Мир InterBase. Архитектура, администрирование и разработка приложений баз данных в InterBase/FireBird/Yaffil - А Ковязин

В серверах Bolrand InterBase версии ниже 7.0, использующих архитектуру SuperServer, одновременное обслуживание нескольких клиентов реализовано по схеме многопоточного сервера. Однако переключение процессора между потоками (диспетчеризация) происходит не по требованию операционной системы, а в моменты времени, выбираемые активным потоком "добровольно". Такая схема очень похожа на реализацию многозадачности в Windows 3.1 и называется невытесняющей многозадачностью.

С каждым потоком связано числовое значение, первоначально равное величине кванта времени. При прохождении потока через определенные точки в коде это значение уменьшается на единицу, пока не достигнет нуля. В этот момент квант времени считается исчерпанным и активный поток передает управление другому. Ясно, что обеспечить равный доступ каждого потока к процессору при 1эком подходе невозможно. На практике эта проблема проявляется в резком увеличении времени выполнения оперативных запросов при одновременном выполнении длительных, "тяжелых" запросов.

В сервере Yaffil данная проблема ослаблена за счет введения дополнительных точек переключения в наиболее часто повторяющихся участках кода сервера. Для рабочих потоков сервера и о цельно для потока сборки мусора есть возможность задавать величину кванта времени с помощью параметров конфигурации THREAD_QUANTUM и SWEEP_THREAD_QUANTUM. Параметр FORCE_RESHEDULE активизирует дополнительные точки переключения. В результате распределение процессорного времени между рабочими потоками происходит более равномерно.

Улучшенный протокол локальных соединений (XNET)

Локальное соединение в InterBase выполняется с использованием буферов разделяемой памяти и обеспечивает более высокую производительность по сравнению с другими протоколами (TCP и Named Pipes). В документации это называется локальным протоколом или IP Server (IPS) по внутренней терминологии Borland. Вместе с тем локальное соединение в InterBase обладает двумя серьезными недостатками, часто делающими его использование невозможным. Прежде всего, локальное соединение не допускает одновременной параллельной (многопоточной) работы нескольких соединений. Второе клиентское соединение будет заблокировано до момента завершения первого.

Кроме того, для установления соединения используется оконное сообщение, посылаемое клиентом специальному скрытому окну сервера. Если сервер InterBase работает как служба NT и клиентское приложение также работает как служба, они могут использовать разные desktops, при этом посылка оконных сообщений между ними невозможна.

Типичный пример подобной конфигурации - WEB-сервер Microsoft Internet Information Server (US), выполняющий приложения, обращающиеся к базам данных InterBase. Традиционно в таких случаях рекомендуется использовать протокол TCP для установления соединений из сервисов NT, что отрицательно сказывается на производительности.

XNET также является реализацией локального соединения с использованием буферов разделяемой памяти, поэтому его скорость передачи данных идентична "старому" локальному протоколу (IPS). Отличие состоит в том, что его реализация допускает одновременное использование на разных потоках без взаимного блокирования. Для установления соединения больше не используются окна и оконные сообщения, поэтому соединения надежно устанавливаются из служб Windows NT.

Оригинально XNET был разработан специалистами фирмы Borland и планировался как замена ненадежному старому локальному протоколу. Начало разработки датировано в исходном коде 1995 годом.

В сервере Yaffil по сравнению с оригинальным кодом внесены изменения, направленные на повышение надежности работы в случае неожиданного "падения" одной из сторон. Возможность соединения с сервером из служб NT также впервые была реализована в Yaffil.

Строка соединения по XNET аналогична обычной строке локального соединения. Протокол XNET не совместим по локальному подключению с другими версиями InterBase/Firebird, поэтому необходимо использовать клиентскую библиотеку (GDS32.DLL), соответствующую версии сервера. В текущей версии XNET недоступен в Yaffil Classic Server.

Ограничение времени ожидания для транзакций (Lock timeout)

При возникновении конфликта обновления записи в InterBase возможны два варианта поведения транзакции, задаваемых параметром WAIT (isc_tpb_wait / bc_tpb_no_wait). - бесконечное ожидание разрешения конфликта или немедленная выдача ошибки. Режим с ожиданием часто удобнее, так как нет необходимости повторять операцию в случае конфликта, но такой режим является очень опасным из-за возможности бесконечной блокировки приложения.

