Отличительной особенностью СУБД Cache' является независимость хранения данных от способа их представления, что реализуется с помощью, так называемой, единой архитектуры данных Cache'. В рамках данной архитектуры существует единое описание объектов и таблиц, отображаемых непосредственно в многомерные структуры ядра базы данных, ориентированных на обработку транзакций. Как только определяется класс объектов, Cache' автоматически генерирует реляционное описание данных этого класса в формате SQL. Подобным же образом, как только в Словарь данных поступает DDL-описание в формате реляционной базы данных, Cache' автоматически генерирует реляционное и объектное описание данных, устанавливая тем самым доступ в формате объектов. При этом все описания ведутся согласованно, все операции по редактированию проводятся только с одним описанием данных. Это позволяет сократить время разработки, сэкономить вычислительные ресурсы и приложения будут работать значительно быстрее.

БД Cache' была первой базой данной, предназначенной для работы в сети Internet/Intranet. В версии Cache' 4.0 реализована технология создания динамических web-приложений Cache' Server Pages (CSP), которая пришла на смену технологии Weblink предыдущих версий Cache'. Кроме этого, системная библиотека «%Net» предоставляет классы, реализующие протоколы SMTP, POP3, HTTP, FTP и др.

Основные компоненты СУБД Cache'. На рис. 1. представлена архитектура Cache'.

Основными компонентами СУБД Cache' являются следующие:

TMDM. Многомерное ядро системы, ориентирование на работу с транзакциями.

Сервер Cache' Objects. Представление многомерных структур данных ядра системы в виде объектов, инкапсулирующих как данные, так и методы их обработки.

Сервер Cache' SQL. Представление многомерных структур данных в виде реляционных таблиц.

Сервер прямого доступа. Предоставление прямого доступа к многомерным структурам данных ядра системы.

Рассмотрим подробнее назначение и функциональные возможности основных компонентов системы.

TMDM - многомерное ядро Cache', ориентированное на работу с транзакциями.

Данные в Cache' хранятся в виде разреженных массивов, носящих название глобалей. Количество индексов массива может быть произвольным, что позволяет описывать и хранить структуры данных произвольного уровня сложности. Индексы глобалей не типизированы, т.е. они могут быть любого литерального типа данных.

Применение разреженных массивов позволяет оптимизировать использование объема жесткого диска и сократить время, требуемое на выполнение операций ввода/вывода и извлечение данных.

В СУБД Cache' реализована развитая технология обработки транзакций и разрешения конфликтов. Блокировка данных производится на логическом уровне. Это позволяет учитывать особенность многих транзакций, производящих изменения небольшого объема информации. Кроме этого, в Cache' реализованы атомарные операции добавления и удаления без проведения блокировки, в частности, это применяется для счетчика ID объектов в базе данных[6].

Сервер Cache' Objects. В соответствии с ODMG каждый объект Cache' имеет определенный, единственный тип. Поведение объекта определяется операциями (методами), а состояние объекта - значениями его свойств. Свойства и операции составляют характеристики типа. Тип определяется одним интерфейсом, которому может соответствовать одна или большее число реализаций. Объектная модель Cache' представлена на рис. 2.

Рисунок 2. Объектная модель Cache'.

В соответствии со стандартом в Cache' реализовано два типа классов:

· классы типов данных (литералы);

· классы объектов (объекты).

Классы типов данных определяют допустимые значения констант (литералов) и позволяют их контролировать. Литерал не может существовать независимо от своего значения, в то время как объекты имеют уникальную идентификацию.

Классы типов данных подразделяется на два подкласса типов:

· атомарные;

· структурированные.

Атомарными литеральными типами в Cache' являются традиционные скалярные типы данных (%String, %Integer, %Float, %Date и др.). В Cache' реализованы две структуры классов типов данных - список и массив. Каждый литерал уникально идентифицируется индексом в массиве и порядковым номером в списке.

Различают два подтипа классов объектов - зарегистрированные и незарегистрированные. Зарегистрированные классы обладают предопределенным поведением, т.е. набором методов, наследуемых из системного класса «%RegisteredObject» и отвечающих за создание новых объектов и за управление размещением объектов в памяти. Незарегистрированные классы не обладают предопределенным поведением, разработка функций (методов) класса целиком и полностью возлагается на разработчика.

Зарегистрированные классы могут быть двух типов - встраиваемые и хранимые. Встраиваемые классы наследуют свое поведение от системного класса «%SerialObject». Основной особенностью хранения встраиваемого класса является то, что объекты встраиваемых классов существуют в памяти как независимые экземпляры, однако могут быть сохранены в базе данных, только будучи встроены в другой класс.

Основным преимуществом использования встроенных классов является минимум издержек, связанных с возможным в будущем изменением набора одинаковых свойств классов, представленных в виде встраиваемого объекта.

Хранимые классы наследуют свое поведение от системного класса «%Persistent». «%Persistent» предоставляет обширный набор функций своим наследникам, включающий: создание объекта, подкачку объекта из БД в память, удаление объекта и т.п. Каждый экземпляр хранимого класса имеет 2 уникальных идентификатора - OID и OREF. OID (object ID) характеризует объект, записанный в БД, т.е. на физическом носителе, а OREF (object reference) характеризует объект, который был подкачен из БД и находится в памяти.

2.2 GemStone

Данная система была разработана компанией Servio-Logic совместно с OGI. В исходном варианте системы разработчики GemStone опирались на язык Smalltalk. Хотя в первых выпусках системы ее основной язык назывался Opal, сразу было видно, что в действительности этого всего лишь Smalltalk с поддержкой стабильного хранения объектов, и вскоре название языка было заменено на GemStone Smalltalk. Впоследствии в GemStone была обеспечена поддержка языков C и C ++, но во все времена базовым языком оставался Smalltalk, а все остальные интерфейсы строились поверх базового. И серверная, и клиентская части системы могут работать под управлением всех основных ветвей ОС UNIX и всех развитых вариантов Windows. В настоящее время продукт поддерживается, развивается и распространяется компанией GemStone Systems Inc[8].