InterSystems GmbH

Die leistungsstarke Verbindung von Objekten und SQL in einer multidimensionalen Datenbank-Engine Die einzigartige Verbindung zweier Mainstream-Technologien In früheren (also Vor-Internet-)Zeiten mussten Anwendungsentwickler sich keine großen Gedan- ken darüber machen, welche Technologie sie für ihre Datenbanken am besten verwenden sollten. Die relationale Technologie mit ihrer einfachen Abfragesprache war das übliche Arbeitsmittel und damit der de facto Standard. Nur wenige spezialisierte Anwendungen setzten Objektdaten- banken ein, die jedoch als umständlich und lang- sam galten. Mit dem Aufkommen des Webs wurde die Objekttechnologie dann jedoch rasch Mainstream. Web-Entwicklungs-Technologien (so wie Java) sind nämlich in der Regel objektorientiert. Deshalb ist es aus Ent- wicklersicht natürlich sinnvoll, hier auch mit objektorientierten Datenbanken zu arbeiten. Zudem beschleunigen Ob- jekte die Entwicklungsarbeit – weil sie nicht nur modular ein- setzbar sind, sondern auch die reale Welt weitaus vielfältiger und intuitiver repräsentieren. Der Nachteil rein objektorientierter Daten- banken bestand jedoch immer darin, dass sie über keine schnelle und einfache Abfrage- sprache wie SQL verfügen. Entwickler von trans- aktionsverarbeitenden Anwendungen sind jedoch auf die Vorzüge beider Technologien angewiesen: der objektorientierten und der relationalen. Sie benötigen eine schnelle, skalierbare, zuverlässige postrelationale Datenbank, die reibungslos mit Objekten und SQL arbeitet. Professionelle Entwickler kommen daher heutzu- tage nicht an Caché vorbei. 1 Verbindung aus Leistung und Produktivität Caché vereint eine extrem leistungsfähige Daten- bank mit einer schnellen Entwicklungs- technologie für komplexe Anwendungen in Web- und Client/Server-Umgebungen. Caché integriert relationale und Objekt-Technologien nahtlos ineinander und eröffnet professionellen Ent- wicklern so die dringend gewünschten und benö- tigten Möglichkeiten: zum einen die Leistungs- fähigkeit für schnelle, skalierbare Anwendungen, zum anderen die Produktivität für die Verwirk- lichung innerhalb kürzester Zeit. Leistung liefert die multidimensionale Datenbank-Engine von Caché. Alle Caché- Daten werden in hocheffizienten, multidi- mensionalen Arrays gespeichert. Diese Arrays sind nicht nur zum Speichern komplexer Daten aus der realen Welt ideal – es kann auch schnell darauf zugegriffen werden, um nicht zu sagen: verblüffend schnell. Aus diesem Grund können Caché-basierte Anwen- dungen ohne Leistungseinbußen auf mehrere Tausend Benutzer skaliert werden. Produktivität entsteht durch offenen Daten- zugriff. Verschiedene Technologien liefern opti- male Lösungen für unterschiedliche Aufgaben. Die Objekt-Technologie eignet sich gut zur Modellierung komplexer Daten und ist webkom- patibel. Die relationale Technologie wird überwie- gend zur Datenanalyse und beim Reporting ein- gesetzt. Entwickler arbeiten bekanntlich am besten, wenn sie vertraute Tools einsetzen kön- nen. Dank des offenen, nahtlosen Datenzugriffs von Caché haben Entwickler stets das passende Tool – und die entsprechende Technologie – zur Verfügung. Wenn in diesem Rahmen auch Web- Entwicklung anfällt (und das ist wahrscheinlich), erhöht Caché die Produktivität durch seine Caché-Server-Pages-Technologie zusätzlich. 