(最新)基于池化技术的分布式数据缓存模型研究与实现

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1、苏州大学硕士学位论文基于池化技术的分布式数据缓存模型研究与实现姓名：杨开杰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：徐汀荣20090501基于池化技术的分布式数据缓存模型研究与实现中文摘要分布式技术的普遍应用，使传统的W-eb系统面临越来越大的挑战。客户端大量的并发请求导致服务器负载过重，业务逻辑和事务处理都受到影响。其中，并发访问情况下，响应速度慢和数据利用率低的问题大大制约了Web系统性能。在客户端和服务器之间加入中间层可解决上述问题，本文的中间层包括线程池、数据库连接池和分布式数据缓存三部分，与客户端和服务器组建

2、成分布式池化数据缓存模型(DPDCM)。本模型的主要功能是用线程池处理客户端请求的业务逻辑，用连接池来优化数据库连接，用分布式缓存提高数据利用率。主要改进工作包含下面三部分：第一，针对用户并发的访问控制，本文采用多线程的并发控制技术设计线程池，通过对池中线程数量的动态优化调整来提升线程池性能，使其能处理更多并发请求；第二，针对频繁的数据库连接请求，文中的数据库连接池采取两种不同的复用连接策略，并建立具有延迟释放功能的应急池，以应对某段时间内的高并发请求连接的情况；第三，针对大量的相近数据访问，本文采用与传统数据缓存不同的分布

3、式缓存方法，设计了DPDCM的缓存对象结构，改进了缓存替换算法和一致性维护策略，采用LRU．M替换算法和TTL与服务端失效模式相结合的一致性维护策略管理缓存，并对相关的技术进行了理论分析。本文将DPDCM应用到实际的社区论坛开发中，介绍了池化技术和分布式数据缓存的具体实现方法，最后对模型及其使用的技术进行了应用场景的设计和测试。实验表明，改进后的分布式池化数据缓存系统缩短了平均响应时间并提高了数据缓存命中率，本文解决方案比传统方法更适合如今的Web系统。关键字：多线程；并发；复用；池化；数据缓存；分布式模型作者：杨开杰指导老

4、师：徐汀荣图表目录图2．1基于线程的同步并发结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8图2．2线程池模型结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一10图2．3连接池模型结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．13图2．4传统缓存模型结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．15图2．5分布式缓存模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16图2．6缓存命中率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。19图3．1DPDCM结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22图3．2动态调整算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．24图3．3动态调整优化算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．25图3．4线程数目与并发性能关系图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．26图3．5连接池管理策略流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一27图3．6连接池优化管理策略图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．29图3．7延迟释放策略图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一29图3—8缓存模型结构⋯

6、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．33图3-9缓存管理流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。34图3．10getList方法查询流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．35图4．1轻量级J2EE多架构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38图4．2MVC模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．39图4．3SSH整合架构流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。40图4-4搜索查询页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41图4．5用户管理与版面管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42图4．6用户权限管理页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．42图4．7版区管理页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图4—8BaseManagerUML图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47图4-9缓存替换算法顺序图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．50图4．10分布式访问数据对象的处理顺序图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52图5

8、．1负载测试流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．55图5．2创建负载测试场景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯56图5—3监控负载下的场景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57图5—4分析结果的摘要报告⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