🥇ग्लोबल्स डेटा संग्रहीत करने के लिए खजाना-तलवार हैं। पेड़। भाग 2

3. ग्लोबल्स का उपयोग करते समय संरचनाओं के प्रकार

एक ऑर्डर किए गए पेड़ जैसी संरचना में विभिन्न विशेष मामले होते हैं। आइए उन पर विचार करें जिनका वैश्विक लोगों के साथ काम करते समय व्यावहारिक मूल्य है।

3.1 विशेष मामला 1. शाखाओं के बिना एक नोड

ग्लोबल्स का उपयोग न केवल एक सरणी की तरह किया जा सकता है, बल्कि नियमित चर की तरह भी किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक काउंटर के रूप में:

Set ^counter = 0  ; установка счётчика
Set id=$Increment(^counter) ;  атомарное инкрементирование

इस मामले में, वैश्विक, इसके अर्थ के अलावा, शाखाएँ भी हो सकती हैं। एक दूसरे को बाहर नहीं करता.

3.2 विशेष मामला 2. एक शीर्ष और कई शाखाएँ

सामान्य तौर पर, यह एक क्लासिक कुंजी-मूल्य आधार है। और यदि हम मानों के टुपल को मान के रूप में सहेजते हैं, तो हमें प्राथमिक कुंजी के साथ एक बहुत ही सामान्य तालिका मिलेगी।

ग्लोबल्स पर एक तालिका लागू करने के लिए, हमें कॉलम मानों से स्वयं पंक्तियाँ उत्पन्न करनी होंगी, और फिर प्राथमिक कुंजी का उपयोग करके उन्हें ग्लोबल में सहेजना होगा। पढ़ते समय स्ट्रिंग को फिर से कॉलम में विभाजित करना संभव बनाने के लिए, आप इसका उपयोग कर सकते हैं:

सीमांकक वर्ण.

Set ^t(id1) = "col11/col21/col31"
Set ^t(id2) = "col12/col22/col32"

एक कठोर योजना जिसमें प्रत्येक फ़ील्ड में बाइट्स की पूर्व निर्धारित संख्या होती है। जैसा कि रिलेशनल डेटाबेस में किया जाता है।
एक विशेष फ़ंक्शन $LB (कैश में उपलब्ध), जो मानों की एक स्ट्रिंग बनाता है।
```
Set ^t(id1) = $LB("col11", "col21", "col31")
Set ^t(id2) = $LB("col12", "col22", "col32")
```

दिलचस्प बात यह है कि रिलेशनल डेटाबेस में सेकेंडरी इंडेक्स के समान कुछ करने के लिए ग्लोबल्स का उपयोग करना मुश्किल नहीं है। आइए ऐसी संरचनाओं को इंडेक्स ग्लोबल्स कहते हैं। इंडेक्स ग्लोबल उन क्षेत्रों को शीघ्रता से खोजने के लिए एक सहायक वृक्ष है जो मुख्य ग्लोबल की प्राथमिक कुंजी का हिस्सा नहीं हैं। इसे भरने और इसका उपयोग करने के लिए, आपको अतिरिक्त कोड लिखना होगा।

आइए पहले कॉलम पर एक इंडेक्स ग्लोबल बनाएं।

Set ^i("col11", id1) = 1
Set ^i("col12", id2) = 1

अब, पहले कॉलम में जानकारी को शीघ्रता से खोजने के लिए, हमें वैश्विक स्तर पर नज़र डालनी होगी ^i और पहले कॉलम के वांछित मान के अनुरूप प्राथमिक कुंजी (आईडी) ढूंढें।

कोई मान सम्मिलित करते समय, हम तुरंत आवश्यक फ़ील्ड के लिए मान और इंडेक्स ग्लोबल दोनों बना सकते हैं। और विश्वसनीयता के लिए, आइए इसे एक लेन-देन में लपेटें।

TSTART
Set ^t(id1) = $LB("col11", "col21", "col31")
Set ^i("col11", id1) = 1
TCOMMIT

एम पर इसे कैसे करें इसका विवरण ग्लोबल्स पर टेबल, द्वितीयक सूचकांकों का अनुकरण.

