0 引言

    近年來，移動互聯網^[1]應用急劇擴大，作為一種典型的移動互聯網電子商務應用，票務查詢系統^[2]向用戶隨時隨地提供余票庫存信息，幫助移動用戶做交通住宿規劃、影院演出門票預定等操作。12306鐵路票務系統^[3]是一個典型的高并發應用，余票查詢高峰值超過了百億次/天。如此高的負載與高并發量會使應用服務訪問擁堵，容易出現查詢結果不穩定等異常現象。航空票務搜索^[4]也同樣面臨相似的問題，中轉點選擇豐富，可搭配的航班多，單次搜索需要成千上萬次的航班座位庫存信息查詢。能夠及時準確地獲取盡量多航班座位庫存數據，是搜索出經濟快捷的航班集合的關鍵所在。

    在此類實時響應度要求比較高且性能要求比較高的查詢系統中，key-value結構的NoSQL數據庫^[5]作為緩存系統^[6]得到了廣發的應用。典型的NoSQL數據庫有內存數據庫memcached/redis^[7]和嵌入式數據庫Berkeley DB^[8]。在進一步性能分析之后發現，這些數據訪問方式仍存在性能瓶頸，并發訪問量大時依然會出現排隊延遲的現象。鑒于此，本文提出了一種基于內存映射文件^[9]的高性能庫存緩存系統，主要從三方面進行改進：(1)通過內存映射文件，緩存系統與應用進程同處一個進程空間，避免進程間通信，從而提高數據讀取效率；(2)緩存結果以指針方式返回，節省了內存拷貝，從而減少內存和CPU資源消耗；(3)數據讀寫過程采用無鎖設計，多進程或多線程無需爭搶排隊訪問，從而提高訪問并發效率。

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作者信息:

黃向平1，2，彭明田1，2，楊永凱1，2

(1.中國民航信息網絡股份有限公司，北京101318；2.民航旅客服務智能化應用技術重點實驗室，北京101318)