2 Multidimensionale Performance Ein Schlüsselelement der hervorragenden Performance und Skalierbarkeit von Caché ist der multidimensionale, für die Verarbeitung von Transaktionen optimierte Datenserver. „Multidimensional“ bedeutet, dass Daten durch so viele Parameter wie nötig indiziert werden können – sie müssen nicht länger in ein zweidimensionales Zeilen- und Spaltengerüst gezwängt werden. So entstehen wesentlich vielfältigere Datenmodelle als die relationale Technologie sie bieten kann, und beim Speichern und Verwenden von komplexen Daten ist eine viel natürlichere Datensicht möglich. Relationale Datenbanken stoßen bei der Darstellung komplexer Daten auf große Schwierigkeiten, weil sie die Informationen so aufsplitten müssen, dass sie in flache zweidimensionale Tabellen passen. Wenn relationale Technologie zur Beschreibung von Daten aus der realen Welt eingesetzt wird, stapeln sich Tabellen auf Tabellen und Untertabellen. Um die zur Durchführung von Transaktionen nötigen Informationen erneut „zusammen- zubauen“, ist wieder aufwendigste Datenverarbeitung nötig. Multidimensionale Daten müssen nicht erst wieder aus Einzel- bestandteilen zusammengefügt werden. Der multidimensionale Datenserver von Caché reduziert den hohen Aufwand an Datenverarbeitung, den die relationale Technologie noch verur- sachte, und steigert die Transaktionsgeschwindigkeit von Anwendungen um ein Vielfaches. Name ID# Stunden Lohn Bonus Abt. ID# ilung Stun ID# Name ID# Abt. Abte d Name en Lo # hn ID Multidimensionale Datenstrukturen modellieren komplexe Daten wesentlich effizienter. 3 Multidimensionale Skalierbarkeit Skalierbarkeit und Performance gehen Hand in Hand. Je schneller eine An- wendung Transaktionen durchführt, desto mehr Transaktionen kann sie innerhalb einer bestimmten Zeit durchführen und desto mehr Be- nutzer können bedient werden. Caché verwendet „sparse arrays“ – dadurch wird der Caché-Daten- server kompakt und enthält häufig Datenmengen, für die relationale Datenbanken doppelt soviel Speicher- platz benötigen. Die Effizienz von Caché führt so zu noch besserer Performance und zu niedrigeren Hardware-Kosten. Geringere Netzwerkbelastung Caché steigert Performance und Skalierbarkeit in verteilten Systemen auch durch eine einzigartige Weise des Datencaching. Durch Nutzung der multidimensionalen Eigen- schaften der Caché-Daten kann der Verkehr im Netzwerk drastisch reduziert werden. Weniger Verkehr bedeutet schnellere Anwendungen, die mehr Benutzer gleichzeitig bedienen können.

Fragen und Antworten zu Caché Über Caché und InterSystems F: Was ist Caché? A: Caché ist ein postrelationales Datenbankmanagementsystem, das für die schnelle Entwicklung und den effizienten Einsatz höchst skalierbarer und performanter Web- und Client/Server- Applikationen optimiert wurde. F: Warum haben Sie Ihr Produkt gerade Caché genannt? A: Der Name Caché wurde genommen, weil er an zweierlei erinnert: einerseits an die ausgeklügelten Caching-Algorithmen, die für die Performance von Caché sorgen, andererseits an ein "Cachet", also ein Gütesiegel für Entwickler, die sich für die beste verfügbare Datenbanktechnologie entschieden haben. F: Wie würden Sie InterSystems charakterisieren? A: InterSystems (www.InterSystems.de) ist der führende Anbieter von hochperformanten Datenbanksystemen für Web- und Client-/Server-Applikationen mit über vier Millionen Anwendern weltweit. Das Aushängeschild der InterSystems-Produktpalette ist Caché, mit dem die folgenden drei unterschiedlichen, parallel einsetzbaren Datenzugriffsmethoden genutzt werden können: Objekte, SQL und multidimensionale Arrays. Darüber hinaus arbeitet Caché mit bahnbrechenden Technologien, mit denen die Entwicklung höchst skalierbarer Web- und Client-/Server- Applikationen deutlich beschleunigt wird. F: Warum eignet sich Caché gerade für die Web-Entwicklung? A: Im e-Business ist man permanent starkem Druck des Wettbewerbs ausgesetzt, und deshalb ist die Skalierbarkeit der Anwendungen und die schnelle Entwicklung von ebenso entscheidender Bedeutung wie die Performance, die das eingesetzte Datenbanksystem bietet. Caché, die postrelationale Datenbank von InterSystems, ist ein höchst skalierbares, extrem performantes Datenbanksystem, dem sich eine Web-Technologie erster Güte hinzugesellt, mit der e- Applikationen schnell und sicher aufgebaut werden können. F: Das bedeutet also, dass Caché nur für die Web-Entwicklung geeignet ist? A: Nein - die hohe Performance und Skalierbarkeit der Caché-eigenen postrelationalen Datenbank machen diese auch zu einem Werkzeug erster Wahl wenn es gilt, jede beliebige Client-/Server- Applikation aufzubauen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn es auf hochperformante Transaktionsverarbeitung ankommt. Darüber hinaus ist Caché als offenes System bekannt, das mit einer breiten Palette von Anwendungsentwicklungswerkzeugen und -technologien kompatibel ist. Damit können die Entwickler in der ihnen vertrauten Systemumgebung weiterhin arbeiten, um nun umso schneller die geplanten Anwendungen in die Realität umzusetzen. Letzte Änderung 12.08.2003 Seite 1 Postrelationale Technologie F: Was verstehen Sie unter einer "postrelationalen" Datenbank? A: Den Begriff "postrelational" verwenden wir, um Caché von den herkömmlichen relationalen Datenbanksystemen zu unterscheiden, die es erforderlich machen, Daten in unzulängliche, vereinfachte zweidimensionale Modelle zu pressen. Caché speichert Daten in multidimensionalen Strukturen, die sich für die Darstellung der wirklichen Welt wesentlich besser eignen. Dazu kommt der weitere Vorteil des erheblich schnelleren Datenzugriffs. Der Caché-Benutzer kann drei unterschiedliche Methoden verwenden, um auf Daten zuzugreifen: 1.) SQL-Zugriff, 2.) Objekt- Zugriff und 3.) multidimensionaler Zugriff. Alle drei Methoden können gleichzeitig und nebeneinander auf dieselben Daten zugreifen. Diese beiden Faktoren - der multidimensionale Datenbank-Kern und die unterschiedlichen Methoden zum Datenzugriff - sind Grundbestandteil der postrelationalen Technologie. F: Bedeutet das, dass ich neue Datenstrukturen entwickeln muss? A: Nein - der gesamte Datenbestand wird in der Caché-Datenbank in einer effizienten multidimensionalen Form gehalten. Doch stehen nun drei unterschiedliche Methoden des Datenzugriffs zur Verfügung, die es Ihnen erlauben, die bisherige einseitige Sicht der Daten zu überdenken. Verfügbar sind sie nun als: A) Tabellen, B) Objekte oder C) multidimensionale Sparse-Arrays. Caché ist einzigartig, denn das System unterstützt eine "Unified Data Architecture", mit der es automatisch möglich ist, auf die ursprünglich als Objekte oder relationale Tabellen definierten Daten mit jeder der genannten Zugriffsmethoden zuzugreifen. Der Entwickler definiert die Daten nur ein einziges Mal - entweder als Objekte oder als Tabellen. Und anschließend können Sie auf diese Daten beliebig zugreifen - als Objekt, in relationaler oder in multidimensionaler Form. Dies ist für den Entwickler insbesondere dann von Interesse, wenn es gilt, die relational organisierten Daten aus Altsystemen zu übernehmen, da diese Daten bereits ausreichend definiert sind. So ist nämlich keine Neudefinition dieser Datenstrukturen erforderlich um auf Caché umzustellen. F: Warum ist postrelationale Technologie besser als die relationale? A: Den wohl wichtigsten Vorteil bildet die unvergleichlich höhere Performance, die sich wie folgt erklärt: Daten aus der wirklichen Welt sind in der Regel recht komplex. Die herkömmliche relationale Technologie beschränkt Entwickler aber auf ein Modell, in dem Daten nur in simplen Zeilen und Spalten präsentiert werden können. Das Lösen komplexer Geschäftsumgebungen bleibt also der Applikationslogik überlassen, die mit einer unübersichtlichen Vielzahl von Tabellen umgehen muss. In einer Transaktion sind entsprechend viele Verknüpfungen (Joins) herzustellen, der Verarbeitungsaufwand wird enorm, weshalb relational organisierte Applikationen recht langsam sind. Im Vergleich dazu bietet Caché mit seinen multidimensionalen Datenstrukturen eine wesentlich bessere Grundlage zur Abbildung komplexer Datenstrukturen aus der realen Welt. Caché-basierte Anwendungen müssen benötigte Daten nicht mehr mühsam in Teilstücken aus vielen Tabellen zusammensuchen. Der sonst übliche hohe