隨著硬件的發(fā)展，內(nèi)存的容量在不斷擴(kuò)大，人們長(zhǎng)期思考的將全部或大部分?jǐn)?shù)據(jù)存放在 內(nèi)存中運(yùn)行成為可能。同時(shí)，嵌入式設(shè)備在日常生活中得到廣泛應(yīng)用，如何對(duì)其內(nèi)部日益繁 多的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理顯得很關(guān)鍵。當(dāng)前嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品很多，大多數(shù)產(chǎn)品由于各方面的 限制，在性能和市場(chǎng)前景方面表現(xiàn)欠佳。在嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)研究領(lǐng)域，新的存儲(chǔ)與索引方 法被不斷提出，同時(shí)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言java作為當(dāng)前主流開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，在多線程和死鎖 處理方面有其獨(dú)特之處，為提出新的嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)方法，及基于事務(wù)模型的恢復(fù) 方法提供了可能。
　　1嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)概述
　　嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)一般采取兩種思路：一種是對(duì)傳統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行裁剪和改 進(jìn)，很多處理問(wèn)題的方法仍采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，某些方法在嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)不適用則 做些稍微改進(jìn)，這種思路沒(méi)有逃離傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思想的束縛。另一種則是根據(jù)嵌入式內(nèi)存 數(shù)據(jù)庫(kù)自身的特點(diǎn)，提出新的體系結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和恢復(fù)機(jī)制，以滿(mǎn)足嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的 要求。目前，第二種方法被普遍采用和推崇，本文新的設(shè)計(jì)方法就采用后者。
　　
　　1.2嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)的體系結(jié)構(gòu)
　　在新的體系結(jié)構(gòu)中，我們采用關(guān)系數(shù)據(jù)模型，最上層提供外部查詢(xún)接口，支持多種常用 語(yǔ)言如C，java等語(yǔ)言連接數(shù)據(jù)庫(kù)。第二層是對(duì)SQL語(yǔ)句進(jìn)行解析的查詢(xún)命令分解與優(yōu)化層， 這一層下面是兩個(gè)重要的模塊：數(shù)據(jù)組織與管理和事務(wù)管理器。其中，數(shù)據(jù)組織與管理模塊 完成常用的索引和數(shù)據(jù)組織工作，事務(wù)管理器具有創(chuàng)建事務(wù)，調(diào)度事務(wù)，回收事務(wù)的功能。 內(nèi)存工作區(qū)是該體系結(jié)構(gòu)最重要的模塊，全部數(shù)據(jù)操作及日志處理在這里進(jìn)行，它在事務(wù)處 理時(shí)為每一個(gè)事務(wù)分配一個(gè)內(nèi)存工作區(qū)，其中存放數(shù)據(jù)和日志。日志管理器管理內(nèi)存工作區(qū) 中的日志，而恢復(fù)管理器則在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)起作用。該數(shù)據(jù)庫(kù)大部分操作在內(nèi)存工作區(qū)中 運(yùn)行，只有當(dāng)發(fā)生檢查點(diǎn)操作和數(shù)據(jù)庫(kù)備份，及系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)才與外面的磁盤(pán)打交道，因此該 數(shù)據(jù)庫(kù)是典型的嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)。上述體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：
　　
　　2．?dāng)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)與索引
　　嵌入式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)通常在內(nèi)存受限的環(huán)境中進(jìn)行，CPU能直接操縱內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，且數(shù) 據(jù)經(jīng)常由于各種故障而丟失。因此合理的有效利用內(nèi)存資源，減少內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)和CPU指令數(shù)， 使內(nèi)存空間得到高效利用很關(guān)鍵，為此我們引用了一種新的存儲(chǔ)與索引方法——T樹(shù)。
　　T樹(shù)是將AVL樹(shù)和B樹(shù)結(jié)合在一起而得出的一種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，T樹(shù)也是一種二叉樹(shù)，只不 過(guò)每個(gè)結(jié)點(diǎn)（稱(chēng)為T(mén)結(jié)點(diǎn)）都包含多個(gè)元素。每個(gè)T結(jié)點(diǎn)都包含一系列從小到大排序后的元素和 三個(gè)指針，指針?lè)謩e指向父結(jié)點(diǎn)和左右結(jié)點(diǎn)。某一T結(jié)點(diǎn)A的左結(jié)點(diǎn)中必會(huì)包含比A結(jié)點(diǎn)中最 小元素小的最大元素，而A結(jié)點(diǎn)的右結(jié)點(diǎn)中必會(huì)包含比A結(jié)點(diǎn)中最大元素大的最小元素。因?yàn)?是二叉樹(shù)，所以T樹(shù)具有AVL樹(shù)固有的二分查找特性，又因?yàn)槊總€(gè)結(jié)點(diǎn)包含多個(gè)元素，其又包 含了B樹(shù)良好的更新和存儲(chǔ)特性的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)T樹(shù)來(lái)說(shuō)，因插入和刪除數(shù)據(jù)所造成的數(shù)據(jù)移動(dòng)通 ?？梢跃窒拊谝粋€(gè)結(jié)點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行，和AVL樹(shù)一樣，T樹(shù)也是通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)使樹(shù)達(dá)到平衡的， 但其所 需要的旋轉(zhuǎn)操作的次數(shù)遠(yuǎn)少于AVL樹(shù)［ 2 ］。