🥇ग्लोबल्स डेटा संग्रहीत करने के लिए खजाना-तलवार हैं। पेड़। भाग 1

वास्तविक डेटाबेस तलवारें - ग्लोबल्स - लंबे समय से ज्ञात हैं, लेकिन अभी भी बहुत कम लोग जानते हैं कि उन्हें प्रभावी ढंग से कैसे उपयोग किया जाए या उनके पास यह सुपरहथियार बिल्कुल भी नहीं है।

यदि आप उन समस्याओं को हल करने में ग्लोबल्स का उपयोग करते हैं जिनमें वे वास्तव में अच्छे हैं, तो आप उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त कर सकते हैं। या तो उत्पादकता में या समस्या के समाधान को सरल बनाने में (1, 2).

ग्लोबल्स डेटा को संग्रहीत और संसाधित करने का एक विशेष तरीका है, जो SQL में तालिकाओं से बिल्कुल अलग है। वे 1966 में भाषा में प्रकट हुए एम(यूएमपीएस) (विकासवादी विकास - कैश ऑब्जेक्टस्क्रिप्ट, इसके बाद COS) मेडिकल डेटाबेस में है और अभी भी वहां है सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, और कुछ अन्य क्षेत्रों में भी प्रवेश किया जहां विश्वसनीयता और उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता होती है: वित्त, व्यापार, आदि।

आधुनिक DBMS में ग्लोबल्स लेनदेन, लॉगिंग, प्रतिकृति और विभाजन का समर्थन करते हैं। वे। इनका उपयोग आधुनिक, विश्वसनीय, वितरित और तेज़ सिस्टम बनाने के लिए किया जा सकता है।

ग्लोबल्स आपको रिलेशनल मॉडल तक सीमित नहीं रखते हैं। वे आपको विशिष्ट कार्यों के लिए अनुकूलित डेटा संरचनाएं विकसित करने की स्वतंत्रता देते हैं। कई अनुप्रयोगों के लिए, ग्लोबल्स का स्मार्ट उपयोग वास्तव में एक गुप्त हथियार हो सकता है, जो प्रदर्शन प्रदान करता है जो रिलेशनल एप्लिकेशन डेवलपर्स केवल सपना देख सकते हैं।

डेटा को संग्रहीत करने के तरीके के रूप में ग्लोबल्स का उपयोग कई आधुनिक प्रोग्रामिंग भाषाओं में किया जा सकता है, उच्च-स्तरीय और निम्न-स्तरीय दोनों। इसलिए, इस लेख में मैं विशेष रूप से ग्लोबल्स पर ध्यान केंद्रित करूंगा, न कि उस भाषा पर जिससे वे एक बार आए थे।

2. ग्लोबल्स कैसे काम करते हैं

आइए पहले समझें कि ग्लोबल्स कैसे काम करते हैं और उनकी ताकत क्या हैं। ग्लोबल्स को विभिन्न दृष्टिकोणों से देखा जा सकता है। लेख के इस भाग में हम उन्हें पेड़ों के रूप में देखेंगे। या पदानुक्रमित डेटा वेयरहाउस की तरह।

सीधे शब्दों में कहें तो ग्लोबल एक सतत सरणी है। एक सरणी जो स्वचालित रूप से डिस्क पर सहेजी जाती है।
डेटा संग्रहीत करने के लिए किसी सरल चीज़ की कल्पना करना कठिन है। कोड में (सीओएस/एम भाषाओं में) यह केवल प्रतीक में नियमित सहयोगी सरणी से भिन्न होता है ^ नाम से पहले.

ग्लोबल में डेटा सहेजने के लिए, आपको SQL क्वेरी भाषा सीखने की आवश्यकता नहीं है; उनके साथ काम करने के आदेश बहुत सरल हैं। इन्हें एक घंटे में सीखा जा सकता है।

आइए सबसे सरल उदाहरण से शुरू करें। 2 शाखाओं वाला एकल-स्तरीय पेड़। उदाहरण COS में लिखे गए हैं.

Set ^a("+7926X") = "John Sidorov"
Set ^a("+7916Y") = "Sergey Smith"

वैश्विक (सेट कमांड) में जानकारी सम्मिलित करते समय, 3 चीजें स्वचालित रूप से होती हैं:

डिस्क पर डेटा सहेजना.
अनुक्रमण। कोष्ठक में जो है वह कुंजी है (अंग्रेजी साहित्य में - "सबस्क्रिप्ट"), और बराबर के दाईं ओर मान ("नोड वैल्यू") है।
छँटाई। डेटा को कुंजी द्वारा क्रमबद्ध किया जाता है। भविष्य में, सरणी को पार करते समय, पहला तत्व "सर्गेई स्मिथ" होगा, और दूसरा "जॉन सिदोरोव"। वैश्विक से उपयोगकर्ताओं की सूची प्राप्त करते समय, डेटाबेस सॉर्टिंग में समय बर्बाद नहीं करता है। इसके अलावा, आप क्रमबद्ध सूची के आउटपुट का अनुरोध कर सकते हैं, किसी भी कुंजी से शुरू करके, यहां तक कि एक गैर-मौजूद कुंजी से भी (आउटपुट पहली वास्तविक कुंजी से शुरू होगा, जो गैर-मौजूद कुंजी के बाद आता है)।

ये सभी ऑपरेशन अविश्वसनीय रूप से तेज़ी से होते हैं। अपने घरेलू कंप्यूटर पर मुझे एक ही प्रक्रिया में 750 इंसर्ट/सेकंड तक मान प्राप्त हो रहे थे। मल्टी-कोर प्रोसेसर पर मान पहुँच सकते हैं दसियों लाख आवेषण/सेकंड.

