НОВОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЙ

Транскрипт

1 Инновации от компании InterSystems НОВОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ JAVA-ПРИЛОЖЕНИЙ ОГЛАВЛЕНИЕ Данные, которые описывают мир Какие вопросы Вам нужно решить? I. Технология InterSystems Caché II. Что нового в Caché для Java III. Долговременное хранение или высокая производительность? Проблемы выбора больше нет. Используйте MDS. IV. Высокопроизводительная работа со сложными связанными объектами с помощью интерфейса extreme Event Persistence. V. Проблема нехватки памяти больше не возникнет. Скажи «нет» OutOfMemoryException ДАННЫЕ, КОТОРЫЕ ОПИСЫВАЮТ МИР С каждым днем растет объем информации о мире, в котором мы живем. По мере увеличения количества знаний растет и объем данных, доступных для анализа. Полезная информация это уже не просто отдельные факты, а скорее потоки данных, динамически изменяющиеся в различных аспектах. Чтобы такой поток не превращался в неконтролируемый информационный «потоп», необходимо организовать эффективное структурирование и поддержку гигантских массивов данных, обеспечив возможность быстрого доступа к информации. Для решения этой задачи необходимо внедрение высокопроизводительной системы долговременного хранения, обеспечивающей эффективную обработку больших объемов данных и быстрый поиск информации. Этим условиям оптимально отвечает система управления базами данных InterSystems Caché, она способна обеспечить долговременное хранение, а также отличается высокой производительностью, что делает ее удобным и эффективным инструментом для хранения и обработки любых массивов данных. 1

2 КАКИЕ ВОПРОСЫ ВАМ НУЖНО РЕШИТЬ? Обеспечение высокой производительности при обработке потоков структурированных данных. Для работы с большими объемами постоянно накапливаемых, но относительно простых данных прежде всего требуется неограниченная производительность. Такие данные должны сохраняться мгновенно и по возможности незамедлительно становиться доступными для проведения анализа и оценки. Это могут быть, например, потоки биржевых данных, детальных записей о вызове в телекоммуникациях (Call Detail Record) или потоки данных, порождаемых различными интеллектуальными измерительными устройствами. В разделе III мы покажем, как технология Caché позволяет решить этот вопрос с помощью многомерного хранилища данных. Значительное увеличение доступной памяти для Java-приложений. Считается, что для Java-приложений «лучше java heap может быть еще больший java heap». Система кэширования JCACHE при использовании технологий InterSystems превращает жесткий диск в виртуальное расширение java heap без потери в производительности. Это позволяет положить конец гонке по наращиванию памяти в ответ на все возрастающие объемы данных (см. раздел V). Обеспечение производительности при работе со сложными связанными объектами. Зачастую информация содержится не только в данных, информативными могут быть и их взаимосвязи. Пример потоки сведений, получаемые в результате загрузки исследовательских данных со спутников. Интерфейс прикладного программирования extreme Event Persistence (XEP) с успехом справляется с задачей поддержания зависимостей между объектами даже при максимальной транзакционной нагрузке и мгновенно делает их доступными для SQL-запросов. Более подробные сведения по этой теме приведены в разделе IV. I. ТЕХНОЛОГИЯ INTERSYSTEMS CACHÉ Caché Server Pages, Zen ODBC Реляционный шлюз JDBC РЕЛЯЦИОННЫЙ ДОСТУП WEB-ПРИЛОЖЕНИЯ Сервер приложений Сервер многомерных данных ПРЯМОЙ ДОСТУП ОБЪЕКТНЫЙ ДОСТУП XML, SOAP Java, EJB COM, VB,.NET C++ 2

3 ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ CACHÉ: высокая производительность; неограниченная область Java Heap Space; сохранение связей между объектами; традиционное программирование на Java; применение модулей, соответствующих стандарту OSGi. InterSystems Caché обеспечивающая высочайшую производительность технология баз данных самого последнего поколения. Caché это объектноориентированная СУБД с поддержкой SQL и возможностью прямого доступа к многомерным данным. Caché одновременно поддерживает не только объектный и реляционный интерфейсы, но и возможность прямого высокопроизводительного доступа к данным. Вместо многократного сохранения применяется однократная запись информации в единое интегрированное хранилище, которое обеспечивает немедленную доступность данных. Caché отличается исключительно высокой производительностью, максимальной масштабируемостью, кратчайшим временем разработки и простотой в применении. II. ЧТО НОВОГО В CACHÉ ДЛЯ JAVA? В дополнение к нескольким встроенным в СУБД Caché языкам программирования (более подробная информация в технологическом справочнике Caché), также поддерживаются универсальные языки и платформы разработки, в том числе Java,.NET и C++, для которых предоставляются удобные разработчику объектные интерфейсы, обеспечиваются стандартные технологии доступа к реляционным данным (JDBC, ADO.Net, ODBC), поддерживаются веб-сервисы, а также доступ через TCP-сокеты и другие технологии. Java одна из самых популярных платформ разработки, однако производительность работы Java-приложений с СУБД временами оставляет желать лучшего. Так, в работе с реляционными базами данных узким местом является процесс преобразования операций объектной модели в SQL-запросы. Многократное осуществление таких объектно-реляционных преобразований может вызвать значительные потери в производительности во время исполнения и тем самым свести на нет многие из преимуществ, предоставляемых объектной технологией Java. При решении именно этой проблемы проявляются уникальные свойства инновационных решений, воплощенных в технологии InterSystems Caché. Core Bundle Service Bundle CEP Bundle JCACHE Bundle XEP Bundle MDS Bundle Java Native Interface Features xdbc Features OSGi R4 Runtime InterSystems Java Java SE 6 (or7) InterSystems Caché Для доступа виртуальной машины Java (Java Virtual Machine, JVM) к Caché используется механизм Java Native Interface (JNI). Пакеты MDS, XE и JCACHE могут загружаться и выгружаться динамически во время исполнения с использованием OSGi. При этом обязательным условием является применение версий Java SE 6 или Java SE 7. 3

