开源CMS动态网站设计论文提纲

论文题目：Key-List型NoSQL数据库的设计与实现

摘要：伴随移动互联网的快速发展,No SQL数据库凭借其高性能、易扩展、高可用、海量存储、类型丰富等特点迅速崛起,被广泛应用于Web2.0领域。自2009年起,各种类型的No SQL数据库在国内外各大公司以及各种开源组织的推动下迅速发展,但仍不能满足所有应用场景的业务需求。在百度贴吧、天涯论坛等Web2.0社区网站中存的大量帖子列表数据,这些帖子列表数据通常呈现于网站首页,具有并发量大、列表长度长、需要过滤、需要根据用户的最后回复时间动态排序等需求。传统的关系型数据库和当前流行的No SQL数据库都不能十分有效的解决这些需求问题,因此本文针对上述需求设计实现了一种Key-List型No SQL数据库——Mem List,用Mem List来存储这种Web2.0网站中的帖子列表数据。本文围绕Mem List的设计与实现做了如下工作:（1）在数据存储方案上,本文抛弃了传统关系型数据库基于磁盘的存储方案,为Mem List设计了内存库策略和数据持久化机制。在Mem List中所有数据常驻内存,只在需要的时候通过持久化机制将数据写入磁盘。避免了普通操作的磁盘I/O,极大地提升了数据库性能。（2）在数据的组织方式上,本文抛弃了传统关系型数据库索引组织表的方案,为Mem List设计了一种非结构化的存储引擎,采用“键空间-块链”模式。键空间以哈希表为底层结构,每个键既是索引又是数据。列表数据则被组织为静态块链,块链糅合了双向链表和数组的优点,支持列表元素过滤,既节省内存又可以提高查询效率。（3）在网络连接和套接字事件的处理方案上,本文为Mem List设计了Reactor模式的事件引擎,通过单线程I/O多路复用的方式管理事件,极大地提高了Mem List的并发性能,并且避免了锁开销和进程/线程的切换开销。（4）此外,本文还为Mem List设计实现了主从同步功能。一个主数据库可以配置多个从数据库,用户可以在主数据库上读/写数据,在从数据库读数据。Mem List主从同步功能可以用于数据库的数据备份和读写分离。总体来说,Mem List作为一种Key-List型的No SQL数据库,支持在列表数据上执行多种类型的命令操作,并且具备高性能、易扩展的等特点,非常适用于存储Web2.0社区网站中的帖子列表数据,也可用于处理其它业务场景的列表数据,具备很大的工程应用价值。

关键词：NoSQL;Key-List;内存数据库;键-值数据库;Web2.0

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

Abstract

缩略词表

第一章 绪论

1.1 论文研究背景与意义

1.2 国内外究现状

1.3 论文的主要工作

1.4 论文组织结构

第二章 相关技术

2.1 Linux系统中的网络I/O模型

2.2 Reactor设计模式

2.3 服务器高并发模型

2.4 数据库日志类型

2.5 本章小结

第三章 MemList需求分析

3.1 需求背景

3.2 功能需求

3.3 非功能需求

3.3.1 存储需求

3.3.2 性能需求

3.3.3 其它需求

3.4 本章小结

第四章 MemList设计与实现

4.1 MemList的总体设计

4.1.1 MemList的框架结构

4.1.2 MemList客户端结构

4.1.3 MemList服务器的启动流程

4.2 MemList事件引擎的设计与实现

4.2.1 事件引擎的并发模型

4.2.2 事件引擎的整体架构

4.2.3 事件引擎中的事件分离器

4.2.4 事件引擎中的事件管理器

4.2.5 事件引擎中的事件处理器

4.3 MemList存储引擎的设计与实现

4.3.1 键空间结构

4.3.2 键空间的基本操作

4.3.3 块链结构

4.3.4 块链的基本操作

4.4 MemList持久化

4.4.1 持久化文件格式

4.4.2 持久化操作—DUMP

4.5 MemList的主从同步功能

4.5.1 写命令日志

4.5.2 主从同步情况下的DUMP操作

4.5.3 主从同步功能的实现

4.6 本章小结

第五章 MemList测试与分析

5.1 测试指标

5.2 测试环境

5.3 测试结果与分析

5.3.1 测试ADD命令操作性能

5.3.2 测试UPDATE命令操作的性能

5.3.3 测试RANGE命令操作的性能

5.3.4 测试TOP命令操作的性能

5.3.5 测试主从同步时主数据库上的ADD命令操作的性能

5.3.6 测试DUMP命令操作的性能

5.4 测试总结

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文工作总结

6.2 未来研究展望

致谢

参考文献