CN114064707A - 一种用于数据虚拟化服务器的数据查询方法、装置及存储介质 - Google Patents

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朱广新
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Abstract

本发明公开了一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法、装置及存储介质，属于信息处理的技术领域，该方法包括：S1：基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施；S2：查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果存在，则进行步骤S3，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表，之后进行步骤S3；S3：数据映射层通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射；S4：采集适配器通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。本发明可实现多源异构数据的简单、有效、快速的自动化查询。

Description

一种用于数据虚拟化服务器的数据查询方法、装置及存储 介质
技术领域
本发明属于信息处理的技术领域，特别是关于一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法、装置及存储介质。
背景技术
随着信息化的不断深入发展，数据生成速度正在提高，需要处理的数据量急速膨胀，随着大数据时代的到来，所涉及的数据多为多源异构数据，其具有量规模巨大、数据来源多样化、数据结构存在差异性的特点，以至于难以在合理的时间内进行处理。
随着数据资产价值重要性的不断提升，对于数据资产的采集和应用就是各行各业中关注的重点，当前行业中比较典型的数据采集方式有如下几种：
(一)数据联邦模式
数据联邦技术提供了一种为数据提供抽象的数据接口的能力，提供了一种数据消费者(应用)视角的统一数据集成视图，使数据逻辑看上去存在一个位置，但实际的物理位置却可能在多个数据源中。
在大型现代企业中，组织中的各部门使用不同数据库管理***来存储和搜索其重要数据，这几乎是不可避免的。竞争、不断发展的技术、合并、收购、地域分布以及扩展中不可避免的分散等因素都会造成这种多样性。但只有将这些***中的信息组合起来，企业才会认识到这些***所包含数据的整体价值。联邦数据库***为组合来自多个数据源的信息提供了功能强大的工具,通过联邦多个异构数据源而创建的。用户可以随意查询存储在联邦***中任意位置的数据，而不必担心数据的位置、实际数据源***的SQL语言种类或者存储的能力。
这种数据采集模式中需要实时连接数据源***，并且包含大量的计算，对最终数据库的负载压力会比较大。
(二)内存反射机制
内存反射机制就是利用利用运行环境(runtime)中的程序监控来获得程序运行的状态、调用和数据的接口，发现端和云之间的服务接口和输出结构，进而开展数据接口的模拟，快速实现数据的采集以及各个***之间的互操作。
这种模式需要在源***上进行大量的模拟操作，更多的是了解每项***功能对应的信息项，无法了解底层数据库的详细信息。
(三)网络爬虫
网络爬虫是一个自动提取网页的程序，通过制定的链接URL地址进行网页爬取，并进行网页信息的抽取，在抓取网页的过程中，不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足***的一定停止条件。
这种模式仅仅适用于B/S***，同时对于信息解析的难度比较高，需要了解各类网页的结构。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法、装置及存储介质，其可以实现多种数据的自动化查询，有效、快速地查询各***中的数据，有利于数据的发现、理解。通过本发明可以帮助公司快速分析各个业务***中数据资产的分布情况，了解各类数据资产的构成以及相关的各类特征，帮助用户了解数据资产的相关信息，进而帮助进行更好的数据管理和应用。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其应用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中；所述方法包括以下步骤：
S1：基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施；
S2：查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果存在，则进行步骤S3，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表，之后进行步骤S3；
S3：数据映射层通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射；
S4：采集适配器通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
在本发明的一实施方式中，所述步骤S1中，查询处理策略是***根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施是***确定数据访问方式之后，对查询过程作出优化。
在本发明的一实施方式中，所述步骤S2中，所述数据服务层生成对应的临时虚拟表包括：元数据组织层根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
在本发明的一实施方式中，所述步骤S4中，封装器用于实现数据的查询和更改操作，其中，封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息。
在本发明的一实施方式中，封装器中封装的信息包括：源表服务器所在的网络位置信息；数据库的连接信息；源表的名称、创建时间、所有者信息；源表的结构、列的定义信息；可用的主外键信息；记录行数信息。
本发明还提供了一种基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中，所述数据查询装置包括：查询模块、虚拟表模块、映射模块和采集适配器；
所述查询模块，用于基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施；
所述虚拟表模块，用于查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表；
所述映射模块，用于数据映射层中通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射；
