diff options
Diffstat (limited to 'plugins/Dbx_mdb/src/mdbx/README.md')
| -rw-r--r-- | plugins/Dbx_mdb/src/mdbx/README.md | 758 |
1 files changed, 0 insertions, 758 deletions
diff --git a/plugins/Dbx_mdb/src/mdbx/README.md b/plugins/Dbx_mdb/src/mdbx/README.md deleted file mode 100644 index c962da2dc3..0000000000 --- a/plugins/Dbx_mdb/src/mdbx/README.md +++ /dev/null @@ -1,758 +0,0 @@ -libmdbx -====================================== -**The revised and extended descendant of [Symas LMDB](https://symas.com/lmdb/).** - -*The Future will Positive. Всё будет хорошо.* -[](https://travis-ci.org/leo-yuriev/libmdbx) -[](https://ci.appveyor.com/project/leo-yuriev/libmdbx/branch/master) -[](https://scan.coverity.com/projects/reopen-libmdbx) - -English version [by Google](https://translate.googleusercontent.com/translate_c?act=url&ie=UTF8&sl=ru&tl=en&u=https://github.com/leo-yuriev/libmdbx/tree/master) -and [by Yandex](https://translate.yandex.ru/translate?url=https%3A%2F%2Fgithub.com%2FReOpen%2Flibmdbx%2Ftree%2Fmaster&lang=ru-en). - -### Project Status - -**Now MDBX is under _active development_** and until 2018 is expected a big -change both of API and database format. Unfortunately those update will lead to -loss of compatibility with previous versions. - -The aim of this revolution in providing a clearer robust API and adding new -features, including the database properties. - - -## Содержание - -- [Обзор](#Обзор) - - [Сравнение с другими СУБД](#Сравнение-с-другими-СУБД) - - [История & Acknowledgements](#История) -- [Основные свойства](#Основные-свойства) -- [Сравнение производительности](#Сравнение-производительности) - - [Интегральная производительность](#Интегральная-производительность) - - [Масштабируемость чтения](#Масштабируемость-чтения) - - [Синхронная фиксация](#Синхронная-фиксация) - - [Отложенная фиксация](#Отложенная-фиксация) - - [Асинхронная фиксация](#Асинхронная-фиксация) - - [Потребление ресурсов](#Потребление-ресурсов) -- [Недостатки и Компромиссы](#Недостатки-и-Компромиссы) - - [Проблема долгих чтений](#Проблема-долгих-чтений) - - [Сохранность данных в режиме асинхронной фиксации](#Сохранность-данных-в-режиме-асинхронной-фиксации) -- [Доработки и усовершенствования относительно LMDB](#Доработки-и-усовершенствования-относительно-lmdb) - - -## Обзор - -_libmdbx_ - это встраиваемый key-value движок хранения со специфическим -набором свойств и возможностей, ориентированный на создание уникальных -легковесных решений с предельной производительностью. - -_libmdbx_ позволяет множеству процессов совместно читать и обновлять -несколько key-value таблиц с соблюдением [ACID](https://ru.wikipedia.org/wiki/ACID), -при минимальных накладных расходах и амортизационной стоимости любых операций Olog(N). - -_libmdbx_ обеспечивает -[serializability](https://en.wikipedia.org/wiki/Serializability) -изменений и согласованность данных после аварий. При этом транзакции -изменяющие данные никак не мешают операциям чтения и выполняются строго -последовательно с использованием единственного -[мьютекса](https://en.wikipedia.org/wiki/Mutual_exclusion). - -_libmdbx_ позволяет выполнять операции чтения с гарантиями -[wait-free](https://en.wikipedia.org/wiki/Non-blocking_algorithm#Wait-freedom), -параллельно на каждом ядре CPU, без использования атомарных операций -и/или примитивов синхронизации. - -_libmdbx_ не использует [LSM](https://en.wikipedia.org/wiki/Log-structured_merge-tree), а основан на [B+Tree](https://en.wikipedia.org/wiki/B%2B_tree) с [отображением](https://en.wikipedia.org/wiki/Memory-mapped_file) всех данных в память, -при этом текущая версия не использует [WAL](https://en.wikipedia.org/wiki/Write-ahead_logging). -Это предопределяет многие свойства, в том числе удачные и противопоказанные сценарии использования. - -### Сравнение с другими СУБД - -Ввиду того, что в _libmdbx_ сейчас происходит революция, я посчитал лучшим решением -ограничится здесь ссылкой на [главу Comparison with other databases](https://github.com/coreos/bbolt#comparison-with-other-databases) в описании _BoltDB_. - - -### История - -_libmdbx_ является результатом переработки и развития "Lightning Memory-Mapped Database", -известной под аббревиатурой -[LMDB](https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning_Memory-Mapped_Database). -Изначально доработка производилась в составе проекта -[ReOpenLDAP](https://github.com/leo-yuriev/ReOpenLDAP). Примерно за год -работы внесенные