11p5，10p1，2p6，3p1，4p3，2p3，11p4，12繼續(xù)參考圖2，訪問(wèn)上述序列1-20的具體過(guò)程為：1)執(zhí)行步驟101，判斷所訪問(wèn)數(shù)據(jù)p1，2是否在緩存中；例如，緩存系統(tǒng)可通過(guò)查找操作確定所訪問(wèn)數(shù)據(jù)記錄是否在緩存中。如果p1，2不在緩存中，那么需要將p1，2所在的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合P1預(yù)期到緩存中。假設(shè)系統(tǒng)選擇將P1預(yù)期到緩存項(xiàng)C1中，轉(zhuǎn)至步驟104繼續(xù)執(zhí)行。2)執(zhí)行步驟104，判斷緩存項(xiàng)C1中是否為空；也就是說(shuō)，緩存系統(tǒng)在將P1預(yù)取到緩存項(xiàng)C1之前，要判斷C1中是否有數(shù)據(jù)。如果緩存項(xiàng)C1為空，則轉(zhuǎn)到步驟110繼續(xù)執(zhí)行。3)執(zhí)行步驟110，將P1預(yù)取到緩存項(xiàng)C1中；4)執(zhí)行步驟111，將p1，2加入到C1的預(yù)取命中集合H1中；然后返回步驟101，繼續(xù)處理下一個(gè)訪問(wèn)序列。具體地，在C1對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合H1中加入p1，2的邏輯指針2，標(biāo)記p1，2為特殊記錄，遞增預(yù)取命中次數(shù)h1。按照與過(guò)程1)～5)相同的方式，處理訪問(wèn)序列2～4，處理完畢后緩存項(xiàng)中存儲(chǔ)的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合，及對(duì)應(yīng)預(yù)取命中次數(shù)可如下表3所示(下劃線表示特殊記錄標(biāo)記)：表3緩存項(xiàng)預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合預(yù)取命中次數(shù)C1P121C2P251C3P311C4P491參考圖2以及表2所示的訪問(wèn)序列，下面繼續(xù)處理訪問(wèn)序列5：5)執(zhí)行步驟101，判斷p2，6是否在緩存中；這里p2，6已經(jīng)在緩存中，則轉(zhuǎn)至步驟102繼續(xù)執(zhí)行。6)執(zhí)行步驟102，判斷預(yù)取命中次數(shù)h2是否小于命中閾值；如果小于，則轉(zhuǎn)至步驟103繼續(xù)執(zhí)行，否則返回步驟101，處理下一個(gè)訪問(wèn)序列。此時(shí)，h2此時(shí)為1，小于閾值T2＝10％×|P2|＝10％×18。7)執(zhí)行步驟103，將p2，6加入到C2的預(yù)取命中集合H2中；然后返回步驟101，繼續(xù)處理下一個(gè)訪問(wèn)序列。在步驟103，還需要計(jì)算如上文所述的訪問(wèn)間隔I；這里與對(duì)C2的前一次的訪問(wèn)間隔I為3，小于間隔閾值TI，因此在C2對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合H2中記錄p2，6的邏輯指針6，遞增預(yù)取命中次數(shù)h2。按照與過(guò)程5)～7)相同的方式，繼續(xù)處理訪問(wèn)序列6～7，不同的是，對(duì)于訪問(wèn)序列6，在執(zhí)行102時(shí)h2已經(jīng)大于命中閾值T2，因此不需執(zhí)行步驟103；對(duì)于訪問(wèn)序列7，在執(zhí)行103時(shí)，與對(duì)C1的前一次的訪問(wèn)間隔I為6，大于間隔閾值TI，因此除將p1，3的邏輯指針3加入到H1中并遞增h1以外，還需要將其標(biāo)記為特殊記錄。接著，繼續(xù)處理訪問(wèn)序列8～11。對(duì)于寫(xiě)入序列8～11，緩存系統(tǒng)會(huì)生成一個(gè)新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合P7，將p7，1～p7，4寫(xiě)入到P7中(本示例中，假設(shè)P7的存儲(chǔ)位置在寫(xiě)緩存Pw中)。