यदि पंक्तियों को सम्मिलित करने/अपडेट करने/हटाने के कार्यों को COS/M में लिखा और संकलित किया जाता है, तो ऐसी तालिकाएँ पारंपरिक डेटाबेस जितनी तेज़ी से (या उससे भी तेज़) काम करेंगी।मैंने TSTART और TCOMMIT कमांड (लेन-देन) का उपयोग करते हुए, इस कथन को एक दो-स्तंभ तालिका में बल्क INSERT और SELECT पर परीक्षणों के साथ जांचा।

मैंने समवर्ती पहुंच और समानांतर लेनदेन के साथ अधिक जटिल परिदृश्यों का परीक्षण नहीं किया है।

लेन-देन का उपयोग किए बिना, प्रविष्टि दर 778 आवेषण/सेकंड प्रति मिलियन मान थी।
300 मिलियन मानों के साथ - 422 आवेषण/सेकंड।

लेन-देन का उपयोग करते समय - 572एम इंसर्ट के लिए 082 इंसर्ट/सेकंड। सभी ऑपरेशन संकलित एम कोड से किए गए थे।
हार्ड ड्राइव नियमित हैं, SSD नहीं। राइट-बैक के साथ RAID5. फेनोम II 1100T प्रोसेसर।

इसी तरह से SQL डेटाबेस का परीक्षण करने के लिए, आपको एक संग्रहीत प्रक्रिया लिखनी होगी जो एक लूप में सम्मिलन करेगी। MySQL 5.5 (InnoDB स्टोरेज) का परीक्षण करते समय, इस पद्धति का उपयोग करके मुझे प्रति सेकंड 11K से अधिक आवेषण नहीं मिले।
हां, रिलेशनल डेटाबेस की तुलना में ग्लोबल्स पर तालिकाओं का कार्यान्वयन अधिक जटिल दिखता है। इसलिए, वैश्विक स्तर पर औद्योगिक डेटाबेस में सारणीबद्ध डेटा के साथ काम को सरल बनाने के लिए SQL पहुंच होती है।

सामान्य तौर पर, यदि डेटा स्कीमा बार-बार नहीं बदलेगी, प्रविष्टि गति महत्वपूर्ण नहीं है और संपूर्ण डेटाबेस को सामान्यीकृत तालिकाओं के रूप में आसानी से दर्शाया जा सकता है, तो SQL के साथ काम करना आसान है, क्योंकि यह उच्च स्तर का अमूर्तन प्रदान करता है .

इस विशेष मामले में मैं यह दिखाना चाहता था ग्लोबल्स अन्य डेटाबेस बनाने के लिए एक कंस्ट्रक्टर के रूप में कार्य कर सकते हैं. एक असेंबलर की तरह जिसमें अन्य भाषाएँ लिखी जा सकती हैं। यहां उदाहरण दिए गए हैं कि आप ग्लोबल्स पर एनालॉग कैसे बना सकते हैं कुंजी-मूल्य, सूचियाँ, सेट, सारणीबद्ध, दस्तावेज़-उन्मुख डेटाबेस।

यदि आपको न्यूनतम प्रयास के साथ किसी प्रकार का गैर-मानक डेटाबेस बनाने की आवश्यकता है, तो आपको ग्लोबल्स की ओर देखना चाहिए।

3.3 विशेष मामला 3. दो-स्तरीय पेड़, दूसरे स्तर के प्रत्येक नोड में शाखाओं की एक निश्चित संख्या होती है

आपने शायद यह अनुमान लगाया है: यह ग्लोबल्स पर तालिकाओं का एक वैकल्पिक कार्यान्वयन है। आइए इस कार्यान्वयन की तुलना पिछले वाले से करें।

दो-स्तरीय पेड़ पर टेबल बनाम। एकल-स्तरीय पेड़ पर।

विपक्ष
पेशेवरों

सम्मिलन के लिए धीमा, क्योंकि आपको कॉलम की संख्या के बराबर नोड्स की संख्या निर्धारित करने की आवश्यकता है।
अधिक डिस्क स्थान की खपत. चूंकि कॉलम नाम वाले वैश्विक इंडेक्स (एरे इंडेक्स के रूप में समझे जाते हैं) डिस्क स्थान लेते हैं और प्रत्येक पंक्ति के लिए डुप्लिकेट होते हैं।

व्यक्तिगत कॉलम के मूल्यों तक तेज़ पहुंच, क्योंकि स्ट्रिंग को पार्स करने की कोई आवश्यकता नहीं है। मेरे परीक्षणों के अनुसार, यह 11,5 कॉलमों पर 2% तेज़ है और बड़ी संख्या में कॉलमों पर अधिक तेज़ है।
डेटा स्कीमा बदलना आसान
अधिक स्पष्ट कोड

निष्कर्ष: सब के लिए नहीं। चूँकि गति ग्लोबल्स के सबसे प्रमुख लाभों में से एक है, इसलिए इस कार्यान्वयन का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है, क्योंकि यह संभवतः रिलेशनल डेटाबेस में तालिकाओं की तुलना में तेज़ प्रदर्शन नहीं करेगा।