所述采集适配器，用于通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
在本发明的一实施方式中，所述查询模块中，查询处理策略是***根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施是***确定数据访问方式之后，对查询过程作出优化。
在本发明的一实施方式中，所述映射模块中，所述映射模块中，所述元数据组织层需根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
在本发明的一实施方式中，所述封装器能够实现数据的查询和更改操作，其中，所述封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述基于数据虚拟化技术的数据查询方法的步骤。
与现有技术相比，根据本发明的一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法、装置及存储介质，应具有以下优点：(1)与数据联邦模式相比：数据联邦模式需要实时连接数据源***，并且包含大量的计算，对最终数据库的负载压力会比较大；通过本发明的方法建设的***连接数据源***，在源***端不包含大量的计算，主要为数据的抽取，数据计算在多源异构数据智能采集***中实现，对最终数据库的负载压力比数据联邦模式小很多；(2)与内存反射机制相比：内存反射机制更多的是了解每项***功能对应的信息项，无法了解底层数据的详细信息；(3)与网络爬虫相比：网络爬虫仅仅适用于B/S***，同时对于信息解析的难度比较高，需要了解各类网页的结构；通过本发明的方法建设的***除了可采集各种关系数据库、NoSql数据库之外，还可以采集WebService、Word文档、电子表格、JSON格式文件，同时对不同类型的数据源采集封装为不同的采集适配器，由统一适配接口统一调用，故在使用层面比网络爬虫简便。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的基于数据虚拟化技术的数据查询方法的流程图；
图2是根据本发明一实施方式的基于数据虚拟化技术的数据查询装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
本发明中，对多源异构数据的查询是在数据虚拟化技术的指导下，与底层数据源的数据建立连接，进而可以像普通数据库表一样对多源异构数据进行查询和更改操作。
如图1所示，根据本发明优选实施方式的基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其应用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中，为数据的查询提供了一个接口，还提供了一个完整的查询引擎，涉及数据虚拟化层和和源数据层，其中数据虚拟化层具体包括查询相应层，数据服务层，元数据组织层和数据映射层。
该方法具体包括以下步骤：
S1：基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施。
其中，所确定的查询处理策略是***根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施是***确定数据访问方式之后，对查询过程作出优化以提高查询效率。
可以预先部署多种查询处理策略和性能优化措施，用于优化数据消费者输入的查询。
S2：查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果存在，则进行步骤S3，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表，之后进行步骤S3。
具体的，当数据服务层没有预先定义该查询对应的虚拟表，则元数据组织层需根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
其中，虚拟表的定义是建立在封装表或其他虚拟表之上，虚拟表之间可以进行组合与嵌套，虚拟表在定义之后可以作为一种数据服务发布出去。
S3：数据映射层通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射。其目的是访问源数据层中的底层数据源。
其中，该封装表位于数据服务层中，封装表在导入底层数据源中数据后生成，并且能够保存底层数据源中的数据。
S4：采集适配器通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
通过采集适配器来实现与底层数据源(即***外部数据资源)的连接，根据外部数据源的数据类型的不同，对相关多源异构数据进行读取、解析。
具体地，采集适配器内部的封装器用于实现数据的查询和更改操作，其中，封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息，这些信息随后会在在虚拟化服务器的元数据字典中进行存储。与源表建立连接后，封装器就已经产生，其可以向普通数据库表一样可以进行查询和更改操作。
其中，封装器中包含了对应源数据层中的底层数据源的信息，包括：1、源表服务器所在的网络位置信息；2、数据库的连接信息(数据库驱动程序、URL、用户名、密码等)；3、源表的名称、创建时间、所有者信息；4、源表的结构、列的定义信息(数据类型、是否主键、可否为空等)；5、可用的主外键信息；6、记录行数信息。
封装器包含源表的全部内容，同时封装器和其相对应的源表存在一对一的对应关系，当然对应数据消费者来讲，这些全部的信息是不必要的，不同的场景可能需要不同的行和列，也可能存在需要多个表通过连接连在一起的大表，数据虚拟化服务器通过在封装器上创建虚拟表来满足这些需求。定义一个虚拟表意味着定义一个映射关系，映射关系定义了一个虚拟表的结构和内容通过如何的转换成为虚拟表的内容。映射关系的定义也可称为虚拟表的定义过程。虚拟表的概念非常类似于普通关系数据库中的视图的概念。通过对虚拟表的增删改查操作，可以实现对源表数据的改变。
基于同样的发明构思，如图2所示，一实施方式中还提供了一种基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中，为数据的查询提供了一个接口，还提供了一个完整的查询引擎。涉及数据虚拟化层和和源数据层，其中数据虚拟化层具体包括查询相应层，数据服务层，元数据组织层和数据映射层。
该数据查询装置包括查询模块1、虚拟表模块2、映射模块3和采集适配器4。
查询模块1，用于基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施。
其中，所确定的查询处理策略是***根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施是***确定数据访问方式之后，对查询过程作出优化以提高查询效率。