изменения приобрели самостоятельную ценность. Осенью -2015 доработанный движок был выделен в отдельный проект, который был -[представлен на конференции Highload++ -2015](http://www.highload.ru/2015/abstracts/1831.html). - -В начале 2017 года движок _libmdbx_ получил новый импульс развития, -благодаря использованию в [Fast Positive -Tables](https://github.com/leo-yuriev/libfpta), aka ["Позитивные -Таблицы"](https://github.com/leo-yuriev/libfpta) by [Positive -Technologies](https://www.ptsecurity.ru). - - -#### Acknowledgements - -Howard Chu (Symas Corporation) - the author of LMDB, -from which originated the MDBX in 2015. - -Martin Hedenfalk <martin@bzero.se> - the author of `btree.c` code, -which was used for begin development of LMDB. - - -Основные свойства -================= - -_libmdbx_ наследует все ключевые возможности и особенности от -своего прародителя [LMDB](https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning_Memory-Mapped_Database), -но с устранением ряда описываемых далее проблем и архитектурных недочетов. - -1. Данные хранятся в упорядоченном отображении (ordered map), ключи всегда - отсортированы, поддерживается выборка диапазонов (range lookups). - -2. Данные отображается в память каждого работающего с БД процесса. - К данным и ключам обеспечивается прямой доступ в памяти без необходимости их - копирования. - -3. Транзакции согласно - [ACID](https://ru.wikipedia.org/wiki/ACID), посредством - [MVCC](https://ru.wikipedia.org/wiki/MVCC) и - [COW](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B8_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B8). - Изменения строго последовательны и не блокируются чтением, - конфликты между транзакциями не возможны. - При этом гарантируется чтение только зафиксированных данных, см [relaxing serializability](https://en.wikipedia.org/wiki/Serializability). - -4. Чтение и поиск [без блокировок](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%85%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F), - без [атомарных операций](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F). - Читатели не блокируются операциями записи и не конкурируют - между собой, чтение масштабируется линейно по ядрам CPU. - > Для точности следует отметить, что "подключение к БД" (старт первой - > читающей транзакции в потоке) и "отключение от БД" (закрытие БД или - > завершение потока) требуют краткосрочного захвата блокировки для - > регистрации/дерегистрации текущего потока в "таблице читателей". - -5. Эффективное хранение дубликатов (ключей с несколькими - значениями), без дублирования ключей, с сортировкой значений, в - том числе целочисленных (для вторичных индексов). - -6. Эффективная поддержка коротких ключей фиксированной длины, в том числе целочисленных. - -7. Амортизационная стоимость любой операции Olog(N), - [WAF](https://en.wikipedia.org/wiki/Write_amplification) (Write - Amplification Factor) и RAF (Read Amplification Factor) также Olog(N). - -8. Нет [WAL](https://en.wikipedia.org/wiki/Write-ahead_logging) и журнала - транзакций, после сбоев не требуется восстановление. Не требуется компактификация - или какое-либо периодическое обслуживание. Поддерживается резервное копирование - "по горячему", на работающей БД без приостановки изменения данных. - -9. Отсутствует какое-либо внутреннее управление памятью или кэшированием. Всё - необходимое штатно выполняет ядро ОС! - - -Сравнение производительности -============================ - -Все представленные ниже данные получены многократным прогоном тестов на -ноутбуке Lenovo Carbon-2, i7-4600U 2.1 ГГц, 8 Гб ОЗУ, с SSD-диском -SAMSUNG MZNTD512HAGL-000L1 (DXT23L0Q) 512 Гб. - -Исходный код бенчмарка [_IOArena_](https://github.com/pmwkaa/ioarena) и -сценарии тестирования [доступны на -github](https://github.com/pmwkaa/ioarena/tree/HL%2B%2B2015). - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Интегральная производительность - -Показана соотнесенная сумма ключевых показателей производительности в трёх -бенчмарках: - - - Чтение/Поиск на машине с 4-мя процессорами; - - - Транзакции с [CRUD](https://ru.wikipedia.org/wiki/CRUD)-операциями - (вставка, чтение, обновление, удаление) в режиме **синхронной фиксации** - данных (fdatasync при завершении каждой транзакции или аналог); - - - Транзакции с [CRUD](https://ru.wikipedia.org/wiki/CRUD)-операциями - (вставка, чтение, обновление, удаление) в режиме **отложенной фиксации** - данных (отложенная запись посредством файловой систем или аналог); - -*Бенчмарк в режиме асинхронной записи не включен по двум причинам:* - - 1. Такое сравнение не совсем правомочно, его следует делать с движками - ориентированными на хранение данных в памяти ([Tarantool](https://tarantool.io/), [Redis](https://redis.io/)). - - 2. Превосходство libmdbx становится еще более подавляющем, что мешает - восприятию информации. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Масштабируемость чтения - -Для каждого движка показана суммарная производительность при -одновременном выполнении запросов чтения/поиска в 1-2-4-8 потоков на -машине с 4-мя физическими процессорами. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Синхронная фиксация - - - Линейная шкала слева и темные прямоугольники соответствуют количеству - транзакций в секунду, усредненному за всё время теста. - - - Логарифмическая шкала справа и желтые интервальные отрезки - соответствуют времени выполнения транзакций. При этом каждый отрезок - показывает минимальное и максимальное время затраченное на выполнение - транзакций, а крестиком отмечено среднеквадратичное значение. - -Выполняется **10.000 транзакций в режиме синхронной фиксации данных** на -диске. При этом требуется гарантия, что при аварийном выключении питания -(или другом подобном сбое) все данные будут консистентны и полностью -соответствовать последней завершенной транзакции. В _libmdbx_ в этом -режиме при фиксации каждой транзакции выполняется системный вызов -[fdatasync](https://linux.die.net/man/2/fdatasync). - -В каждой транзакции выполняется комбинированная CRUD-операция (две -вставки, одно чтение, одно обновление, одно удаление). Бенчмарк стартует -на пустой базе, а при завершении, в результате выполняемых действий, в -базе насчитывается 10.000 небольших key-value записей. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Отложенная фиксация - - - Линейная шкала слева и темные прямоугольники соответствуют количеству - транзакций в секунду, усредненному за всё время теста. - - - Логарифмическая шкала справа и желтые интервальные отрезки - соответствуют времени выполнения транзакций. При этом каждый отрезок - показывает минимальное и максимальное время затраченное на выполнение - транзакций, а крестиком отмечено среднеквадратичное значение. - -Выполняется **100.000 транзакций в режиме отложенной фиксации данных** -на диске. При этом требуется гарантия, что при аварийном выключении -питания (или другом подобном сбое) все данные будут консистентны на -момент завершения одной из транзакций, но допускается потеря изменений -из некоторого количества последних транзакций, что для многих движков -предполагает включение -[WAL](https://en.wikipedia.org/wiki/Write-ahead_logging) (write-ahead -logging) либо журнала транзакций, который в свою очередь опирается на -гарантию упорядоченности данных в журналируемой файловой системе. -_libmdbx_ при этом не ведет WAL, а передает весь контроль файловой -системе и ядру ОС. - -В каждой транзакции выполняется комбинированная CRUD-операция (две -вставки, одно чтение, одно обновление, одно удаление). Бенчмарк стартует -на пустой базе, а при завершении, в результате выполняемых действий, в -базе насчитывается 100.000 небольших key-value записей. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Асинхронная фиксация - - - Линейная шкала слева и темные прямоугольники соответствуют количеству - транзакций в секунду, усредненному за всё время теста. - - - Логарифмическая шкала справа и желтые интервальные отрезки - соответствуют времени выполнения транзакций. При этом каждый отрезок - показывает минимальное и максимальное время затраченное на выполнение - транзакций, а крестиком отмечено среднеквадратичное значение. - -Выполняется **1.000.000 транзакций в режиме асинхронной фиксации -данных** на диске. При этом требуется гарантия, что при аварийном -выключении питания (или другом подобном сбое) все данные будут -консистентны на момент завершения одной из транзакций, но допускается -потеря изменений из значительного количества последних транзакций. Во -всех движках при этом включался режим предполагающий минимальную -нагрузку на диск по-записи, и соответственно минимальную гарантию -сохранности данных. В _libmdbx_ при этом используется режим асинхронной -записи измененных страниц на диск посредством ядра ОС и системного -вызова [msync(MS_ASYNC)](https://linux.die.net/man/2/msync). - -В каждой транзакции выполняется комбинированная CRUD-операция (две -вставки, одно чтение, одно обновление, одно удаление). Бенчмарк стартует -на пустой базе, а при завершении, в результате выполняемых действий, в -базе насчитывается 10.000 небольших key-value записей. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -### Потребление ресурсов - -Показана соотнесенная сумма использованных ресурсов в ходе бенчмарка в -режиме отложенной фиксации: - - - суммарное количество операций ввода-вывода (IOPS), как записи, так и - чтения. - - - суммарное затраченное время процессора, как в режиме пользовательских процессов, - так и в режиме ядра ОС. - - - использованное место на диске при завершении теста, после закрытия БД из тестирующего процесса, - но без ожидания всех внутренних операций обслуживания (компактификации LSM и т.п.). - -Движок _ForestDB_ был исключен при оформлении результатов, так как -относительно конкурентов многократно превысил потребление каждого из -ресурсов (потратил процессорное время на генерацию IOPS для заполнения -диска), что не позволяло наглядно сравнить показатели остальных движков -на одной диаграмме. - -Все данные собирались посредством системного вызова -[getrusage()](http://man7.org/linux/man-pages/man2/getrusage.2.html) и -сканированием директорий с данными. - - - --------------------------------------------------------------------------------- - -## Недостатки и Компромиссы - -1. Единовременно может выполняться не более одной транзакция изменения данных - (один писатель). Зато все изменения всегда последовательны, не может быть - конфликтов или логических ошибок при откате транзакций. - -2. Отсутствие [WAL](https://en.wikipedia.org/wiki/Write-ahead_logging) - обуславливает относительно большой - [WAF](https://en.wikipedia.org/wiki/Write_amplification) (Write - Amplification Factor). Поэтому фиксация изменений на диске может быть - достаточно дорогой и являться главным ограничением производительности - при интенсивном изменении данных. - > В качестве компромисса _libmdbx_ предлагает несколько режимов ленивой - > и/или периодической фиксации. В том числе режим `MAPASYNC`, при котором - > изменения происходят только в памяти и асинхронно фиксируются на диске - > ядром ОС. - > - > Однако, следует воспринимать это свойство аккуратно и взвешенно. - > Например, полная фиксация транзакции в БД с журналом потребует минимум 2 - > IOPS (скорее всего 3-4) из-за накладных расходов в файловой системе. В - > _libmdbx_ фиксация транзакции также требует от 2 IOPS. Однако, в БД с - > журналом кол-во IOPS будет меняться в зависимости от файловой системы, - > но не от кол-ва записей или их объема. Тогда как в _libmdbx_ кол-во - > будет расти логарифмически от кол-во записей/строк в БД (по высоте - > b+tree). - -3. [COW](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B8_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%B8) - для реализации [MVCC](https://ru.wikipedia.org/wiki/MVCC) выполняется на - уровне страниц в [B+ - дереве](https://ru.wikipedia.org/wiki/B-%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE). - Поэтому изменение данных амортизационно требует копирования Olog(N) - страниц, что расходует [пропускную способность оперативной - памяти](https://en.wikipedia.org/wiki/Memory_bandwidth) и является - основным ограничителем производительности в режиме `MAPASYNC`. - > Этот недостаток неустраним, тем не менее следует дать некоторые пояснения. - > Дело в том, что фиксация изменений на диске потребует гораздо более - > значительного копирования данных в памяти и массы других затратных операций. - > Поэтому обусловленное этим недостатком падение производительности становится - > заметным только при отказе от фиксации изменений на диске. - > Соответственно, корректнее сказать что _libmdbx_ позволяет - > получить персистентность ценой минимального падения производительности. - > Если же нет необходимости оперативно сохранять данные, то логичнее - > использовать `std::map`. - -4. В _LMDB_ существует проблема долгих чтений (приостановленных читателей), - которая приводит к деградации производительности и переполнению БД. - > В _libmdbx_ предложены средства для предотвращения, быстрого выхода из - > некомфортной ситуации и устранения её последствий. Подробности ниже. - -5. В _LMDB_ есть вероятность разрушения БД в режиме `WRITEMAP+MAPASYNC`. - В _libmdbx_ для `WRITEMAP+MAPASYNC` гарантируется как сохранность базы, - так и согласованность данных. - > Дополнительно, в качестве