Az igazi adatbázis-kardok - a globálisok - régóta ismertek, de még mindig kevesen tudják, hogyan kell hatékonyan használni őket, vagy egyáltalán nem birtokolják ezt a szuperfegyvert.
Ha a globalokat olyan problémák megoldására használja, amelyekben igazán jók, akkor kiemelkedő eredményeket érhet el. Akár a termelékenységben, akár a probléma megoldásának egyszerűsítésében (, ).
A globálisok az adatok tárolásának és feldolgozásának egy speciális módja, amely teljesen különbözik az SQL tábláitól. 1966-ban jelentek meg a nyelven (evolúciós fejlődés - , a továbbiakban COS) szerepel az orvosi adatbázisban, és még mindig ott van , és behatoltak néhány más olyan területre is, ahol megbízhatóság és nagy teljesítmény szükséges: pénzügy, kereskedés stb.
A modern DBMS-ek globálisai támogatják a tranzakciókat, a naplózást, a replikációt és a particionálást. Azok. modern, megbízható, elosztott és gyors rendszerek építésére használhatók.
A globálisok nem korlátozzák a relációs modellre. Lehetőséget adnak bizonyos feladatokra optimalizált adatstruktúrák fejlesztésére. Sok alkalmazás számára a globálisok intelligens használata valóban titkos fegyver lehet, olyan teljesítményt nyújtva, amelyről a relációs alkalmazások fejlesztői csak álmodhatnak.
A globalok az adatok tárolásának módjaként számos modern, magas és alacsony szintű programozási nyelvben használhatók. Ezért ebben a cikkben kifejezetten a globálisokra fogok összpontosítani, nem pedig arra a nyelvre, amelyről egykor származtak.
2. Hogyan működnek a globálisok
Először is értsük meg, hogyan működnek a globálisok, és mik az erősségeik. A globálisokat különböző nézőpontokból lehet szemlélni. A cikk ezen részében fákként fogjuk őket tekinteni. Vagy mint a hierarchikus adattárházak.
Egyszerűen fogalmazva, a globális egy állandó tömb. Egy tömb, amely automatikusan lemezre kerül.
Nehéz elképzelni valami egyszerűbb adattárolást. A kódban (COS/M nyelveken) csak a szimbólumban tér el a szabályos asszociatív tömbtől ^ a név előtt.
Az adatok globális mentéséhez nem kell megtanulnia az SQL lekérdezési nyelvet, a velük való munkavégzés parancsai nagyon egyszerűek. Egy óra alatt megtanulhatók.
Kezdjük a legegyszerűbb példával. Egyszintes fa 2 ággal. A példák COS-ben vannak megírva.
Set ^a("+7926X") = "John Sidorov"
Set ^a("+7916Y") = "Sergey Smith"
Amikor információt szúr be egy globálisba (Set parancs), 3 dolog történik automatikusan:
- Adatok mentése lemezre.
- Indexelés. Ami a zárójelben van, az a kulcs (az angol szakirodalomban - „al index”), az egyenlők jobb oldalán pedig az érték („node value”).
- Válogatás. Az adatok kulcs szerint vannak rendezve. A jövőben a tömb áthaladásakor az első elem „Sergey Smith”, a második „John Sidorov” lesz. Amikor a globális felhasználók listáját kapja, az adatbázis nem vesztegeti az időt a válogatással. Sőt, kérhető egy rendezett lista kimenete, bármilyen kulcsból kiindulva, akár nem létezőből is (a kimenet az első valódi kulcstól indul, ami a nem létező után következik).
Mindezek a műveletek hihetetlenül gyorsan történnek. Otthoni számítógépemen akár 750 000 beszúrás/sec értéket kaptam egyetlen folyamatban. A többmagos processzorokon az értékek elérhetik betétek/mp.
Természetesen maga a beillesztési sebesség nem mond sokat. Például nagyon gyorsan írhat információkat szöveges fájlokba - így A vízumfeldolgozás működik. Ám a globalok esetében így egy strukturált indexelt tárhelyet kapunk, amivel a jövőben könnyen és gyorsan lehet dolgozni.
- A globalok legnagyobb erőssége az új csomópontok beillesztésének sebessége.
- A globális adatok mindig indexelve vannak. Áthaladni rajtuk, mind egy szinten, mind mélyen a fába, mindig gyors.
Adjunk hozzá még néhány ágat a második és harmadik szintből a globálishoz.
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
Nyilvánvaló, hogy a globálisok alapján többszintű fákat lehet építeni. Sőt, a beillesztés közbeni automatikus indexelésnek köszönhetően bármely csomóponthoz való hozzáférés szinte azonnali. És a fa bármely szintjén az összes ág kulcs szerint van rendezve.
