面向移动应用客户端的缓存策略研究

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随着移动智能产品的极速发展,移动终端在人们的生活中占据着越来越重要的地位。根据CNNIC报告,截至2014年12月,中国手机网民规模达5.57亿,较2013年底增加5672万人,手机网民人群占网民总数的85.8%,这一比例比2013年多出4.8个百分点。移动终端自身运算能力有限、网络带宽低和机身存储小的特点成为其进一步贴近用户的桎梏。为此,越来越多的移动应用将复杂的运算移动到服务器端,再通过网络获得运算结果;引入缓存,避免客户端频繁访问服务器;选择高效的缓存策略,避免缓存空间的不断增长。本文关注于缓存空间内存占用和缓存更新的即时高效的问题,提出了一种面向移动应用的缓存策略,从缓存粒度的划分、缓存替换的策略和缓存更新的一致性保障三个方面保障缓存占用空间在一定范围内,并且更新过程即时高效不影响用户体验。  本文的主要研究成果包括:以移动应用客户端孤立的查询结果集为基础,提出了缓存块的定义,进而提出了基于缓存粒度为缓存块的缓存模型,以进一步贴近实际应用,实现从应用上层划分缓存单元,剥离底层依赖;针对移动内存中缓存替换的命中率与用户行为习惯和缓存对用户价值的关系,提出了基于缓存价值的缓存替换算法,根据每部分缓存对用户的需要程度计算进行保留和替换决策;针对移动终端复杂多变的网络环境,提出结合网络实际环境的缓存一致性保证策略,分别为网络环境较好和网络环境较差量身定做响应的策略。  为了验证本文所述缓存策略,在实验室项目面向展会的即时通讯系统(IMAS)中引入了本缓存机制,并与其他已有机制进行命中率、响应时间等指标进行测试。实验结果表明,本文所述机制在控制缓存空间和提升缓存更新效率上具有良好效果。
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