MMDB(内存数据库)的研究近年来一直是国内外数据库领域研究的热点。内存数据库在对实时性要求高的领域扮演了重要的角色。随着内存价格不断走低,存储芯片的集成度越来越高,在内存中存储越来越大的数据库变得可行。这使得内存数据库(MMDB)变得更加实用。内存数据库因为其快速的数据访问能力,使其能比磁盘数据库(DRDB)更适合于需要快速响应和高事务吞吐量的应用环境。对于那些需要在严格要求的时间段内完成事务请求的实时应用系统,和需要支持大数据量并发访问的高性能事务处理平台来讲,内存数据库都是一个理想的选择。本文深入分析了内存数据库和磁盘数据库的差异,突出了内存数据库的自身特点,从数据结构和算法两个方面考虑了内存数据库管理系统实现方式,着重考察了内存数据库的存储技术和缓存优化技术。本文首先介绍了内存数据库的应用背景和研究意义,内存数据库主要应用于一些时效性要求比较高的实时应用环境。接着给出了内存数据库的概念,定义,与传统磁盘数据库的比较,内存数据库的优势,研究的难点和重点,同时介绍了内存数据库的研究现状,为下文的研究做铺垫。在内存数据库存储方面,文中详细探讨了数种在MMDB系统中可以使用的存储模型,并列举出他们各自的不足之处,尤其在MMDB系统要求处理器缓存操作高效率的前提下,这些存储模型的性能缺陷。随后,文中提出“混合存储模型”,该存储模型通过在页面内将相同属性的值分组存放来提高缓存性能,能更好的满足MMDB系统对处理器缓存操作效率的要求,提供更好地存储和操作性能。对于MMDB的索引结构。文中列举了现今在MMDB系统中所使用的树型索引结构,并重点研究这些索引在CPU缓存利用方面的问题。在此基础上,提出了“缓存敏感HT(Hash & Tree)树”。它将传统的树状索引和Hash方法相结合,不仅考虑到缓存失配对系统性能的影响,同时也考虑到TLB失配的因素,利用其结构上的优化设计,相比其他的缓存敏感索引能够提供更好的缓存操作性能。在本章中,还对相关的内存索引进行了统一的建模,分析各索引的相关性能,经过分析,证明了HT树能达到更好的缓存优化性能。论文的最后,展望了MMDB系统的未来发展方向。