eXtremeDB微秒级实时数据库简介 - 内存数据库

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来自：http://www.leadingtek.com.cn/product/extremedb/intro.asp
　　eXtremeDB实时数据库是美国McObject公司于上世纪九十年代末推出的全世界第一款全内存式实时数据库，特别为高性能、低开销、稳定可靠的极速实时数据管理而设计。eXtremeDB的性能可以达到微秒一级的惊人速度。eXtremeDB能够达到这样惊人的极限速度，是由其对市场的独特理解、长期的行业经验、持续不断的创新精神和革命性的体系结构等一些列的因素所决定的。
内存数据库

　　eXtremeDB将数据以程序直接使用的格式保存在主内存之中，不仅剔除了文件I/O的开销，也剔除了文件系统数据库所需的缓冲和Cache机制。其结果是相比于磁盘数据库，其速度提高成百上千倍，以至普通PC平台的硬件条件下就可以达到每个交易1微秒甚至更小的极限速度。
嵌入式数据库

　　eXtremeDB以链接库的形式包含在应用程序之中，其开销只有50KB~120KB。因此，无论在嵌入式系统还是在实时系统之中，eXtremeDB都能够实现天然的嵌入。
eXtremeDB的这种天然嵌入性对实时数据管理还有更大的意义：对于应用程序而言，各个进程都可以直接访问eXtremeDB数据库，因此剔除了进程间通信，也避免了进程间通信的开销和不确定性。并且，由于eXtremeDB数据格式是程序直接使用的格式，剔除了数据复制及数据翻译的开销，缩短了应用程序的代码执行路径。

应用定制的API
应用程序对eXtremeDB数据库的操作接口是根据应用数据库设计而产生，这些动态的API剔除了通常数据库应用程序所必不可少的动态内存分配，不仅提升了数据库的实时性能，也提高了应用系统的可靠性。

跨平台的实时数据管理方案
eXtremeDB对操作系统、编译器、处理器没有依赖性。eXtremeDB可以运行在各种操作系统上，包括16位、32位及64位的嵌入式操作系统、桌面操作系统及服务器操作系统上。eXtremeDB对平台的依赖性如此之小，以至于eXtremeDB可以运行在无操作系统的裸机上。
　　
因此，eXtremeDB是高性能、低开销、稳定可靠的极速实时数据管理的最佳选择。
eXtremeDB
eXtremeDB实现极速实时数据管理目标并不是以减少数据库功能为代价的。实际上，eXtremeDB是功能完善的数据库系统。eXtremeDB系列产品包括eXtremeDB内存数据库、交易日志eXtremeLog可选模块、嵌入式SQL支持可选模块eXtremeSQL、高可用性支持可选模块eXtremeHA及实时Web服务器eXtremeWS可选模块，形成实时数据管理的完整方案。

eXtremeDB通过C/C++/JNI接口语言访问内存数据数据库。对内存数据库的访问是在符合ACID标准的交易框架内完成的。eXtremeDB的ACID交易是eXtremeDB访问数据库的枢纽，保障了多用户访问数据库时的数据安全性、一致性。eXtremeDB支持传统数据库的各种功能，诸如事件触发、数据历史、驻留事务等，所支持的数据类型是特别为实时数据管理而设计的，不仅包括整数、浮点数、字符、字符串、日期、UNICODE等常规数据，而且支持数组、矢量、结构、Blob等复杂数据，满足非表格化结构型实时数据管理的要求。
在eXtremeDB基本模块之外，eXtremeDB还有eXtremeSQL、eXtremeLog、eXtremeHA、eXtremeWS等可选模块。
eXtremeSQL
eXtremeSQL 提供符合SQL-89标准的SQL语言支持(具体请参照eXtremeSQL用户手册的说明)，用户通过嵌入式SQL访问内存数据库。eXtremeSQL对SQL语言的解析方法特别适合于实时数据管理。与常规解析方法不同，eXtremeSQL不是通过基于成本的SQL解析优化，而是通过基于规则的SQL解析优化。因此，以SQL语言访问eXtremeDB数据库的时候，其性能依然能够满足实时数据管理的需求。

eXtremeDB充分考虑了内存数据库的数据安全性问题。eXtremeDB本身提供了磁盘上定时保存数据库的功能。在大尺寸数据库的情形下，保存/加载内存数据库是十分耗费时间的操作。同时，很多情形下，用户对数据安全性精度要求特别高。为此，eXtremeDB提供了增量式磁盘镜像的eXtremeLog模块和内存镜像的eXtremeHA模块，对eXtremeDB内存数据库中的数据提供精细到每个交易的数据安全保障。

eXtremeLog
eXtremeLog 的使用非常方便，用户设置Log功能后，当前进程即具有交易功能，因此，用户可以自动地对关键性写交易进行磁盘镜像。eXtremeLog的日志策略可以是每个交易立即日志、多个交易后日志或定时日志。在日志的时候，eXtremeLog将eXtremeDB的关键性写交易以单一数据流的形式写到磁盘上，一方面最大程度地保障了内存数据的安全，另一方面也最大程度地保证了实时数据库的性能。

eXtremeHA
eXtremeHA 为eXtremeDB建立1对N的内存镜像。这种1对N镜像既可以是不同机器间的内存镜像，也可以是同一机器中不同内存段间的磁盘镜像。eXtremeHA提供两种模式的镜像过程：两阶段同步模式及一阶段同步模式。以两阶段模式同步的时候，从站首先提交交易、主站在从站成功后再提交，保证了主从站可以精细到同步每个交易的程度。一阶段同步模式下，主站提交后通知从站提交，因此，其同步速度更高。
eXtremeDB管理实时数据的速度超过了任何常规数据库管理方式。eXtremeDB提供了另一种模式管理实时数据，即通过eXtremeWS的实时Web服务器以主动式B/S方式观测、管理实时数据。

eXtremeDB Fusion
针对混合数据库的需求，McObject公司于推出了一个新的实时数据库内核eXtremeDB Fusion。通过磁盘上建立eXtremeDB Fusion数据库专用的虚拟内存的方法，eXtremeDB Fusion将数据库建立在内存＋磁盘两种介质上，将快速实时数据保存在内存表里而将慢速数据保存在磁盘表中，实现混合数据的实时管理。eXtremeDB Fusion的这一新技术将实时数据管理的技术推向了一个新的高度。
eXtremeWS
eXtremeDB的速度在微秒一级，，通过eXtremeWS可以监测和管理实时数据。eXtremeWS以超小的尺寸，非常适应嵌入式开发的需要。
　　为实现无处不在的实时数据管理，eXtremeDB提供多种网络访问模式，包括驻留交易的网络访问方式、eXtremeSQL SQL Server Engine的网络访问模式、基于eXtremeSQL所提供的ODBC功能（Windows平台）网络访问模式等。
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因此，eXtremeDB的每一步都为为实时嵌入式数据管理而设计，也完美地实现了在富资源系统、普通桌面系统、一般嵌入式系统及深度嵌入式系统的实时数据管理的目标。