альтернативы, предложен режим `UTTERLY_NOSYNC`. - > Подробности ниже. - - -#### Проблема долгих чтений - -*Следует отметить*, что проблема "сборки мусора" так или иначе -существует во всех СУБД (Vacuum в PostgreSQL). Однако в случае _libmdbx_ -и LMDB она проявляется более остро, прежде всего из-за высокой -производительности, а также из-за намеренного упрощения внутренних -механизмов ради производительности. - -Понимание проблемы требует некоторых пояснений, которые -изложены ниже, но могут быть сложны для быстрого восприятия. -Поэтому, тезисно: - -* Изменение данных на фоне долгой операции чтения может - приводить к исчерпанию места в БД. - -* После чего любая попытка обновить данные будет приводить к - ошибке `MAP_FULL` до завершения долгой операции чтения. - -* Характерными примерами долгих чтений являются горячее - резервное копирования и отладка клиентского приложения при - активной транзакции чтения. - -* В оригинальной _LMDB_ после этого будет наблюдаться - устойчивая деградация производительности всех механизмов - обратной записи на диск (в I/O контроллере, в гипервизоре, - в ядре ОС). - -* В _libmdbx_ предусмотрен механизм аварийного прерывания таких - операций, а также режим `LIFO RECLAIM` устраняющий последующую - деградацию производительности. - -Операции чтения выполняются в контексте снимка данных (версии -БД), который был актуальным на момент старта транзакции чтения. Такой -читаемый снимок поддерживается неизменным до завершения операции. В свою -очередь, это не позволяет повторно использовать страницы БД в -последующих версиях (снимках БД). - -Другими словами, если обновление данных выполняется на фоне долгой -операции чтения, то вместо повторного использования "старых" ненужных -страниц будут выделяться новые, так как "старые" страницы составляют -снимок БД, который еще используется долгой операцией чтения. - -В результате, при интенсивном изменении данных и достаточно длительной -операции чтения, в БД могут быть исчерпаны свободные страницы, что не -позволит создавать новые снимки/версии БД. Такая ситуация будет -сохраняться до завершения операции чтения, которая использует старый -снимок данных и препятствует повторному использованию страниц БД. - -Однако, на этом проблемы не заканчиваются. После описанной ситуации, все -дополнительные страницы, которые были выделены пока переработка старых -была невозможна, будут участвовать в цикле выделения/освобождения до -конца жизни экземпляра БД. В оригинальной _LMDB_ этот цикл использования -страниц работает по принципу [FIFO](https://ru.wikipedia.org/wiki/FIFO). -Поэтому увеличение количества циркулирующий страниц, с точки зрения -механизмов кэширования и/или обратной записи, выглядит как увеличение -рабочего набор данных. Проще говоря, однократное попадание в ситуацию -"уснувшего читателя" приводит к устойчивому эффекту вымывания I/O кэша -при всех последующих изменениях данных. - -Для устранения описанных проблемы в _libmdbx_ сделаны существенные -доработки, подробности ниже. Иллюстрации к проблеме "долгих чтений" -можно найти в [слайдах презентации](http://www.slideshare.net/leoyuriev/lmdb). - -Там же приведен пример количественной оценки прироста производительности -за счет эффективной работы [BBWC](https://en.wikipedia.org/wiki/BBWC) -при включении `LIFO RECLAIM` в _libmdbx_. - - -#### Сохранность данных в режиме асинхронной фиксации - -При работе в режиме `WRITEMAP+MAPSYNC` запись измененных страниц -выполняется ядром ОС, что имеет ряд преимуществ. Так например, при крахе -приложения, ядро ОС сохранит все изменения. - -Однако, при аварийном отключении питания или сбое в ядре ОС, на диске -может быть сохранена только часть измененных страниц БД. При этом с большой -вероятностью может оказаться так, что будут сохранены мета-страницы со -ссылками на страницы с новыми версиями данных, но не сами новые данные. -В этом случае БД будет безвозвратна разрушена, даже если до аварии -производилась полная синхронизация данных (посредством -`mdbx_env_sync()`). - -В _libmdbx_ эта проблема устранена путем полной переработки -пути записи данных: - -* В режиме `WRITEMAP+MAPSYNC` _libmdbx_ не обновляет - мета-страницы непосредственно, а поддерживает их теневые копии - с переносом изменений после фиксации данных. - -* При завершении транзакций, в зависимости от состояния - синхронности данных между диском и оперативной память, - _libmdbx_ помечает точки фиксации либо как сильные (strong), - либо как слабые (weak). Так например, в режиме - `WRITEMAP+MAPSYNC` завершаемые транзакции помечаются как - слабые, а при явной синхронизации данных как сильные. - -* В _libmdbx_ поддерживается не две, а три отдельные мета-страницы. - Это позволяет выполнять фиксацию транзакций с формированием как - сильной, так и слабой точки фиксации, без потери двух предыдущих - точек фиксации (из которых одна может быть сильной, а вторая слабой). - В результате, _libmdbx_ позволяет в произвольном порядке чередовать - сильные и слабые точки фиксации без нарушения соответствующих - гарантий в случае неожиданной системной аварии во время фиксации. - -* При открытии БД выполняется автоматический откат к последней - сильной фиксации. Этим обеспечивается гарантия сохранности БД. - -Такая гарантия надежности не дается бесплатно. Для -сохранности данных, страницы формирующие крайний снимок с -сильной фиксацией, не должны повторно использоваться -(перезаписываться) до формирования следующей сильной точки -фиксации. Таким образом, крайняя точка фиксации создает -описанный выше эффект "долгого чтения". Разница же здесь в том, -что при исчерпании свободных страниц ситуация будет -автоматически исправлена, посредством записи изменений на диск -и формированием новой сильной точки фиксации. - -Таким образом, в режиме безопасной асинхронной фиксации _libmdbx_ будет -всегда использовать новые страницы до исчерпания места в БД или до явного -формирования сильной точки фиксации посредством `mdbx_env_sync()`. -При этом суммарный трафик записи на диск будет примерно такой-же, -как если бы отдельно фиксировалась каждая транзакций. - -В текущей версии _libmdbx_ вам предоставляется выбор между безопасным -режимом (по умолчанию) асинхронной фиксации, и режимом `UTTERLY_NOSYNC` когда -при системной аварии есть шанс полного разрушения БД как в LMDB. - -В последующих версиях _libmdbx_ будут предусмотрены средства -для асинхронной записи данных на диск с автоматическим -формированием сильных точек фиксации. - --------------------------------------------------------------------------------- - -Доработки и усовершенствования относительно LMDB -================================================ - -1. Режим `LIFO RECLAIM`. - - Для повторного использования выбираются не самые старые, а - самые новые страницы из доступных. За счет этого цикл - использования страниц всегда имеет минимальную длину и не - зависит от общего числа выделенных страниц. - - В результате механизмы кэширования и обратной записи работают с - максимально возможной эффективностью. В случае использования - контроллера дисков или системы хранения с - [BBWC](https://en.wikipedia.org/wiki/BBWC) возможно - многократное увеличение производительности по записи - (обновлению данных). - -2. Обработчик `OOM-KICK`. - - Посредством `mdbx_env_set_oomfunc()` может быть установлен - внешний обработчик (callback), который будет вызван при - исчерпания свободных страниц из-за долгой операцией чтения. - Обработчику будет передан PID и pthread_id виновника. - В свою очередь обработчик может предпринять одно из действий: - - * нейтрализовать виновника (отправить сигнал kill #9), если - долгое чтение выполняется сторонним процессом; - - * отменить или перезапустить проблемную операцию чтения, если - операция выполняется одним из потоков текущего процесса; - - * подождать некоторое время, в расчете что проблемная операция - чтения будет штатно завершена; - - * прервать текущую операцию изменения данных с возвратом кода - ошибки. - -3. Гарантия сохранности БД в режиме `WRITEMAP+MAPSYNC`. - -В текущей версии _libmdbx_ вам предоставляется выбор между безопасным -режимом (по умолчанию) асинхронной фиксации, и режимом `UTTERLY_NOSYNC` -когда при системной аварии есть шанс полного разрушения БД как в LMDB. -Для подробностей смотрите раздел -[Сохранность данных в режиме асинхронной фиксации](#Сохранность-данных-в-режиме-асинхронной-фиксации). - -4. Возможность автоматического формирования контрольных точек -(сброса данных на диск) при накоплении заданного объёма изменений, -устанавливаемого функцией `mdbx_env_set_syncbytes()`. - -5. Возможность получить отставание текущей транзакции чтения от -последней версии данных в БД посредством `mdbx_txn_straggler()`. - -6. Утилита mdbx_chk для проверки БД и функция `mdbx_env_pgwalk()` для -обхода всех страниц БД. - -7. Управление отладкой и получение отладочных сообщений посредством -`mdbx_setup_debug()`. - -8. Возможность связать с