PDF.NET开发框架“内存数据库”架构设计

前一段时间，我写了篇《移花接木：当泛型方法遇上抽象类----我的“内存数据库”诞生记 》，记录了PDF.NET内存数据库的设计过程，最近做了些小改动，已经投入生产使用了，目前运行良好。今天重新看了看源码，觉得有必要画一个内存数据库的架构图，因为整个程序的核心代码加上详细的文件注释，才391行代码，时间长了恐怕无法了解整个程序的设计思路。

 

先直接上图，再说明架构的设计问题：

（PDF.NET内存数据库架构图）

 

架构说明

 1，核心类 MemDB

• 一个存储所有实体类集合的集合，即Memory Data，应用程序要取数据，通过Get<T>方法获取（T为实体类类型）；
• 当获取数据的时候，如发现Memory Data里面没有，就调用Load<T>方法，从PMDb实体类文件加载数据；
• 当有新实体数据需要保存的时候，调用Add<T>方法；
• 当数据更新以后，如果想保存，就显式的调用一下Save<T>方法，注意，该方法并不直接保存数据，它只保存这个“保存数据的方法”，参见“移花接木”一文的说明；
• 后台维护一个数据写入线程，检查是否有“保存数据的方法”需要执行；
• 数据操作的日志记录。

 

2，核心类 MemDBEngin

该类实际上就是一个MemDB的工厂类，它会根据不同的数据库“路径”生成一个MemDB对象实例；

MemDB实例的生命周期由“系统缓存”管理，这里使用.NET 4.0的System.Runtime.Caching里面的缓存管理对象。

由于使用了系统缓存，所以MemDB能够做到“按需加载”，“闲置关闭”的功能。

MemDB实例中的Memory Data对应的就是“系统缓存”。

 

3，ICacheProvider 缓存提供程序接口

定义了一套缓存使用的方法，可以指定缓存策略，如相对过期、绝对过期等。

 

4，缓存提供程序

系统缓存的默认实现了Memory CacheProvider ，也就是内存缓存提供程序；由于采用接口设计，所以理论上也可以扩展为第三方的“分布式缓存”。

 

5，数据持久化

整个内存数据库使用的数据都是PDF.NET的实体类，这里使用PDF.NET框架的“序列化”和“反序列化”功能，将内存数据写入磁盘上的pmdb文件，或者从文件加载数据到内存中。

 

6，用户应用程序

这里是使用“内存数据库”的数据的地方，可以使用多种方式来操作内存数据，比如直接使用Linq To Object来查询内存中的数据，或者使用PDF.NET的EntityQuery对象，实现内存数据库和“关系数据库系统”（DBMS）的数据库间的双向同步。实际使用中，可以完全抛弃DBMS，使用Linq To Object已经足够了。

 

 7，PDF.NET Entity Object

这是整个系统使用的实体数据了，它由相关的组件调用传递。由于PDF.NET实体类的独特设计，使得它的序列化和反序列化效率非常高，另外不使用反射，性能也很好，而且，最重要的，它没有关系数据库那一套“沉重”的数据库元数据标识，所以它非常轻巧，适合作为内存数据库数据的最佳载体。

 

 系统的伸缩能力

纵观整个系统的设计，可以看到它有很好的扩展能力：

• 大型应用--可以很方便的扩展支持第三方分布式缓存，构建大型的系统应用；
• 中小型应用--也可以将常用的DBMS数据放在内存数据库中，提高响应能力；
• 轻微型应用--可以完全抛弃DBMS，使用纯内存数据库，以获得最大的响应速度。

 

有关PDF.NET开发框架的详细内容，请看官网 http://www.pwmis.com/sqlmap

内存数据库目前已经投入生产使用，即将整合在PDF.NET框架的下一个版本中。