ग्लोबल हे डेटा साठवण्यासाठी खजिना-तलवार आहेत. झाडे. भाग 1

वास्तविक डेटाबेस तलवारी - ग्लोबल - बर्याच काळापासून ज्ञात आहेत, परंतु तरीही त्यांचा प्रभावीपणे वापर कसा करायचा हे काही लोकांना माहित आहे किंवा हे सुपरवेपन अजिबात नाही.

जर तुम्ही त्या समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी ग्लोबल्सचा वापर केला ज्यामध्ये ते खरोखर चांगले आहेत, तर तुम्ही उत्कृष्ट परिणाम प्राप्त करू शकता. एकतर उत्पादकतेमध्ये किंवा समस्येचे निराकरण सुलभ करण्यासाठी (1, 2).

ग्लोबल हा डेटा संग्रहित आणि प्रक्रिया करण्याचा एक विशेष मार्ग आहे, जो SQL मधील सारण्यांपेक्षा पूर्णपणे वेगळा आहे. ते 1966 मध्ये भाषेत दिसले M(UMPS) (उत्क्रांतीवादी विकास - कॅशे ऑब्जेक्टस्क्रिप्ट, यानंतर COS) वैद्यकीय डेटाबेसमध्ये आहे आणि अजूनही आहे सक्रियपणे वापरले, आणि विश्वासार्हता आणि उच्च कार्यक्षमता आवश्यक असलेल्या इतर काही क्षेत्रांमध्ये देखील प्रवेश केला आहे: वित्त, व्यापार इ.

आधुनिक DBMSs मधील ग्लोबल व्यवहार, लॉगिंग, प्रतिकृती आणि विभाजनास समर्थन देतात. त्या. ते आधुनिक, विश्वासार्ह, वितरित आणि जलद प्रणाली तयार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.

ग्लोबल्स तुम्हाला रिलेशनल मॉडेलपुरते मर्यादित करत नाहीत. ते तुम्हाला विशिष्ट कार्यांसाठी ऑप्टिमाइझ केलेल्या डेटा संरचना विकसित करण्याचे स्वातंत्र्य देतात. बर्‍याच ऍप्लिकेशन्ससाठी, ग्लोबल्सचा स्मार्ट वापर हे खरोखरच एक गुप्त शस्त्र असू शकते, जे रिलेशनल ऍप्लिकेशन डेव्हलपर फक्त स्वप्न पाहू शकतात.

डेटा संचयित करण्याचा मार्ग म्हणून ग्लोबल्सचा वापर उच्च-स्तरीय आणि निम्न-स्तरीय दोन्ही आधुनिक प्रोग्रामिंग भाषांमध्ये केला जाऊ शकतो. म्हणून, या लेखात मी विशेषत: ग्लोबल्सवर लक्ष केंद्रित करेन, आणि ज्या भाषेतून ते एकदा आले त्यावर नाही.

2. ग्लोबल कसे कार्य करतात

प्रथम ग्लोबल कसे कार्य करतात आणि त्यांची ताकद काय आहे हे समजून घेऊ. ग्लोबल्सकडे वेगवेगळ्या दृष्टिकोनातून पाहिले जाऊ शकते. लेखाच्या या भागात आपण त्यांच्याकडे झाडे म्हणून पाहू. किंवा श्रेणीबद्ध डेटा गोदामांसारखे.

सोप्या भाषेत सांगायचे तर, ग्लोबल हा एक पर्सिस्टंट अॅरे आहे. डिस्कवर स्वयंचलितपणे सेव्ह केलेला अॅरे.
डेटा संचयित करण्यासाठी काहीतरी सोपे कल्पना करणे कठीण आहे. कोडमध्ये (सीओएस/एम भाषांमध्ये) ते फक्त चिन्हात नियमित सहयोगी अॅरेपेक्षा वेगळे आहे ^ नावापूर्वी.

जागतिक स्तरावर डेटा जतन करण्यासाठी, आपल्याला SQL क्वेरी भाषा शिकण्याची आवश्यकता नाही; त्यांच्यासह कार्य करण्यासाठी आज्ञा खूप सोप्या आहेत. ते तासाभरात शिकता येतात.

चला सर्वात सोप्या उदाहरणाने सुरुवात करूया. 2 शाखा असलेले एकल-स्तरीय झाड. उदाहरणे COS मध्ये लिहिलेली आहेत.