каждой завершаемой транзакцией до 3 -дополнительных маркеров посредством `mdbx_canary_put()`, и прочитать их -в транзакции чтения посредством `mdbx_canary_get()`. - -9. Возможность узнать есть ли за текущей позицией курсора строка данных -посредством `mdbx_cursor_eof()`. - -10. Возможность явно запросить обновление существующей записи, без -создания новой посредством флажка `MDBX_CURRENT` для `mdbx_put()`. - -11. Возможность посредством `mdbx_replace()` обновить или удалить запись -с получением предыдущего значения данных, а также адресно изменить -конкретное multi-значение. - -12. Поддержка ключей и значений нулевой длины, включая сортированные -дубликаты. - -13. Исправленный вариант `mdbx_cursor_count()`, возвращающий корректное -количество дубликатов для всех типов таблиц и любого положения курсора. - -14. Возможность открыть БД в эксклюзивном режиме посредством -`mdbx_env_open_ex()`, например в целях её проверки. - -15. Возможность закрыть БД в "грязном" состоянии (без сброса данных и -формирования сильной точки фиксации) посредством `mdbx_env_close_ex()`. - -16. Возможность получить посредством `mdbx_env_info()` дополнительную -информацию, включая номер самой старой версии БД (снимка данных), -который используется одним из читателей. - -17. Функция `mdbx_del()` не игнорирует дополнительный (уточняющий) -аргумент `data` для таблиц без дубликатов (без флажка `MDBX_DUPSORT`), а -при его ненулевом значении всегда использует его для сверки с удаляемой -записью. - -18. Возможность открыть dbi-таблицу, одновременно с установкой -компараторов для ключей и данных, посредством `mdbx_dbi_open_ex()`. - -19. Возможность посредством `mdbx_is_dirty()` определить находятся ли -некоторый ключ или данные в "грязной" странице БД. Таким образом, -избегая лишнего копирования данных перед выполнением модифицирующих -операций (значения в размещенные "грязных" страницах могут быть -перезаписаны при изменениях, иначе они будут неизменны). - -20. Корректное обновление текущей записи, в том числе сортированного -дубликата, при использовании режима `MDBX_CURRENT` в -`mdbx_cursor_put()`. - -21. Все курсоры, как в транзакциях только для чтения, так и в пишущих, -могут быть переиспользованы посредством `mdbx_cursor_renew()` и ДОЛЖНЫ -ОСВОБОЖДАТЬСЯ ЯВНО. - > - > ## _ВАЖНО_, Обратите внимание! - > - > Это единственное изменение в API, которое значимо меняет - > семантику управления курсорами и может приводить к утечкам - > памяти. Следует отметить, что это изменение вынужденно. - > Так устраняется неоднозначность с массой тяжких последствий: - > - > - обращение к уже освобожденной памяти; - > - попытки повторного освобождения памяти; - > - memory corruption and segfaults. - -22. Дополнительный код ошибки `MDBX_EMULTIVAL`, который возвращается из -`mdbx_put()` и `mdbx_replace()` при попытке выполнить неоднозначное -обновление или удаления одного из нескольких значений с одним ключом. - -23. Возможность посредством `mdbx_get_ex()` получить значение по -заданному ключу, одновременно с количеством дубликатов. - -24. Наличие функций `mdbx_cursor_on_first()` и `mdbx_cursor_on_last()`, -которые позволяют быстро выяснить стоит ли курсор на первой/последней -позиции. - -25. При завершении читающих транзакций, открытые в них DBI-хендлы не -закрываются и не теряются при завершении таких транзакций посредством -`mdbx_txn_abort()` или `mdbx_txn_reset()`. Что позволяет избавится от ряда -сложно обнаруживаемых ошибок. - -26. Генерация последовательностей посредством `mdbx_dbi_sequence()`. - -27. Расширенное динамическое управление размером БД, включая выбор -размера страницы посредством `mdbx_env_set_geometry()`. - -28. Три мета-страницы вместо двух, что позволяет гарантированно -консистентно обновлять слабые контрольные точки фиксации без риска -повредить крайнюю сильную точку фиксации. - -29. В _libmdbx_ реализован автоматический возврат освобождающихся -страниц в область нераспределенного резерва в конце файла данных. При -этом уменьшается количество страниц загруженных в память и участвующих в -цикле обновления данных и записи на диск. Фактически _libmdbx_ выполняет -постоянную компактификацию данных, но не затрачивая на это -дополнительных ресурсов, а только освобождая их. При освобождении места -в БД, в случае наличия поддержки со стороны операционной системы и -установки соответствующих параметров геометрии базы данных, также будет -уменьшаться размер файла на