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龍圖騰網(wǎng)獲悉廈門大學(xué)申請的專利基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN117112557B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-05發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202311023921.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F16/22；該發(fā)明授權(quán)基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引是由沈志榮;舒繼武;余子祥;張一鳴;吳榮鑫;高聰明;李喬設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-08-15向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引在說明書摘要公布了：基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引，涉及鍵值存儲(chǔ)與哈希索引。該索引在持久化CPU高速緩存的最下層緩存上建立可調(diào)整大小的收集日志池以日志為單位刷寫至持久性內(nèi)存，以彌合鍵值對大小與持久性內(nèi)存的寫入粒度的差距；在易失內(nèi)存中建立一個(gè)較小的索引，用于分類被刷寫收集日志的鍵值對；采用無搜索插入與自底向上搜索，在保證正確性的前提下將插入前的搜索移除，以減少插入操作的讀寫混合；無檢查的插入帶來多次重復(fù)鍵值的插入，在分裂中添加低開銷一致性檢查，消除重復(fù)鍵對索引空間的占用；搜索大容量的哈希桶增加平均探測次數(shù)，在易失內(nèi)存中存放索引鍵的特征值采用SIMD技術(shù)，在易失內(nèi)存中吸收無用桶探測，提高索引搜索效率。

本發(fā)明授權(quán)基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引在權(quán)利要求書中公布了：1.基于混合存儲(chǔ)的高性能可擴(kuò)展哈希索引，其特征在于包括以下步驟： 步驟1：基于CPU高速緩存、易失內(nèi)存與持久性內(nèi)存的三層結(jié)構(gòu)，包括： 1.1在持久性內(nèi)存上建立一個(gè)可擴(kuò)展的哈希索引，每個(gè)桶的大小設(shè)置較大； 1.2在持久性內(nèi)存內(nèi)建立一個(gè)收集日志池，每個(gè)日志大小為256B，包含15個(gè)鍵值對與16B的元數(shù)據(jù)；通過頻繁訪問日志池并不顯式驅(qū)逐日志使得日志駐留在CPU高速緩存中；根據(jù)哈希值的前K位決定寫入收集日志的位置； 1.3在易失內(nèi)存上建立一個(gè)與持久性內(nèi)存結(jié)構(gòu)相同的可擴(kuò)展索引，每個(gè)桶的大小設(shè)置較小； 1.4在持久性內(nèi)存建立備份日志，用于保證易失內(nèi)存可擴(kuò)展索引的恢復(fù)； 1.5在易失內(nèi)存上建立一個(gè)特征數(shù)組與位圖，每個(gè)元素為對應(yīng)持久性內(nèi)存上索引中的鍵，元素值為對應(yīng)鍵的其中2B；位圖用于管理備忘日志內(nèi)的空間； 步驟2：日志化無搜索插入，包括： 2.1通過哈希值確定寫入日志，采用請求與交換CAS原語將日志內(nèi)項(xiàng)目數(shù)目加一并確定寫入位置； 2.2在相應(yīng)位置按照先值后鍵的順序?qū)懭肴罩局校?2.3在完成寫入后通過CAS原語將日志內(nèi)的位圖置1代表寫入完成； 2.4當(dāng)緩存內(nèi)的日志鍵值對數(shù)量達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，將采用內(nèi)存復(fù)制的指令將日志復(fù)制到備份日志，并將日志內(nèi)的鍵值分別插入到易失索引中； 2.5當(dāng)易失索引內(nèi)桶內(nèi)鍵值對數(shù)量達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，將采用內(nèi)存復(fù)制的指令將桶復(fù)制到非易失索引中； 步驟3：自底向上搜索，包括： 3.1將待搜索鍵的哈希值的2B取出，通過SIMD技術(shù)與易失內(nèi)存上的特征數(shù)組進(jìn)行比較，若相同，則將鍵與相應(yīng)的非易失索引內(nèi)的鍵比較；若比較后相同，則取出相應(yīng)值； 3.2當(dāng)特征值數(shù)組不存在待搜索鍵時(shí)，比較易失索引相應(yīng)桶，若相同則取出值； 3.3當(dāng)易失索引不存在值時(shí)，比較相應(yīng)緩存日志內(nèi)的鍵值對，若相同則取出，若搜索完畢沒有相同的鍵，則認(rèn)為該鍵不存在于索引中； 步驟4：低開銷分裂檢查，包括： 4.1當(dāng)易失索引內(nèi)桶內(nèi)鍵值對數(shù)量達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)，比較段的本地深度與目錄的全局深度；若相同，則將目錄大小翻倍，深度加一，并重新進(jìn)行比較；若不同，則創(chuàng)建兩個(gè)新段，并將指針存于舊段內(nèi)的新段指針中，以避免分裂時(shí)斷電導(dǎo)致新段位置永久丟失； 4.2分配完畢后進(jìn)行段分裂，依次讀出桶內(nèi)鍵值對，根據(jù)哈希值決定屬于哪個(gè)新段；在確定新段后，搜索新段內(nèi)相應(yīng)桶是否存在重復(fù)鍵，若有，則代表該鍵值對為重復(fù)插入的鍵值對，不將數(shù)據(jù)遷移新段；若無，則將數(shù)據(jù)遷移至新段。

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