В сервере Yaffil добавлена возможность ограничивать время ожидания разрешения конфликта заданным интервалом времени. Для этого служит параметр конфигурации LOCK_TIMEOUT, задающий время в секундах. Положительное значение от 1 до 32 767 определяет время ожидания WAIT транзакций. Отрицательное число определяет бесконечное время ожидания. Нулевое значение эффективно превращает WAIT транзакции в NOWAIT. Значение по умолчанию -1 (минус один), что обеспечивает совместимость с другими версиями. Параметр не оказывает влияния на транзакции, запущенные в режиме NOWAIT.

В следующих версиях планируется ввести константу блока ТРВ (transaction parameter block), управляющую временем ожидания при запуске каждой транзакции индивидуально.

Расширения SQL

В сервере Yaffil реализовано несколько дополнительных языковых конструкций SQL по сравнению с Interbase/Firebird:

Инструкция IIF

Инструкция IIF позволяет реализовать дополнительную логику в запросах. Синтаксис:

IIF '(' search_condition ', ' value_if_true ', ' value_if_false')'

Выполняя инструкцию IIF, сервер вычисляет выражение search_condition. Если search_condition, то результатом IIF является выражение value_if_true, в противном случае value_if_false.

Пример:

select iif(re.rdb$collation_id = 0, 'ДА', 'НЕТ') from

rdb$collations re

where re.rdb$collation_name = 'WIN1251'

Выполнив запрос, получим - "ДА".

Инструкцию IIF можно применять и при вычислении выражений.

Пример:

а = b + iif(c is null, 0, с);

Инструкция INSERT INTO ... FROM ... UNION ...

Сервер Yaffil, в отличие от InterBase/Firebird, позволяет использовать объединения UNION для формирования данных на вставку. Пример:

insert into t_a (id) select b.id from b union select с.id from с

Выражения в EXCEPTION

Сервер Yaffil расширяет синтаксис инструкции exception. Допускаются три варианта использования:

* exception 'исключение'; Этот вариант соответствует синтаксисe interbase/Firebird - сервер выбрасывает исключение, заданное соответствующим идентификатором.

* exception 'исключение' 'выражение'; В этом случае сервер также выбрасывает исключение, но его текст заменяется на результат вычисления выражения.

* exception; Сервер выбрасывает последнее сформированное исключение. Если до выполнения этой инструкции исключений выброшено не было, то инструкция игнорируется. Этот вариант используется для повторного выбрасывания исключения в обработчиках ошибок WHEN.

Системные переменные ROWS_AFFECTED, GDSCODE, SQLCODE, TRANSACTIONJD, CONNECTIONJD

* Переменная ROWS_AFFECTED содержит количество записей, модифицированных в результате выполнения последнего за ipoca.

* Переменная GDSCODE содержит значения инструкции gdscode в обработчике WHEN, однако может использоваться вне контекста WHEN.

* Переменная SQLCODE содержит значения инструкции sqlcode в обработчике WHEN, однако может использоваться вне контекста WHEN.

* Переменная TRANSACTION_ID содержит номер транзакции.

* Переменная CONNECTION_ID содержит номер подключения.

Группировка по номеру столбца

Сервер Yaffil расширяет синтаксис инструкции group by. Допускается указывать номера столбцов для группировки, как в инструкции oreder by.

Пример:

select count(a), b from t group by 2

Значения переменных по умолчанию

Сервер Yaffil расширяет синтаксис инструкции declare variable. Можно не указывать ключевое слово variable и указать инициализирующее значение переменной.

Пример:

declare k = 0;

Тип данных BIGINT

Дополнительный тип данных BIGINT является аналогом типа данных NUMERIC (18.0) и предлагает более лаконичное и понятное название для 64-битного целого.

Дополнительные национальные кодовые страницы и порядки сортировки

В Yaffil добавлены следующие национальные кодовые страницы и порядки сортировки:

* CS_WIN1257 - страны Прибалтики, кодовая страница Windows - 1257

Порядки сортировки:

* WIN1257_EE - Эстония

* WIN1257_LV-литва

* WIN1257_LT- Латвия

* CS_KOI8R - Россия KOI8. кодовая страница Windows - 20866

Порядки сортировки:

* KOI8R

* KOI8R_RU

* CS_KOI8U - Украина KOI8-U, кодовая страница Windows - 21866

Порядки сортировки:

* KOI8U

* KOI8LLUA

Также для кодовой страницы WIN 1251 добавлены порядки сортировки:

* WIN1251_UA

* WIN1251_RU

Группировка по встроенным функциям и UDF

Разрешена группировка и использование встроенных функций и UDF.

Пример:

select sum(vent) from sales group by extract(year from sale date)

Ограничение результатов выборки FIRST/SKIP