0 引言
近年来，移动互联网[1]应用急剧扩大，作为一种典型的移动互联网电子商务应用，票务查询系统[2]向用户随时随地提供余票库存信息，帮助移动用户做交通住宿规划、影院演出门票预定等操作。12306铁路票务系统[3]是一个典型的高并发应用，余票查询高峰值超过了百亿次/天。如此高的负载与高并发量会使应用服务访问拥堵，容易出现查询结果不稳定等异常现象。航空票务搜索[4]也同样面临相似的问题，中转点选择丰富，可搭配的航班多，单次搜索需要成千上万次的航班座位库存信息查询。能够及时准确地获取尽量多航班座位库存数据，是搜索出经济快捷的航班集合的关键所在。
在此类实时响应度要求比较高且性能要求比较高的查询系统中，key-value结构的NoSQL数据库[5]作为缓存系统[6]得到了广发的应用。典型的NoSQL数据库有内存数据库memcached/redis[7]和嵌入式数据库Berkeley DB[8]。在进一步性能分析之后发现，这些数据访问方式仍存在性能瓶颈，并发访问量大时依然会出现排队延迟的现象。鉴于此，本文提出了一种基于内存映射文件[9]的高性能库存缓存系统，主要从三方面进行改进：(1)通过内存映射文件，缓存系统与应用进程同处一个进程空间，避免进程间通信，从而提高数据读取效率；(2)缓存结果以指针方式返回，节省了内存拷贝，从而减少内存和CPU资源消耗；(3)数据读写过程采用无锁设计，多进程或多线程无需争抢排队访问，从而提高访问并发效率。
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作者信息:
黄向平1，2，彭明田1，2，杨永凯1，2
(1.中国民航信息网络股份有限公司，北京101318；2.民航旅客服务智能化应用技术重点实验室，北京101318)
