内存数据库技术及其应用研究(2)
3.2.4 测试过程 . 22
3.3 测试结果及分析 23
4 体育统考系统的模拟实现与测试 . 25
4.1 模拟系统设计 . 25
4.1.1 数据库设计 25
4.1.2 模拟系统结构设计. 29 1 绪论
1.1 本文研究背景
随着计算机技术的迅猛发展，数据库理论与技术也日益成熟，基于磁盘的数
据库技术获得了空前的发展，并在传统的应用领域获得了极大的成功。然而，随
着应用系统的需求不断提高， 对数据库的响应时间和高事务吞吐量的要求也不断
提高，传统的磁盘数据库已经逐渐不能满足需求，因此需要一种新的数据库来支
撑现代的应用系统。
在传统的磁盘数据库系统中，通常工作数据库常驻磁盘，事务处理往往都要
涉及磁盘I/O操作，其体系结构的设计、优化目标是如何减少读写磁盘的次数和
提高磁盘空间利用率，并且处理器在处理事务时还要执行相应的磁盘I/O指令以
及加减锁操作等，因此响应时间长，事务吞吐率低，对实时应用的支持差。
虽然增强磁盘数据库系统的硬件性能能够在一定程度上缓解这种情况， 但是
随着数据处理的规模、复杂度和时间要求越来越高，传统数据库越来越不能满足
应用系统对数据访问的高性能需求。在信息、电信、电力、能源以及金融证券等
领域，随着用户规模的扩大，数据量的飞速增长，对事务的响应和事务吞吐量要
求的提高，系统用户要求能够实时地进行数据的存取、处理和发送，传统的数据
库体系结构已经无法满足进一步的发展，由此，产生了新的数据库体系构架：内
存数据库，来满足实时的数据库服务的需求。内存数据库又叫主存数据库，通俗
的来讲，内存数据库就是将主数据库保存在内存中的数据库数据库系统，因为处
理器直接在内存中执行事务，无须通过磁盘 I/O，而且无须处理器针对执行 I/O
指令进行事务优化，因此内存数据库的性能对磁盘数据库有了很大的提升。
1.2 本文目标
本文在的主要目标是基于江苏省教育考试院的体育统考管理系统， 研究在成
绩管理功能中，内存数据库与传统数据库的性能表现，比较两者的差异。因此，
主要实现以下三个目标：
（1）比较内存数据库与传统磁盘数据库的异同，分析、介绍内存数据库的关键技术，对当前已有的数据库产品进行概述。
（2）对内存数据库和磁盘数据库进行基准测试，比较两者在标准测试环境
下的性能差异。
（3）基于江苏省体育统考管理系统，模拟成绩管理功能，对内存数据库和
磁盘数据库进行比较，研究现实情况下内存数据库的表现。
1.3 本文的主要工作
本文的主要工作在于介绍内存数据库系统， 并比较内存数据库系统与传统磁
盘数据库系统的特点以及技术上的异同， 通过使用开源的数据库性能基准测试程
序BenchmarkSQL对Oracle的内存数据库TimesTen和Microsoft的磁盘数据库SQL
Server 的 TPC性能进行评测，并且基于原有的考试系统对数据库性能进行了模拟
的测试，对比两种数据库系统的性能表现。
在本文中，本人主要做了两项工作：一是对原有的基准测试程序
BenchmarkSQL 进行修改，以适用于TimesTen 数据库和SQL Server数据库的基准
性能测试；二是分析现有的考试信息管理系统，简化出系统所实现的主要事务，
并依据此设计出模拟考试事务环境的模拟测试的程序， 以模拟现实环境下两种数
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