Mint látható, az információ kulcsban és értékben is tárolható. A kulcs teljes hossza (az összes index hosszának összege) elérheti és az értékeket a gyorsítótár számára. A fában lévő szintek száma (a dimenziók száma) 31.
Még egy érdekes pont. Fát építhet anélkül, hogy megadná a felső szintek csomópontjainak értékét.
Set ^b("a", "b", "c", "d") = 1
Set ^b("a", "b", "c", "e") = 2
Set ^b("a", "b", "f", "g") = 3
Az üres körök olyan csomópontok, amelyekhez nincs érték hozzárendelve.
A globálisok jobb megértése érdekében hasonlítsuk össze őket más fákkal: kerti fákkal és fájlrendszernévfákkal.
Hasonlítsuk össze a globális fákat a számunkra legismertebb hierarchikus struktúrákkal: közönséges fákkal, amelyek kertekben és mezőkön nőnek, valamint fájlrendszerekkel.
Ahogy a kerti fákon látjuk, a levelek és a termések csak az ágak végén találhatók.
Fájlrendszerek - az információkat csak az ágak végén tárolják, amelyek teljesen minősített fájlnevek.
És itt van a globális adatstruktúra.
különbségek:
- Belső csomópontok: A globális információ minden csomópontban tárolható, nem csak az ágak végén.
- Külső csomópontok: A globálisnak meghatározott értékekkel kell rendelkeznie az ágak végén, míg az FS-nek és a kerti fáknak nem.
A belső csomópontok tekintetében elmondhatjuk, hogy a global szerkezete a fájlrendszerek és a kerti fák névfák szerkezetének szuperhalmaza. Azok. rugalmasabb.
Általában véve a globális az rendezett fa, amely képes adatokat tárolni az egyes csomópontokban.
A globalok munkájának jobb megértéséhez képzeljük el, mi történne, ha a fájlrendszerek alkotói a globalokhoz hasonló megközelítést alkalmaznának az információk tárolására?
- Egyetlen fájl törlése egy könyvtárból automatikusan törli a könyvtárat, valamint az összes olyan felül lévő könyvtárat, amely csak az egy éppen törölt könyvtárat tartalmazza.
- Nem lenne szükség könyvtárakra. Egyszerűen lennének fájlok alfájllal és fájlok alfájl nélkül. Ha egy közönséges fához hasonlítjuk, akkor minden ágból gyümölcs lesz.
- Előfordulhat, hogy a README.txt fájlokra nincs szükség. Mindent, amit a könyvtár tartalmáról el kellett mondani, be lehetett írni magába a könyvtárfájlba. Az elérési út térben a fájl neve nem különböztethető meg a könyvtár nevétől, így csak fájlokkal lehetett boldogulni.
- A beágyazott alkönyvtárakat és fájlokat tartalmazó könyvtárak törlésének sebessége drámaian megnő. A Habrén sokszor megjelentek cikkek arról, hogy milyen hosszú és nehéz több millió kis fájl törlése (, ). Ha azonban pszeudo-fájlrendszert hoz létre egy globálison, az másodpercekbe vagy annak töredékébe kerül. Amikor teszteltem a részfák törlését egy otthoni számítógépen, 1 másodperc alatt eltávolított 96-341 millió csomópontot a merevlemez (nem SSD) kétszintű fájából. Sőt, a fa egy részének törléséről beszélünk, nem csak a teljes fájlról a globalokkal.
A részfák eltávolítása a globálisok másik erőssége. Ehhez nincs szükség rekurzióra. Ez hihetetlenül gyorsan történik.
A fánkban ezt a paranccsal lehetett megtenni Megöl.
Kill ^a("+7926X")
Annak érdekében, hogy jobban megértsük, milyen műveletek állnak rendelkezésünkre a globálisan, adok egy rövid táblázatot.
Alapvető parancsok és funkciók a globálisokkal való munkavégzéshez a COS-ben
Elágazások beállítása egy csomóponthoz (ha még nincs megadva) és csomópontértékek
Egy részfa másolása
Egy részfa eltávolítása
Egy adott csomópont értékének törlése. A csomópontból kilépő részfát nem érinti meg
A fa teljes bejárása, mélyen a fába
Egy adott csomópont ágain való bejárás
Annak ellenőrzése, hogy van-e csomópont definiálva
Csomópont értékének atomi növelése. Az ACID-hez való olvasás és írás elkerülése érdekében. A közelmúltban azt javasolták, hogy váltsanak erre
Köszönjük figyelmét, készséggel válaszolunk kérdéseire.
A felelősség megtagadása: Ez a cikk és a hozzá fűzött megjegyzéseim az én véleményem, és nincs összefüggésben az InterSystems Corporation hivatalos álláspontjával.
Kiterjesztés . Megtudhatja, hogy milyen típusú adatok jeleníthetők meg a globalokon, és milyen feladatoknál nyújtják a maximális hasznot.
Forrás: will.com