此時(shí)，各緩存項(xiàng)中存儲(chǔ)的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合，及對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中次數(shù)如下表4所示(下劃線表示特殊記錄標(biāo)記，連字符表示信息為空)：表4接著處理訪問(wèn)序列12，即讀數(shù)據(jù)記錄p5，10：8)執(zhí)行步驟101，判斷p5，10是否在緩存中；這里p5，10不再緩存中，假設(shè)系統(tǒng)選擇p5，10所在的預(yù)取數(shù)據(jù)訪問(wèn)記錄集合P5預(yù)取到緩存項(xiàng)C1中，接著轉(zhuǎn)至步驟104執(zhí)行。9)執(zhí)行步驟104，判斷緩存項(xiàng)C1是否為空；如果緩存項(xiàng)為空，則轉(zhuǎn)至步驟110；如果緩存項(xiàng)不為空，則需要將緩存項(xiàng)C1中的內(nèi)容換出緩存，此時(shí)轉(zhuǎn)至步驟105繼續(xù)執(zhí)行。10)執(zhí)行步驟105，判斷預(yù)取命中次數(shù)h1是否小于或等于命中閾值；如果小于或等于命中閾值，則執(zhí)行步驟106；如果大于命中閾值，則轉(zhuǎn)至步驟110繼續(xù)執(zhí)行。具體地，此時(shí)h1為2，小于命中閾值T1＝10％×|P1|＝10％×22。這說(shuō)明此時(shí)C1中的預(yù)取數(shù)據(jù)訪問(wèn)記錄集合P1中的數(shù)據(jù)局部性較差，需要進(jìn)行改善。反之，如果大于命中閾值，則說(shuō)明不需要改善這部分?jǐn)?shù)據(jù)的局部性，即不需要對(duì)現(xiàn)在緩存項(xiàng)C1的數(shù)據(jù)進(jìn)行額外處理，直接將P5換入到C1即可。11)執(zhí)行步驟106，將H1中的數(shù)據(jù)記錄寫(xiě)入集合P7中；具體地，從緩存項(xiàng)C1對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合H1中依次讀出邏輯指針2和3，并據(jù)此從C1中讀出第2和第3個(gè)記錄p1，2和p1，3，將其寫(xiě)入到P7中(成為P7中的p7，5和p7，6)，并更改p1，2和p1，3的預(yù)取入口為P7(本實(shí)施例將這些冗余的數(shù)據(jù)記錄和新產(chǎn)生的記錄寫(xiě)入同一預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合)。此時(shí)p1，2，p1，3和p7，5，p7，6互為副本，由于后者在寫(xiě)緩存Pw中而P1已經(jīng)被換出緩存，所以優(yōu)先訪問(wèn)p7，5，p7，6。12)執(zhí)行步驟107，清空預(yù)取命中集合H1，并置h1為0；13)執(zhí)行步驟108，判斷寫(xiě)入集合P7是否已滿；如果未滿，則轉(zhuǎn)至步驟110繼續(xù)執(zhí)行；如果已滿，則轉(zhuǎn)至步驟109繼續(xù)執(zhí)行。這里，P7中數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)為4，小于10，未達(dá)到個(gè)數(shù)上限。14)執(zhí)行步驟110，將P5換入到緩存項(xiàng)C1中；15)執(zhí)行步驟111，將p5，10加入到C1的預(yù)取命中集合H1中；按照與過(guò)程5)～7)相同的方式，處理訪問(wèn)序列13，14，不同的是，對(duì)于訪問(wèn)序列14，執(zhí)行步驟103過(guò)程中向H1中加入p5，10的邏輯指針10時(shí)，發(fā)現(xiàn)該數(shù)字已經(jīng)被記錄(與序列12訪問(wèn)相同數(shù)據(jù)記錄)，因此，跳過(guò)步驟103中其他操作。處理完成后，各緩存項(xiàng)中存儲(chǔ)的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合，及對(duì)應(yīng)預(yù)取命中次數(shù)如下表5所示(下劃線表示特殊記錄標(biāo)記，連字符表示信息為空)：表5對(duì)于訪問(wèn)序列15，由于p1，2和p1，3在P7中存在副本p7，5和p7，6(通過(guò)緩存查找找到副本)，因此訪問(wèn)會(huì)從P7中讀取數(shù)據(jù)記錄p7，5，p7，6，不執(zhí)行其他操作。