C++ 中的基于时间的键值存储

基于时间键值存储提供了一种数据结构，用户可以存储带有时间戳信息的键值对。这种设计使用户能够获取在特定时间点记录的键值，适用于包括缓存和版本控制系统以及事件日志功能等应用程序。

用户可以通过哈希映射（unordered_map）在 C++ 中实现此功能，哈希映射可以存储包含时间戳-值对的排序列表。由于数据是排序的，系统可以使用二分查找快速找到请求的时间戳值。

语法

C++ 应用程序需要通过定义一个包含以下函数的类来实现基于时间键值存储

参数

set(key, value, timestamp)

• 输入参数 key 的形式为字符串。
• 该过程需要两个字符串输入：key 和 value。
• 存储时间值是一个整数，表示值存储的时间。

get(key, timestamp)

• key 参数的形式为字符串值。
• 时间以整数值的形式通过此参数，表示系统获取存储数据的时间。

示例：存储和检索值

输出

bar

bar2
bar2   

说明

在此示例中，我们使用了一个 Timemap 类，该类利用 std::unordered_map 函数将每个键与时间戳-值对的 std::map 连接起来。之后，一个 key 方法将给定的键与在提供的 timestamp 处定义的值连接起来。最后，get 方法用于检索与小于或等于指定 timestamp 的最大 timestamp 连接的值。如果不存在这样的 timestamp，则返回一个空字符串。

优点

C++ 中基于时间的键值对的几个优点如下

• 二分查找方法允许以 O(log n) 的时间性能检索值。
• 存储系统保留每个存储值，不会覆盖历史数据以进行历史数据保留。
• 系统可以从任何给定键检索过去时间戳的值。
• 该应用程序利用 unordered_map 进行快速检索，并利用 vector 进行高效搜索。

用例

C++ 中基于时间的键值对的几个用例如下

• 数据库版本控制：它存储记录的历史值。
• 该系统通过其缓存管理系统维护缓存数据的时序记录。
• 事件日志存储基于时间戳的事件日志，用户可以使用时间戳引用进行检索。
• 系统在检索历史数据点之前保存不同时间点的股票价格。

内存优化

• 系统应仅维护有价值的时间戳更改（消除重复的更新记录），而不是保留完整的时间戳记录。
• 当我们处理大值时，应采用数据压缩技术。
• 不再需要时，应定期删除旧数据存储。

时间戳不是顺序的

系统允许用户添加时间戳，而无需指定的插入顺序。

大量条目

处理数百万个时间戳时，系统需要高效的内存管理或数据库存储。

处理重复项

在多个存储值的时间戳处运行的一个 set() 调用将覆盖之前设置的值。

结论

总之，基于时间键值存储是一种有效的数据结构，用于存储和检索使用时间戳进行管理的值。我们可以通过利用带有二分查找处理（基于向量）的哈希映射或作为替代选项（基于映射）的有序映射来有效地处理带时间戳的数据。

该方法服务于缓存系统和版本跟踪、股票库维护和时间序列处理等主要应用程序。这种数据结构的实际可用性受益于多项性能改进，例如分布式存储和线程安全功能以及内存优化。