3.4 सामान्य मामला. पेड़ और आदेशित पेड़

कोई भी डेटा संरचना जिसे एक पेड़ के रूप में दर्शाया जा सकता है, ग्लोबल्स के साथ पूरी तरह फिट बैठती है।

3.4.1 उपवस्तुओं के साथ वस्तुएँ

यह ग्लोबल्स के पारंपरिक उपयोग का क्षेत्र है। चिकित्सा क्षेत्र में बड़ी संख्या में बीमारियाँ, दवाएँ, लक्षण और उपचार के तरीके मौजूद हैं। प्रत्येक रोगी के लिए दस लाख फ़ील्ड वाली तालिका बनाना तर्कहीन है। इसके अलावा, 99% फ़ील्ड खाली होंगी।

तालिकाओं के एक SQL डेटाबेस की कल्पना करें: "रोगी" ~ 100 फ़ील्ड, "मेडिसिन" - 000 फ़ील्ड, "थेरेपी" - 100 फ़ील्ड, "जटिलताएँ" - 000 फ़ील्ड, आदि। और इसी तरह। या आप कई हज़ार तालिकाओं का एक डेटाबेस बना सकते हैं, प्रत्येक एक विशिष्ट प्रकार के रोगी के लिए (और वे ओवरलैप हो सकते हैं!), उपचार, दवाएँ, और इन तालिकाओं के बीच कनेक्शन के लिए हजारों अन्य तालिकाएँ।

ग्लोबल्स चिकित्सा के लिए आदर्श हैं, क्योंकि वे आपको खाली कॉलम पर अतिरिक्त डिस्क स्थान बर्बाद किए बिना, एक पेड़ के रूप में प्रत्येक रोगी के लिए उसके चिकित्सा इतिहास, विभिन्न उपचारों और दवाओं के कार्यों का सटीक विवरण बनाने की अनुमति देते हैं। संबंधपरक मामले में ऐसा ही हो.

ग्लोबल्स का उपयोग करके लोगों के बारे में डेटा वाला डेटाबेस बनाना सुविधाजनक है, जब ग्राहक के बारे में अधिकतम विभिन्न जानकारी जमा करना और व्यवस्थित करना महत्वपूर्ण हो। चिकित्सा, बैंकिंग, विपणन, संग्रह और अन्य क्षेत्रों में इसकी मांग है

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बेशक, SQL में आप केवल कुछ तालिकाओं के साथ एक पेड़ का अनुकरण भी कर सकते हैं (EAV, 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10), हालाँकि यह काफी अधिक जटिल है और धीमा होगा। अनिवार्य रूप से, आपको एक ग्लोबल लिखना होगा जो तालिकाओं पर काम करता है और तालिकाओं के साथ सभी कार्यों को एक अमूर्त परत के नीचे छुपाता है। उच्च-स्तरीय प्रौद्योगिकी (एसक्यूएल) का उपयोग करके निम्न-स्तरीय प्रौद्योगिकी (ग्लोबल्स) का अनुकरण करना गलत है। अनुचित।

यह कोई रहस्य नहीं है कि विशाल तालिकाओं (ALTER TABLE) पर डेटा स्कीमा बदलने में काफी समय लग सकता है। उदाहरण के लिए, MySQL, पुरानी तालिका से जानकारी को पूरी तरह से नई तालिका (परीक्षण किए गए MyISAM, InnoDB इंजन) में कॉपी करके ALTER TABLE ADD|DROP COLUMN करता है। जो अरबों रिकॉर्ड वाले कार्यशील डेटाबेस को हफ्तों नहीं तो कई दिनों तक लटका सकता है।

यदि हम ग्लोबल्स का उपयोग करते हैं तो डेटा संरचना को बदलने में हमें कुछ भी खर्च नहीं करना पड़ता है। किसी भी समय हम पदानुक्रम के किसी भी स्तर पर, किसी भी वस्तु में कोई भी नई संपत्ति जोड़ सकते हैं जिसकी हमें आवश्यकता है। शाखाओं का नाम बदलने से जुड़े परिवर्तन चल रहे डेटाबेस पर पृष्ठभूमि में चलाए जा सकते हैं।

इसलिए, जब बड़ी संख्या में वैकल्पिक गुणों वाली वस्तुओं को संग्रहीत करने की बात आती है, तो ग्लोबल्स एक बढ़िया विकल्प हैं।