निःसंदेह, प्रविष्टि गति अपने आप में बहुत कुछ नहीं कहती है। उदाहरण के लिए, आप टेक्स्ट फ़ाइलों में बहुत तेज़ी से जानकारी लिख सकते हैं - इस तरह अफवाह वीज़ा प्रसंस्करण कार्य। लेकिन ग्लोबल्स के मामले में, परिणामस्वरूप हमें एक संरचित अनुक्रमित भंडारण मिलता है, जिसके साथ भविष्य में आसानी से और जल्दी से काम किया जा सकता है।

ग्लोबल्स की सबसे बड़ी ताकत वह गति है जिस पर नए नोड्स डाले जा सकते हैं।
ग्लोबल में डेटा हमेशा अनुक्रमित किया जाता है। उन्हें पार करना, एक स्तर पर और पेड़ की गहराई दोनों में, हमेशा तेज़ होता है।

आइए वैश्विक स्तर पर दूसरे और तीसरे स्तर की कुछ और शाखाएँ जोड़ें।

Set ^a("+7926X", "city") = "Moscow"
Set ^a("+7926X", "city", "street") = "Req Square"
Set ^a("+7926X", "age") = 25
Set ^a("+7916Y", "city") = "London"
Set ^a("+7916Y", "city", "street") = "Baker Street"
Set ^a("+7916Y", "age") = 36

यह स्पष्ट है कि वैश्विक आधार पर बहु-स्तरीय पेड़ बनाए जा सकते हैं। इसके अलावा, प्रविष्टि के दौरान ऑटो-इंडेक्सिंग के कारण किसी भी नोड तक पहुंच लगभग तात्कालिक है। और पेड़ के किसी भी स्तर पर, सभी शाखाओं को कुंजी द्वारा क्रमबद्ध किया जाता है।

जैसा कि आप देख सकते हैं, जानकारी को कुंजी और मान दोनों में संग्रहीत किया जा सकता है। कुल कुंजी लंबाई (सभी अनुक्रमितों की लंबाई का योग) तक पहुंच सकती है 511 बाइट्स, और मूल्य 3.6 एमबी कैश के लिए. वृक्ष में स्तरों की संख्या (आयामों की संख्या) 31 है।

एक और दिलचस्प बात. आप ऊपरी स्तरों के नोड्स के मान निर्दिष्ट किए बिना एक पेड़ बना सकते हैं।

Set ^b("a", "b", "c", "d") = 1
Set ^b("a", "b", "c", "e") = 2
Set ^b("a", "b", "f", "g") = 3

खाली वृत्त ऐसे नोड होते हैं जिनका कोई मान निर्दिष्ट नहीं होता है।

ग्लोबल्स को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए उनकी तुलना अन्य पेड़ों से करें: बगीचे के पेड़ और फ़ाइल सिस्टम नाम वाले पेड़।

आइए वैश्विक स्तर पर पेड़ों की तुलना हमारे लिए सबसे परिचित पदानुक्रमित संरचनाओं से करें: सामान्य पेड़ों के साथ जो बगीचों और खेतों में उगते हैं, साथ ही फ़ाइल सिस्टम के साथ भी।

जैसा कि हम बगीचे के पेड़ों में देखते हैं, पत्तियाँ और फल केवल शाखाओं के सिरों पर पाए जाते हैं।
फ़ाइल सिस्टम - जानकारी केवल शाखाओं के अंत में संग्रहीत की जाती है, जो पूरी तरह से योग्य फ़ाइल नाम हैं।

और यहाँ वैश्विक डेटा संरचना है।

मतभेद:

आंतरिक नोड्स: वैश्विक स्तर पर जानकारी प्रत्येक नोड में संग्रहीत की जा सकती है, न कि केवल शाखाओं के अंत में।
बाहरी नोड्स: ग्लोबल ने शाखाओं के सिरों पर मूल्यों को परिभाषित किया होगा, जबकि एफएस और बगीचे के पेड़ों में ऐसा नहीं है।

आंतरिक नोड्स के संदर्भ में, हम कह सकते हैं कि ग्लोबल की संरचना फ़ाइल सिस्टम और बगीचे के पेड़ों में नाम पेड़ों की संरचना का एक सुपरसेट है। वे। अधिक लचीला।

सामान्य तौर पर, वैश्विक है प्रत्येक नोड में डेटा संग्रहीत करने की क्षमता वाला ऑर्डर किया गया पेड़.