диске. - --------------------------------------------------------------------------------- - -``` -$ objdump -f -h -j .text libmdbx.so - -libmdbx.so: file format elf64-x86-64 -architecture: i386:x86-64, flags 0x00000150: -HAS_SYMS, DYNAMIC, D_PAGED -start address 0x000030e0 - -Sections: -Idx Name Size VMA LMA File off Algn - 11 .text 00014661 000030e0 000030e0 000030e0 2**4 - CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE -``` - -``` -$ objdump -C -T libmdbx.so | grep mdbx | sort - -00004057 g DF .text 0000003f Base mdbx_strerror_r -00004096 g DF .text 00000031 Base mdbx_strerror -00004207 g DF .text 00000025 Base mdbx_env_get_maxkeysize -0000422c g DF .text 000000b8 Base mdbx_env_create -000042e4 g DF .text 0000001f Base mdbx_env_set_mapsize -00004f9f g DF .text 00000037 Base mdbx_env_set_maxdbs -00004fd6 g DF .text 00000036 Base mdbx_env_set_maxreaders -0000500c g DF .text 00000027 Base mdbx_env_get_maxreaders -00005033 g DF .text 0000066a Base mdbx_env_open_ex -0000569d g DF .text 00000008 Base mdbx_env_open -000056a5 g DF .text 00000096 Base mdbx_env_close_ex -0000573b g DF .text 00000007 Base mdbx_env_close -00005742 g DF .text 00000047 Base mdbx_env_set_flags -00005789 g DF .text 0000001d Base mdbx_env_get_flags -000057a6 g DF .text 00000014 Base mdbx_env_set_userctx -000057ba g DF .text 0000000f Base mdbx_env_get_userctx -000057c9 g DF .text 0000000d Base mdbx_env_set_assert -000057d6 g DF .text 0000001d Base mdbx_env_get_path -000057f3 g DF .text 00000018 Base mdbx_env_get_fd -0000580b g DF .text 00000056 Base mdbx_env_stat -00005861 g DF .text 00000276 Base mdbx_env_info -00005ad7 g DF .text 00000148 Base mdbx_reader_list -0000656a g DF .text 0000012a Base mdbx_dbi_stat -0000693a g DF .text 00000146 Base mdbx_env_copy2fd -00006a80 g DF .text 0000012e Base mdbx_env_copy -00006bae g DF .text 0000002a Base mdbx_reader_check -00006bd8 g DF .text 000000f9 Base mdbx_setup_debug -00006cd1 g DF .text 00000033 Base mdbx_env_set_syncbytes -00006d04 g DF .text 00000023 Base mdbx_env_set_oomfunc -00006d27 g DF .text 00000019 Base mdbx_env_get_oomfunc -00006d40 g DF .text 00000121 Base mdbx_env_pgwalk -0000ac60 g DF .text 00000163 Base mdbx_dkey -0000add0 g DF .text 00000016 Base mdbx_cmp -0000adf0 g DF .text 00000016 Base mdbx_dcmp -0000ae10 g DF .text 00000271 Base mdbx_env_sync -0000b090 g DF .text 0000001b Base mdbx_txn_env -0000b0b0 g DF .text 0000001c Base mdbx_txn_id -0000b0d0 g DF .text 00000077 Base mdbx_txn_reset -0000b150 g DF .text 00000077 Base mdbx_txn_abort -0000b1d0 g DF .text 00000057 Base mdbx_get_maxkeysize -0000b230 g DF .text 000006b7 Base mdbx_env_set_geometry -0000b8f0 g DF .text 000000ef Base mdbx_cursor_count -0000b9e0 g DF .text 000000ad Base mdbx_cursor_close -0000ba90 g DF .text 0000001b Base mdbx_cursor_txn -0000bab0 g DF .text 00000017 Base mdbx_cursor_dbi -0000bad0 g DF .text 0000007d Base mdbx_dbi_close -0000bb50 g DF .text 000000cc Base mdbx_dbi_flags_ex -0000bc20 g DF .text 00000038 Base mdbx_dbi_flags -0000c250 g DF .text 00000077 Base mdbx_txn_renew -0000c2d0 g DF .text 000004e5 Base mdbx_txn_begin -0000dcb0 g DF .text 00000128 Base mdbx_cursor_open -0000dde0 g DF .text 0000011d Base mdbx_cursor_renew -0000e970 g DF .text 000000fc Base mdbx_get -0000ef00 g DF .text 00000489 Base mdbx_cursor_get -000125e0 g DF .text 00000719 Base mdbx_cursor_del -00012e00 g DF .text 000000e4 Base mdbx_del -00012ef0 g DF .text 000002c3 Base mdbx_drop -000131c0 g DF .text 0000129e Base mdbx_cursor_put -000145d0 g DF .text 000000a7 Base mdbx_put -00014b60 g DF .text 000000bf Base mdbx_dbi_open_ex -00014c20 g DF .text 0000000b Base mdbx_dbi_open -00014c30 g DF .text 00001347 Base mdbx_txn_commit -00015f80 g DF .text 00000105 Base mdbx_txn_straggler -00016090 g DF .text 000000e7 Base mdbx_canary_put -00016180 g DF .text 00000078 Base mdbx_canary_get -00016200 g DF .text 0000006e Base mdbx_cursor_on_first -00016270 g DF .text 00000096 Base mdbx_cursor_on_last -00016310 g DF .text 00000066 Base mdbx_cursor_eof -00016380 g DF .text 00000504 Base mdbx_replace -00016890 g DF .text 0000017d Base mdbx_get_ex -00016a10 g DF .text 000000a4 Base mdbx_is_dirty -00016ac0 g DF .text 00000120 Base mdbx_dbi_sequence -00016be0 g DF .text 00000064 Base mdbx_cursor_get_attr -00016c50 g DF .text 00000064 Base mdbx_get_attr -00016cc0 g DF .text 000000c7 Base mdbx_put_attr -00016d90 g DF .text 000000c7 Base mdbx_cursor_put_attr -00016e60 g DF .text 00000244 Base mdbx_set_attr -``` |