इसके अलावा, मैं आपको याद दिला दूं कि किसी भी संपत्ति तक पहुंच तत्काल है, क्योंकि वैश्विक स्तर पर सभी पथ बी-ट्री हैं।

वैश्विक डेटाबेस, सामान्य तौर पर, एक प्रकार का दस्तावेज़-उन्मुख डेटाबेस है जिसमें पदानुक्रमित जानकारी संग्रहीत करने की क्षमता होती है। इसलिए, दस्तावेज़-उन्मुख डेटाबेस मेडिकल रिकॉर्ड संग्रहीत करने के क्षेत्र में वैश्विक लोगों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। लेकिन यह अभी भी वैसा नहीं हैआइए तुलना के लिए MongoDB लें। इस डोमेन में यह निम्नलिखित कारणों से ग्लोबल्स से हार जाता है:

दस्तावेज़ का आकार. भंडारण इकाई लगभग 16 एमबी की अधिकतम मात्रा के साथ JSON प्रारूप (अधिक सटीक BSON) में पाठ है। प्रतिबंध विशेष रूप से इसलिए बनाया गया था ताकि JSON डेटाबेस पार्सिंग के दौरान धीमा न हो जाए यदि इसमें एक विशाल JSON दस्तावेज़ संग्रहीत किया जाता है और फिर फ़ील्ड द्वारा एक्सेस किया जाता है। इस दस्तावेज़ में रोगी के बारे में सारी जानकारी होनी चाहिए। हम सभी जानते हैं कि मरीज़ के रिकॉर्ड कितने मोटे हो सकते हैं। 16एमबी का अधिकतम कार्ड आकार उन रोगियों के लिए तुरंत समाप्त हो जाता है जिनके रोग कार्ड में एमआरआई फाइलें, एक्स-रे स्कैन और अन्य अध्ययन शामिल हैं। वैश्विक की एक शाखा में आपके पास गीगाबाइट और टेराबाइट्स की जानकारी हो सकती है। सिद्धांत रूप में, हम इसे ख़त्म कर सकते हैं, लेकिन मैं जारी रखूंगा।
रोगी के चार्ट में नई संपत्तियों की चेतना/परिवर्तन/हटाने का समय। ऐसे डेटाबेस को पूरे मानचित्र को मेमोरी में पढ़ना होगा (यह एक बड़ी मात्रा है!), बीएसओएन को पार्स करना, एक नया नोड जोड़ना/बदलना/हटाना, इंडेक्स अपडेट करना, इसे बीएसओएन में पैक करना और डिस्क पर सहेजना। एक ग्लोबल को केवल एक विशिष्ट संपत्ति तक पहुंचने और उसमें हेरफेर करने की आवश्यकता होती है।
व्यक्तिगत संपत्तियों तक त्वरित पहुंच। एक दस्तावेज़ में कई संपत्तियों और इसकी बहु-स्तरीय संरचना के साथ, व्यक्तिगत संपत्तियों तक पहुंच इस तथ्य के कारण तेज होगी कि वैश्विक में प्रत्येक पथ एक बी-ट्री है। बीएसओएन में, आपको वांछित संपत्ति ढूंढने के लिए दस्तावेज़ को रैखिक रूप से पार्स करना होगा।

3.3.2 साहचर्य सारणियाँ

सहयोगी सरणियाँ (नेस्टेड सरणियों के साथ भी) ग्लोबल्स पर पूरी तरह फिट बैठती हैं। उदाहरण के लिए, PHP से ऐसी सरणी पहली तस्वीर 3.3.1 में प्रदर्शित की जाएगी।

$a = array(
  "name" => "Vince Medvedev",
  "city" => "Moscow",
  "threatments" => array(
    "surgeries" => array("apedicectomy", "biopsy"),
    "radiation" => array("gamma", "x-rays"),
    "physiotherapy" => array("knee", "shoulder")
  )
);

3.3.3 पदानुक्रमित दस्तावेज़: XML, JSON

ग्लोबल्स में भी आसानी से संग्रहीत। भंडारण के लिए विभिन्न तरीकों से रखा जा सकता है।

एक्सएमएल
XML को ग्लोबल्स में विघटित करने का सबसे आसान तरीका टैग विशेषताओं को नोड्स में संग्रहीत करना है। और यदि टैग विशेषताओं तक त्वरित पहुंच की आवश्यकता है, तो हम उन्हें अलग-अलग शाखाओं में स्थानांतरित कर सकते हैं।

<note id=5>
<to>Вася</to>
<from>Света</from>
<heading>Напоминание</heading>
<body>Позвони мне завтра!</body>
</note>

COS पर यह कोड के अनुरूप होगा:

Set ^xml("note")="id=5"
Set ^xml("note","to")="Саша"
Set ^xml("note","from")="Света"
Set ^xml("note","heading")="Напоминание"
Set ^xml("note","body")="Позвони мне завтра!"