ग्लोबल्स के काम को बेहतर ढंग से समझने के लिए, आइए कल्पना करें कि क्या होगा यदि फ़ाइल सिस्टम के निर्माता जानकारी संग्रहीत करने के लिए ग्लोबल्स के समान दृष्टिकोण का उपयोग करें?

किसी निर्देशिका में एक फ़ाइल को हटाने से निर्देशिका स्वचालित रूप से हट जाएगी, साथ ही सभी शीर्ष निर्देशिकाएँ जिनमें केवल एक निर्देशिका हटाई गई है।
निर्देशिकाओं की कोई आवश्यकता नहीं होगी. वहां बस सबफ़ाइल वाली फ़ाइलें और बिना सबफ़ाइल वाली फ़ाइलें होंगी। यदि साधारण वृक्ष से तुलना की जाय तो प्रत्येक शाखा एक फल बन जायेगी।
README.txt फ़ाइलों जैसी चीज़ों की आवश्यकता नहीं हो सकती है। निर्देशिका की सामग्री के बारे में जो कुछ भी कहा जाना चाहिए वह निर्देशिका फ़ाइल में ही लिखा जा सकता है। पथ स्थान में, फ़ाइल नाम निर्देशिका नाम से अप्रभेद्य है, इसलिए केवल फ़ाइलों से काम चलाना संभव था।
नेस्टेड उपनिर्देशिकाओं और फ़ाइलों वाली निर्देशिकाओं को हटाने की गति नाटकीय रूप से बढ़ जाएगी। हैबे पर कई बार इस बारे में लेख आए हैं कि लाखों छोटी फ़ाइलों को हटाना कितना लंबा और कठिन है (1, 2). हालाँकि, यदि आप वैश्विक स्तर पर एक छद्म फ़ाइल सिस्टम बनाते हैं, तो इसमें कुछ सेकंड या उसके कुछ अंश लगेंगे। जब मैंने घरेलू कंप्यूटर पर सबट्री हटाने का परीक्षण किया, तो इसने 1 सेकंड में एचडीडी (एसएसडी नहीं) पर दो-स्तरीय ट्री से 96-341 मिलियन नोड्स हटा दिए। इसके अलावा, हम पेड़ के हिस्से को हटाने के बारे में बात कर रहे हैं, न कि केवल ग्लोबल्स वाली पूरी फ़ाइल के बारे में।

उपवृक्षों को हटाना ग्लोबल्स का एक और मजबूत बिंदु है। इसके लिए आपको रिकर्सन की आवश्यकता नहीं है। यह अविश्वसनीय रूप से शीघ्रता से घटित होता है।

हमारे पेड़ में यह कमांड से किया जा सकता है हत्या.

Kill ^a("+7926X")

वैश्विक स्तर पर हमारे लिए कौन सी कार्रवाइयां उपलब्ध हैं, इसकी बेहतर समझ के लिए, मैं एक छोटी तालिका प्रदान करूंगा।

COS में ग्लोबल्स के साथ काम करने के लिए बुनियादी आदेश और फ़ंक्शन

सेट
शाखाओं को एक नोड पर सेट करना (यदि अभी तक परिभाषित नहीं है) और नोड मान

मर्ज
एक उपवृक्ष की प्रतिलिपि बनाना

हत्या
एक उपवृक्ष हटाना

ज़ेडकिल
किसी विशिष्ट नोड का मान हटाना. नोड से निकलने वाले उपवृक्ष को छुआ नहीं जाता है

$ प्रश्न
पेड़ की गहराई तक जाकर, पेड़ का पूरा चक्कर लगाना

$आदेश
किसी विशिष्ट नोड की शाखाओं को पार करना

$डेटा
जाँच कर रहा है कि कोई नोड परिभाषित है या नहीं

$वृद्धि
परमाणु रूप से एक नोड मान बढ़ाना। ACID के लिए पढ़ने और लिखने से बचने के लिए। हाल ही में इसे बदलने की सिफारिश की गई है $अनुक्रम

आपके ध्यान के लिए धन्यवाद, हम आपके सवालों का जवाब देने के लिए तैयार हैं।

Disclaimer: यह लेख और इस पर मेरी टिप्पणियाँ मेरी राय हैं और इसका इंटरसिस्टम्स कॉर्पोरेशन की आधिकारिक स्थिति से कोई संबंध नहीं है।

विस्तार ग्लोबल्स डेटा भंडारण के लिए खजाना-तलवार हैं। पेड़। भाग 2. आप सीखेंगे कि ग्लोबल्स पर किस प्रकार का डेटा प्रदर्शित किया जा सकता है और वे किन कार्यों पर अधिकतम लाभ प्रदान करते हैं।

स्रोत: www.habr.com

ग्लोबल्स डेटा भंडारण के लिए खजाना-तलवार हैं। पेड़। भाग 1

2. ग्लोबल्स कैसे काम करते हैं

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