可以部署多种查询处理策略和性能优化措施，用于优化数据消费者输入的查询。
虚拟表模块2，用于查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表。
具体的，当数据服务层没有预先定义该查询对应的虚拟表，则元数据组织层需根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
映射模块3，用于数据映射层中通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射。其目的是访问源数据层中的底层数据源。
其中，该封装表位于数据服务层中，封装表在导入底层数据源中数据后生成，并且能够保存底层数据源中的数据。
采集适配器4，用于通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
在本发明中，通过采集适配器4来实现与底层数据源(即***外部数据资源)的连接，根据外部数据源的数据类型的不同，对相关多源异构数据进行读取、解析。
具体地，采集适配器4内部的封装器用于实现数据的查询和更改操作。封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息，这些信息随后会在在虚拟化服务器的元数据字典中进行存储。与源表建立连接后，封装器就已经产生，其可以向普通数据库表一样可以进行查询和更改操作。
其中，封装器中包含了对应源数据层中的底层数据源的信息，包括：1、源表服务器所在的网络位置信息；2、数据库的连接信息(数据库驱动程序、URL、用户名、密码等)；3、源表的名称、创建时间、所有者信息；4、源表的结构、列的定义信息(数据类型、是否主键、可否为空等)；5、可用的主外键信息；6、记录行数信息。
封装器包含源表的全部内容，同时封装器和其相对应的源表存在一对一的对应关系，当然对应数据消费者来讲，这些全部的信息是不必要的，不同的场景可能需要不同的行和列，也可能存在需要多个表通过连接连在一起的大表，数据虚拟化服务器通过在封装器上创建虚拟表来满足这些需求。定义一个虚拟表意味着定义一个映射关系，映射关系定义了一个虚拟表的结构和内容通过如何的转换成为虚拟表的内容。映射关系的定义也可称为虚拟表的定义过程。虚拟表的概念非常类似于普通关系数据库中的视图的概念。通过对虚拟表的增删改查操作，可以实现对源表数据的改变。
基于同样的发明构思，一实施方式中还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述一实施方式所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其应用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1：基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施；
S2：查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果存在，则进行步骤S3，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表，之后进行步骤S3；
S3：数据映射层通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射；
S4：采集适配器通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
2.如权利要求1所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其特征在于，所述步骤S1中，查询处理策略是***根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施是***确定数据访问方式之后，对查询过程作出优化。
3.如权利要求1所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述数据服务层生成对应的临时虚拟表包括：元数据组织层根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
4.如权利要求1所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其特征在于，所述步骤S4中，封装器用于实现数据的查询和更改操作，其中，封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息。
5.如权利要求4所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法，其特征在于，封装器中封装的信息包括：源表服务器所在的网络位置信息；数据库的连接信息；源表的名称、创建时间、所有者信息；源表的结构、列的定义信息；可用的主外键信息；记录行数信息。
6.一种基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其用于应用层和源数据层之间的数据虚拟化层中，其特征在于，所述数据查询装置包括：查询模块、虚拟表模块、映射模块和采集适配器；
所述查询模块，用于基于用户的查询请求，查询引擎确定查询处理策略和性能优化措施；
所述虚拟表模块，用于查询数据服务层中是否存在对应的预先定义的虚拟表，如果不存在，则数据服务层生成对应的临时虚拟表；
所述映射模块，用于数据映射层中通过封装表实现虚拟表到底层数据源的映射；
所述采集适配器，用于通过其内部的封装器采集底层数据源中的数据，并实现封装表数据的装载。
7.如权利要求6所述的基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其特征在于，所述查询模块中，查询处理策略为根据用户查询请求对目标数据的访问方式给出执行方案与流程；性能优化措施在确定数据访问方式之后，能够对查询过程作出优化。
8.如权利要求6所述的基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其特征在于，所述映射模块中，所述元数据组织层需根据***存储的元数据信息对查询所需的相关元数据进行组织，生成对应的临时虚拟表。
9.如权利要求6所述的基于数据虚拟化技术的数据查询装置，其特征在于，所述封装器能够实现数据的查询和更改操作，其中，所述封装器封装了对应底层数据源的所有元数据信息。
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-5中任一项所述的基于数据虚拟化技术的数据查询方法的步骤。
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