टिप्पणी: XML, JSON, एसोसिएटिव एरेज़ के लिए, आप ग्लोबल्स पर प्रदर्शित करने के कई अलग-अलग तरीकों के साथ आ सकते हैं। इस मामले में, हमने नोट टैग में उपटैग के क्रम को प्रतिबिंबित नहीं किया। वैश्विक स्तर पर ^xml उपटैग वर्णमाला क्रम में प्रदर्शित किए जाएंगे। आदेश को सख्ती से प्रतिबिंबित करने के लिए, आप उदाहरण के लिए, निम्नलिखित डिस्प्ले का उपयोग कर सकते हैं:

जेएसओएन।
अनुभाग 3.3.1 की पहली तस्वीर इस JSON दस्तावेज़ का प्रतिबिंब दिखाती है:

var document = {
  "name": "Vince Medvedev",
  "city": "Moscow",
  "threatments": {
    "surgeries": ["apedicectomy", "biopsy"],
    "radiation": ["gamma", "x-rays"],
    "physiotherapy": ["knee", "shoulder"]
  },
};

3.3.4 पदानुक्रमित संबंधों से जुड़ी समान संरचनाएँ

उदाहरण: बिक्री कार्यालयों की संरचना, एमएलएम संरचना में लोगों का स्थान, शतरंज में रिक्तियों का डेटाबेस।

डेब्यू डेटाबेस। आप स्ट्रोक बल अनुमान का उपयोग वैश्विक नोड के सूचकांक मूल्य के रूप में कर सकते हैं। फिर, सबसे मजबूत चाल चुनने के लिए, सबसे बड़े वजन वाली शाखा चुनना पर्याप्त होगा। वैश्विक स्तर पर, प्रत्येक स्तर पर सभी शाखाओं को चाल शक्ति के आधार पर क्रमबद्ध किया जाएगा।

बिक्री कार्यालयों की संरचना, एमएलएम में लोगों की संरचना। नोड्स कुछ कैशिंग मान संग्रहीत कर सकते हैं जो संपूर्ण उपट्री की विशेषताओं को दर्शाते हैं। उदाहरण के लिए, किसी दिए गए उपवृक्ष की बिक्री मात्रा। किसी भी क्षण हम किसी भी शाखा की उपलब्धियों को दर्शाने वाला एक आंकड़ा प्राप्त कर सकते हैं।

4. किन मामलों में ग्लोबल्स का उपयोग करना सबसे अधिक फायदेमंद है?

पहला कॉलम उन मामलों को प्रस्तुत करता है जहां आपको ग्लोबल्स का उपयोग करके महत्वपूर्ण गति लाभ मिलेगा, और दूसरा जब डिज़ाइन या डेटा मॉडल को सरल बनाया जाएगा।

गति
डेटा प्रोसेसिंग/प्रस्तुति में आसानी

सम्मिलन [प्रत्येक स्तर पर स्वचालित छँटाई के साथ], [मास्टर कुंजी द्वारा अनुक्रमण]
उपवृक्ष हटाना
बहुत सारी नेस्टेड संपत्तियों वाली वस्तुएं जिनके लिए व्यक्तिगत पहुंच की आवश्यकता होती है
किसी भी शाखा से बाल शाखाओं को बायपास करने की क्षमता वाली पदानुक्रमित संरचना, यहां तक कि गैर-मौजूद शाखाओं से भी
उपवृक्षों की गहराई-प्रथम ट्रैवर्सल

बड़ी संख्या में वैकल्पिक [और/या नेस्टेड] गुणों/इकाइयों वाली वस्तुएं/इकाइयाँ
स्कीमा-रहित डेटा. जब नई संपत्तियां अक्सर प्रकट हो सकती हैं और पुरानी गायब हो जाती हैं।
आपको एक कस्टम डेटाबेस बनाना होगा.
पथ आधार और निर्णय वृक्ष. जब पथों को वृक्ष के रूप में प्रस्तुत करना सुविधाजनक हो।
प्रत्यावर्तन का उपयोग किए बिना पदानुक्रमित संरचनाओं को हटाना

विस्तार “ग्लोबल डेटा भंडारण के लिए खजाना-तलवार हैं। विरल सरणियाँ. भाग 3".

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

स्रोत: www.habr.com

ग्लोबल्स डेटा भंडारण के लिए खजाना-तलवार हैं। पेड़। भाग 2