4 III. ДОЛГОВРЕМЕННОЕ ХРАНЕНИЕ ИЛИ ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ? ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА БОЛЬШЕ НЕТ. ИСПОЛЬЗУЙТЕ MDS При использовании в Java-приложениях традиционных СУБД особые проблемы возникают, когда необходимо обеспечить высокопроизводительные работы с хранимыми данными. Обладающая инновационными свойствами, технология Caché идеально подходит для обработки сложных событий (Complex Event Processing, CEP), включая доступ к данным о сложных событиях (Complex Event Data Access, CEDA) и высокопроизводительные системы обработки транзакций (Extreme Transaction Processing, XTP). Здесь технология Caché в полной мере использует заложенный в ней принцип многомерного хранения данных. Прямой доступ к персистентным структурам данных, которые в рамках технологий InterSystems называются глобалами, обеспечивает недостижимый прежде уровень производительности. Технология MDS (Multidimensional Data Storage) обеспечивает удобный для разработчика доступ из Java к многомерному хранилищу данных, к глобалам. При использовании MDS операции над внутренними структурами данных Caché производятся без потери производительности, поскольку дополнительные программные слои не требуются. По сравнению с традиционным взаимодействием между Java-приложением и реляционной СУБД, Caché освобождает разработчиков от необходимости выполнять лишние, снижающие производительность, действия для доступа к данным. Выполнение операций над хранимыми данными упрощается за счет исключения избыточных на таких скоростях технологий и действий: SQL, TCP IP, JDBC, обязательных преобразований типов. MDS представляет собой простую в применении стандартную библиотеку, базирующуюся на JNI. RDBMS Java Object Object Hibernate O/R-Mapping Meta layer Relational SQL table SQL Internal Storage Caché Java Object Object MDS JNI Storage 4

5 Java Native Interface (JNI) Java SE 6 (or7) Caché Global InterSystems Database IV. ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ РАБОТА СО СЛОЖНЫМИ СВЯЗАННЫМИ ОБЪЕКТАМИ С ПОМОЩЬЮ ИНТЕРФЕЙСА EXTREME EVENT PERSISTENCE Интерфейс прикладного программирования extreme Event Persistence (XEP) обеспечивает быстрое автоматическое сохранение Java-объектов с использованием MDS в качестве базового слоя. Также поддерживается фильтрация событий на стороне сервера. Кроме того, можно выполнять немедленный поиск сохраненных событий с использованием SQL-запросов. Благодаря Caché теперь можно отказаться от подхода, часто применяющегося для обеспечения высокой производительности при работе с объектами, когда в целях увеличения производительности объекты сохраняются в неструктурированном виде (BLOB или CLOB поля реляционной СУБД). Хотя этот подход позволяет добиться требуемой скорости сохранения (даже для реляционных баз данных), его применение в то же время создает серьезные проблемы при последующей работе с объектами. Поля с крупными бинарными объектами могут содержать данные объемом свыше 4 Гб, откуда чрезвычайно трудно получить значения свойств отдельных объектов. При использовании технологии Caché данные мгновенно становятся доступными в качестве объектов и многомерных массивов Caché глобалов (в многомерном хранилище данных), а также для запросов через SQL без необходимости специальным образом обрабатывать большие бинарные объекты. Благодаря интерфейсу extreme Event Persistence обеспечивается поддержание согласованности всей хранимой информации, даже при максимально интенсивных операциях по изменению данных. Java Objects XEP Persistent Data Structure SQL Table Caché Object Caché Global 5

6 V. ПРОБЛЕМА НЕХВАТКИ ПАМЯТИ БОЛЬШЕ НЕ ВОЗНИКНЕТ. СКАЖИ «НЕТ» OutOfMemoryException Среди проблем, с которыми больше никогда не столкнутся Java-разработчики, использующие технологию Caché, появление ошибки «OutOfMemoryException». Без использования Caché размер Java Heap Space ограничивается объемом оперативной памяти и особенностями самой Java-технологии. Если объем данных превышает доступную память процесса виртуальной машины, это неизбежно приводит к серьезным проблемам с производительностью. Технология кэширования JCACHE, реализующая спецификацию JSR 107 с использованием Caché и MDS, позволяет положить конец гонке по наращиванию емкости оперативной памяти в ответ на все возрастающие объемы данных она превращает дисковую память в виртуальное расширение Java Heap Space без потери производительности. Благодаря JCACHE переход от временных к долговременным данным осуществляется за микросекунды. В результате переход от работы только с данными в оперативной памяти на смешанный режим работы, включая доступ к хранимым данным на диске, происходит без заметной задержки. JCACHE еще более повышает и без того исключительно высокую производительность при работе с Caché благодаря использованию MDS и прямому, в рамках одного процесса, доступу к СУБД. Жесткий диск становится виртуальным Java Heap Space, размер которого ограничен только доступным пространством жесткого диска на одном или нескольких серверах Caché. Client Client Client InterSystems JSR-107 (JCACHE API) based Implementation N V N V N V N V N V N V Java memory: Some GB N V N V N V N V Disk space: Some TB N = Name V = Value Java SE 6 (or7) Caché Disk Data 6