Как OpenEdge работает с блоками

Продолжение перевода Adam Backman «OpenEdge Revealed:Mastering the OpenEdge Database with OpenEdge Management».
Перевод публикуется в виде статей и постоянно редактируется

Как происходит работа с блоками

Операций по манипуляции с блоками БД практически не видно и  над этими операциями у нас существует только ограниченный контроль  (кроме, конечно же, момента создания базы данных).  Мы не можем управлять выполнением, но всегда можем настроить базу данных таким образом, чтобы эти операции выполнялись максимально эффективно.

Работа с блоками записей

Процесс добавления новой записи в базу данных очень важен – нужно соблюдать баланс между плотностью и фрагментацией данных. Высокий уровень компактности данных позволит считать за одну операцию ввода-вывода больше записей. Это увеличивает быстродействие. А если у вас много фрагментированных записей, то быстродействие уменьшается, так как чтение каждой фрагментированной записи требует чтения множества блоков.

Добавление новой записи в базу данных

Если в базу добавляется новая запись, то физическое размещение записи в базе выполняется по специальному алгоритму

Добавлении новой записи в базу данных происходит по следующим правилам:

  1. Если блок не является блоком RM-цепочки или не  входит в  RM-цепочку, то происходит поиск следующего блока. Выполняется до 20 итераций.
  2. Если блок RM-цепочки полон или не содержит открытых слотов для размещения записи, то такой блок удаляется из RM-цепочки. Выполняется до 100 итераций.
  3. Если в блоке RM-цепочки есть доступное место, но его  недостаточно для размещения записи, то такой блок помещается в хвост RM-цепочки. Выполняется переход к следующему блоку в цепочке. Всего возможно три итерации.
  4. Если в RM-цепочке нет блоков, то выделяется свободный блок.
  5. Если свободные блоки отсутствуют, выделяются несколько пустых блоков и обновляется значение HWM (High-Water Mark)
  6. Если пустые блоки отсутствуют, последний экстент области БД в которую мы добавляем запись – переменной длины и операционная система сообщает, что достаточно места  – то база данных расширяет область хранения данных.

Обновление существующей записи

Процесс обновления существующей записи намного проще добавления новой. Помните, что при большом увеличении размера записи вы можете вызвать фрагментацию. Из-за фрагментации время последовательного сканирования записи может замедлиться в три-четыре раза . Фрагментацию записей можно минимизировать настройками.

Правила обновления записи:

  • Если новая запись имеет такой же размер, как и оригинальная, то оригинальная запись заменяется обновленной
  • Если новая запись меньше оригинальной, то оригинальная запись заменяется обновленной и информация о свободном месте в блоке корректируется
  • Если новая запись больше оригинальной и в блоке есть свободное место для размещения новой записи, то оригинальная запись замещается обновленной, при этом используется свободное место блока
  • Если новая запись больше оригинальной и в блоке нет свободного места для размещения дополнительной информации, то обновленная запись разделяется на два или более блока. Это называется фрагментированием записи.

Удаление записи

В движке БД OpenEdge реализованы эффективные алгоритмы для ресурсоемких операций. Операция удаления – одна из таких операций. Удаление записи откладывается до тех пор, пока не возникнет необходимость в повторном использовании места для хранения новой информации. Такой алгоритм устраняет ненужные операции ввода-вывода.

Правила удаления записи:

  • Специальная запись-заполнитель замещает удаляемую запись. Это необходимо для поддержки отката транзакции
  • Запись-заполнитель может быть удалена после фиксации транзакции
  • Физическое удаление записи происходит позже по причинам оптимизации производительности

Работа с индексными блоками

Работать с индексными блоками лучше всего на высоком уровне. Они не так жестко структурированы, как блоки записей. Индексные блоки могут содержать в себе переменное число записей на блок, и знать это число совсем не нужно .

Индексная информация плотно упаковывается.  Иногда возникает необходимость в дополнительном пространстве при добавлении элемента в середину индекса. Такой процесс называется разделением блока индекса (index block split). К примеру, у нас есть индексный блок, который содержит элементы 1, 2, 4 и 5 и в этом блоке больше нет свободного места. Нам необходимо вставить элемент 3. Эта операция требует разделения существующего блока на два, причем в этих блоках должно присутствовать по половине оригинального блока. В нашем примере разделения оригинальный блок будет содержать элементы 1 и 2, в то время, как новый блок (полученный из цепочки свободных блоков, из пустого блока или при расширении базы данных) будет содержть записи 4 и 5. Как только разделение завершено, элемент 3 добавится к оригинальному блоку. Блок 1, 2, 4, 5 разделится на два – 1, 2, 3 и 4, 5

Есть одна проблема, с которой вы  встретитесь, когда индексы пройдут через значительное число блочных разделений, и называется она – фрагментация индексов. В этом случае необходима реорганизация индексов. Эта реорганизация может быть выполнена во время работы базы данных утилитой сжатия индексов . На скорость работы пользователей утилита практически не повлияет. Оффлайновая же утилита перестройки индексов удаляет все индексные элементы и перестраивает их заново. Это самый эффективный путь, но его минус состоит в том, что базу данных необходимо остановить на время перестройки индексов.

Самое важное, что нужно вынести из этой главы о блоках: надо  помнить о том, что необходимо избегать фрагментации. Это возможно при грамотном создании базы данных и проектировании приложения (для записей), а также при использовании утилит (для индексов).

Знание основ внутреннего устройства базы данных OpenEdge не будет лишним. Обладая такими знаниями вы сможете принимать лучшие решения по созданию базы данных и по настройке вашей системы.

Leave a Reply

You must be logged in to post a comment.