Verarbeitungsaufwand entfällt und die Applikationen laufen spürbar schneller - nach den Aussagen von Kunden um das bis zu 20fache. Weitere wichtige Vorteile von Caché sind die enorme Skalierbarkeit und höhere Produktivität bei der Entwicklung von Applikationen. F: Wie hoch ist die Skalierbarkeit denn nun wirklich? A: Diese Frage beantworten wir am besten anhand von Beispielen: • Ameritrade, einer der führenden Online-Broker in den USA, nutzt Caché für Backoffice- Applikationen, die etwa 75 Prozent der tagtäglich stattfindenden DV-Operationen erledigen. Diese Caché-Applikation nimmt jedoch nur 25 Prozent der IT-Ressourcen des Unternehmens in Anspruch. Letzte Änderung 12.08.2003 Seite 2 • Ein weiterer Kunde, Partners Healthcare System, unterhält das weltweit größte Client/Server-Netzwerk mit über 30.000 Client-Systemen. Das Unternehmen nutzt Caché für alle zeit- und unternehmenskritischen Applikationen. F: Was macht Caché so skalierbar? A: Es liegt in der Natur der Sache, dass Performance und Skalierbarkeit Hand in Hand gehen. Caché führt die Transaktionen schneller aus, was bedeutet, dass mehr davon zugleich erledigt und mehr Endbenutzer gleichzeitig bedient werden können. Darüber hinaus ist Caché wesentlich kompakter als die herkömmlichen relationalen Datenbanken, wodurch der vorhandene Plattenplatz deutlich effizienter genutzt und viel mehr Spielraum für das Unternehmen geschaffen wird. F: Und wie erklärt sich, dass Caché die Anwendungsentwicklung beschleunigt? A: Offenheit ist der Schlüssel zu der Fähigkeit von Caché, den Entwicklungsprozess nachhaltig zu beschleunigen. Die Entwickler können in der vertrauten Systemumgebung weiterhin arbeiten und die Werkzeuge einsetzen, die sie bereits beherrschen. Entwickler, die mit dem Aufbau relationaler Systeme vertraut sind, können auch weiterhin die Daten in Form herkömmlicher Tabellen nutzen und auf diese unter Verwendung von SQL zugreifen. Andere Entwickler dagegen favorisieren die Arbeit mit Objektmodellen - Caché-Objekte arbeiten zusammen mit Java, ActiveX und C++, wobei nahezu alle Werkzeuge eingesetzt werden können, die diese Technologien unterstützen. Darüber hinaus stellt Caché mit der Unified Data Architecture automatisch sicher, dass der gesamte Datenbestand sowohl in Tabellen als auch in Objekten verfügbar ist. So zum Beispiel können DDL- Dateien in Caché importiert werden, und diese Tabellendefinitionen stehen sofort als Objekte zur Verfügung, die dann mit Java und anderen objektorientierten Technologien verarbeitet werden können. Umgekehrt verhält es sich mit Objekten, die automatisch auch in Tabellenform zur Verfügung stehen und somit über SQL erreichbar sind. Das trifft auch dann zu, wenn es gilt, die Applikationen zu erweitern und in diesem Zuge die Datendefinitionen zu editieren und auszuweiten. F: Wie unterscheidet sich Caché von einer "objektrelationalen" Datenbank? A: Die so genannten objektrelationalen Datenbanken sind im Grunde genommen Flickwerk, die es dem Entwickler erlauben, objektorientierte Programmiertechniken einzusetzen, gleichzeitig aber auf die herkömmlichen, relational ausgerichteten Datenbanken zuzugreifen. So arbeiten sie mit den Zeilen und Spalten einer relationalen Tabelle, die sich hinter einer objektähnlichen Fassade verstecken. Dies bedeutet eine weitere Architekturschicht, die zwischen Endbenutzer und die Daten geschaltet wird und dafür sorgt, dass objektrelationale Datenbanken wegen ihrer bescheidenen Performance erhebliche Probleme aufwerfen. Und letztlich sollte der Entwickler wissen, dass sich mit Datenbanken dieses Typs kein echtes Objektmodell nutzen lässt, womit sich einige der Vorteile aus der objektorientierten Technologie ins Negative verkehren. Caché enthält ein umfassendes Objektmodell und arbeitet eng mit den marktüblichen Werkzeugen für die Objektmodellierung zusammen, wie z.B. Rose von Rational Software.