按照與過(guò)程8)～15)相同的方式，處理訪問(wèn)序列16～18，在處理過(guò)程中，按照LRU緩存替換算法，P3，P4，P2先后被換出緩存，在此過(guò)程中將p3，1，p4，9寫(xiě)入P7，由于p3，1，p4，9被標(biāo)記為特殊記錄其預(yù)取入口修改為P7，換出P2時(shí)由于預(yù)取命中次數(shù)大于閾值T2，其中預(yù)取命中數(shù)據(jù)不寫(xiě)入P7。按照與過(guò)程5)～7)相同的方式，處理訪問(wèn)序列19，在處理過(guò)程中，p3，11在緩存項(xiàng)C2中命中，在C2對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合H2中加入p3，11的邏輯指針11，遞增預(yù)取命中次數(shù)h2。按照與過(guò)程8)～15)相同的方式，處理訪問(wèn)序列20，在處理過(guò)程中，按照LRU緩存替換算法，P5被換出緩存，在此過(guò)程中將p5，10，p5，11寫(xiě)入P7，由于p5，10被標(biāo)記為特殊記錄其預(yù)取入口修改為P7。不同的是，在執(zhí)行步驟108時(shí)，P7中的數(shù)據(jù)記錄個(gè)數(shù)為10，達(dá)到了個(gè)數(shù)上限，需要執(zhí)行步驟109，具體地，掃描緩存項(xiàng)C1～C4，發(fā)現(xiàn)h1，h3，h4不滿足閾值要求，因此將p6，3，p1，4，p4，12寫(xiě)入P7(h2滿足閾值要求，因此p3，2，p3，11不寫(xiě)入)，由于p6，3，p1，4，p4，12被標(biāo)記為特殊記錄，其預(yù)取入口修改為P7，最后清空C1，C3，C4對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合H，H3，H4，并置h1，h3，h4為0。步驟109執(zhí)行完畢之后，新的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合P7：{p7，1，...，p7，13}中包含13個(gè)數(shù)據(jù)記錄，其中四個(gè)為新寫(xiě)入記錄，九個(gè)為副本記錄。此時(shí)將停止對(duì)P7的寫(xiě)入操作，當(dāng)后續(xù)有新的數(shù)據(jù)產(chǎn)生或如上文所述需要冗余寫(xiě)入部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄時(shí)，從新空閑緩存存儲(chǔ)空間分配新的存儲(chǔ)區(qū)域，使其用于存儲(chǔ)新的冗余數(shù)據(jù)記錄集合P8等。處理完表2給出的所有訪問(wèn)序列之后，各緩存項(xiàng)中存儲(chǔ)的預(yù)取數(shù)據(jù)記錄集合，對(duì)應(yīng)的預(yù)取命中數(shù)據(jù)集合，及對(duì)應(yīng)預(yù)取命中次數(shù)如下表6所示(下劃線表示特殊記錄標(biāo)記，連字符表示信息為空，在P7被換出寫(xiě)緩存之前將其持久化到磁盤(pán)中)：表6發(fā)明人還在內(nèi)容尋找存儲(chǔ)中的索引系統(tǒng)中，利用真實(shí)環(huán)境下的備份負(fù)載對(duì)上述的方法進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，該方法減少了17.8％～56％的索引預(yù)取次數(shù)，提升了8％～24％的讀取帶寬和2％～6％的寫(xiě)入帶寬；在同樣的索引系統(tǒng)中，利用為期兩周的數(shù)據(jù)同步負(fù)載的測(cè)試結(jié)果表明，預(yù)取次數(shù)下降了96％。雖然本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明并非局限于這里所描述的實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下還包括所作出的各種改變以及變化。