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

जागतिक (सेट कमांड) मध्ये माहिती समाविष्ट करताना, 3 गोष्टी आपोआप घडतात:

1. डिस्कवर डेटा जतन करत आहे.
2. अनुक्रमणिका. कंसात जे आहे ते की आहे (इंग्रजी साहित्यात - "सबस्क्रिप्ट"), आणि बरोबरीच्या उजवीकडे मूल्य ("नोड मूल्य") आहे.
3. वर्गीकरण. डेटा की द्वारे क्रमवारी लावला आहे. भविष्यात, अॅरेमधून मार्गक्रमण करताना, पहिला घटक "सेर्गेई स्मिथ" आणि दुसरा "जॉन सिडोरोव्ह" असेल. जागतिक वापरकर्त्यांची यादी प्राप्त करताना, डेटाबेस क्रमवारी लावण्यात वेळ वाया घालवत नाही. शिवाय, तुम्ही क्रमवारी लावलेल्या सूचीच्या आउटपुटची विनंती करू शकता, कोणत्याही की पासून सुरू करून, अगदी अस्तित्वात नसलेल्या (आऊटपुट पहिल्या वास्तविक कीपासून सुरू होईल, जी अस्तित्वात नसलेल्या नंतर येते).

या सर्व ऑपरेशन्स आश्चर्यकारकपणे वेगाने होतात. माझ्या होम कॉम्प्युटरवर मला एकाच प्रक्रियेत 750 इन्सर्ट/सेकंद पर्यंत मूल्ये मिळत होती. मल्टी-कोर प्रोसेसरवर मूल्ये पोहोचू शकतात लाखो घाला/से.

अर्थात, इन्सर्शन स्पीड स्वतःच जास्त सांगत नाही. आपण, उदाहरणार्थ, मजकूर फायलींमध्ये माहिती पटकन लिहू शकता - याप्रमाणे अफवा व्हिसा प्रक्रिया कार्य करते. परंतु ग्लोबल्सच्या बाबतीत, आम्हाला परिणामी एक संरचित अनुक्रमित संचयन मिळते, जे भविष्यात सहज आणि द्रुतपणे कार्य करू शकते.

• ग्लोबल्सची सर्वात मोठी ताकद म्हणजे ज्या वेगाने नवीन नोड्स घालता येतात.
• जागतिक डेटा नेहमी अनुक्रमित केला जातो. त्यांचा मार्गक्रमण करणे, एका पातळीवर आणि झाडाच्या खोलवर जाणे, नेहमीच जलद असते.

जागतिक स्तरावर दुसऱ्या आणि तिसऱ्या स्तराच्या आणखी काही शाखा जोडूया.

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

हे स्पष्ट आहे की बहु-स्तरीय झाडे ग्लोबलच्या आधारे बांधली जाऊ शकतात. शिवाय, समाविष्ट करताना स्वयं-इंडेक्सिंगमुळे कोणत्याही नोडमध्ये प्रवेश जवळजवळ तात्काळ होतो. आणि झाडाच्या कोणत्याही स्तरावर, सर्व फांद्या की द्वारे क्रमवारी लावल्या जातात.

जसे आपण पाहू शकता, माहिती की आणि मूल्य दोन्हीमध्ये संग्रहित केली जाऊ शकते. एकूण की लांबी (सर्व निर्देशांकांच्या लांबीची बेरीज) पोहोचू शकते एक्सएनयूएमएक्स बाइट, आणि मूल्ये 3.6 एमबी कॅशे साठी. झाडातील स्तरांची संख्या (परिमाणांची संख्या) 31 आहे.

आणखी एक मनोरंजक मुद्दा. आपण वरच्या स्तरांच्या नोड्सची मूल्ये निर्दिष्ट न करता एक झाड तयार करू शकता.

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

रिक्त मंडळे हे नोड्स आहेत ज्यांना कोणतेही मूल्य नियुक्त केलेले नाही.

ग्लोबल्स चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, त्यांची तुलना इतर झाडांशी करूया: बागांची झाडे आणि फाइल सिस्टम नावाची झाडे.

आपल्यासाठी सर्वात परिचित श्रेणीबद्ध संरचनांसह ग्लोबल्सवरील झाडांची तुलना करूया: बाग आणि शेतात वाढणाऱ्या सामान्य झाडांसह तसेच फाइल सिस्टमसह.

आपण बागेच्या झाडांमध्ये पाहतो, पाने आणि फळे फक्त फांद्यांच्या टोकांवर आढळतात.
फाइल सिस्टम - माहिती फक्त शाखांच्या शेवटी संग्रहित केली जाते, जी पूर्णपणे पात्र फाइल नावे आहेत.

आणि येथे जागतिक डेटा संरचना आहे.

फरक:

1. अंतर्गत नोड्स: ग्लोबल मधील माहिती प्रत्येक नोडमध्ये संग्रहित केली जाऊ शकते, केवळ शाखांच्या शेवटी नाही.
2. बाह्य नोड्स: शाखांच्या टोकाला जागतिक मूल्ये परिभाषित केली पाहिजेत, तर FS आणि बागेतील झाडे नाहीत.

अंतर्गत नोड्सच्या बाबतीत, आम्ही असे म्हणू शकतो की ग्लोबलची रचना फाइल सिस्टम आणि बागेतल्या झाडांच्या नावाच्या झाडांच्या संरचनेचा सुपरसेट आहे. त्या. अधिक लवचिक.

सर्वसाधारणपणे, जागतिक आहे प्रत्येक नोडमध्ये डेटा संचयित करण्याच्या क्षमतेसह ऑर्डर केलेले झाड.

ग्लोबल्सचे कार्य अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, कल्पना करूया की फाइल सिस्टीमच्या निर्मात्यांनी माहिती संग्रहित करण्यासाठी ग्लोबल्स सारखा दृष्टिकोन वापरला तर काय होईल?

1. डिरेक्टरीमधील एकच फाइल डिलीट केल्याने डिरेक्टरी आपोआप डिलीट होईल, तसेच आत्ताच हटवलेली एक डिरेक्टरी असलेली सर्व ओव्हरलाइंग डिरेक्टरी.
2. डिरेक्टरीची गरज भासणार नाही. तिथे फक्त सबफाईल्स असलेल्या फाईल्स आणि सबफाईल्स नसलेल्या फाईल्स असतील. जर एखाद्या सामान्य झाडाची तुलना केली तर प्रत्येक फांदी एक फळ होईल.

   
   

3. README.txt फायलींसारख्या गोष्टींची गरज भासणार नाही. निर्देशिकेच्या सामग्रीबद्दल जे काही सांगायचे आहे ते निर्देशिका फाइलमध्येच लिहिले जाऊ शकते. पाथ स्पेसमध्ये, फाईलचे नाव डिरेक्टरी नावापासून वेगळे करता येत नाही, त्यामुळे फक्त फायलींद्वारे मिळवणे शक्य होते.
4. नेस्टेड सबडिरेक्टरीज आणि फाइल्ससह डिरेक्टरी हटवण्याची गती नाटकीयरित्या वाढेल. लाखो लहान फाईल्स डिलीट करणे किती लांब आणि कठीण आहे याबद्दल हॅब्रेवर अनेक वेळा लेख आले आहेत (1, 2). तथापि, जर तुम्ही स्यूडो-फाइल सिस्टीम ग्लोबलवर बनवली, तर त्याला काही सेकंद किंवा काही अंश लागतील. जेव्हा मी होम कॉम्प्युटरवर सबट्रीज हटवण्याची चाचणी केली, तेव्हा 1 सेकंदात एचडीडी (एसएसडी नाही) वरील द्वि-स्तरीय झाडातून 96-341 दशलक्ष नोड्स काढले. शिवाय, आम्ही झाडाचा काही भाग हटविण्याबद्दल बोलत आहोत, आणि केवळ ग्लोबल्ससह संपूर्ण फाइलच नाही.

उपवृक्ष काढून टाकणे हा ग्लोबल्सचा आणखी एक मजबूत मुद्दा आहे. यासाठी तुम्हाला पुनरावृत्तीची गरज नाही. हे आश्चर्यकारकपणे पटकन घडते.

आमच्या झाडामध्ये हे आदेशाने केले जाऊ शकते नष्ट करा.

Kill ^a("+7926X")

जागतिक स्तरावर आमच्यासाठी कोणत्या कृती उपलब्ध आहेत हे अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी, मी एक लहान तक्ता प्रदान करेन.

COS मध्ये ग्लोबल्ससह काम करण्यासाठी मूलभूत आदेश आणि कार्ये

सेट करा
नोडवर शाखा सेट करणे (अद्याप परिभाषित केले नसल्यास) आणि नोड मूल्ये

जा
सबट्री कॉपी करत आहे

नष्ट करा
उपवृक्ष काढत आहे

ZKill
विशिष्ट नोडचे मूल्य हटवित आहे. नोडमधून बाहेर पडलेल्या सबट्रीला स्पर्श केला जात नाही

$Query
झाडाचा पूर्ण मार्गक्रमण, झाडात खोलवर जाणे

$ऑर्डर
विशिष्ट नोडच्या फांद्या पार करणे

$डेटा
नोड परिभाषित आहे की नाही ते तपासत आहे

$वाढ
नोड मूल्य आण्विकरित्या वाढवणे. ACID साठी, वाचन आणि लेखन करणे टाळण्यासाठी. वर बदलण्याची शिफारस अलीकडे केली आहे $Sequence

तुमचे लक्ष दिल्याबद्दल धन्यवाद, आम्ही तुमच्या प्रश्नांची उत्तरे देण्यास तयार आहोत.

जबाबदारी नाकारणे: हा लेख आणि त्यावरच्या माझ्या टिप्पण्या माझे मत आहेत आणि त्यांचा इंटरसिस्टम कॉर्पोरेशनच्या अधिकृत पदाशी कोणताही संबंध नाही.

सुरू ग्लोबल हे डेटा साठवण्यासाठी खजिना-तलवार आहेत. झाडे. भाग 2. ग्लोबल्सवर कोणत्या प्रकारचा डेटा प्रदर्शित केला जाऊ शकतो आणि ते कोणत्या कार्यांवर जास्तीत जास्त फायदा देतात हे तुम्ही शिकाल.

स्त्रोत: www.habr.com