ИПР: различия между версиями

Материал из Home Wiki
Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 82: Строка 82:
     Хеш-таблицы (hashes). Классические хеш-таблицы или ассоциативные массивы. Максимальное количество пар «ключ-значение» — 2^32 — 1.
     Хеш-таблицы (hashes). Классические хеш-таблицы или ассоциативные массивы. Максимальное количество пар «ключ-значение» — 2^32 — 1.
     Упорядоченные множества (sorted sets). Упорядоченное множество отличается от обычного тем, что его элементы упорядочены по особому параметру «score».
     Упорядоченные множества (sorted sets). Упорядоченное множество отличается от обычного тем, что его элементы упорядочены по особому параметру «score».
= L3 / Redis: Как построить кластер, его особенности, для чего нужны Santinel =

Версия 14:33, 8 июля 2021

L3 / Потокобезопастные структуры данных

L3 / Нормализация БД (1-3 нормальные формы)

https://info-comp.ru/database-normalization

Первая нормальная форма (1NF)

https://info-comp.ru/first-normal-form

Требование первой нормальной формы (1NF) очень простое и оно заключается в том, чтобы таблицы соответствовали реляционной модели данных и соблюдали определённые реляционные принципы.

Таким образом, чтобы база данных находилась в 1 нормальной форме, необходимо чтобы ее таблицы соблюдали следующие реляционные принципы:

   В таблице не должно быть дублирующих строк
   В каждой ячейке таблицы хранится атомарное значение (одно не составное значение)
   В столбце хранятся данные одного типа
   Отсутствуют массивы и списки в любом виде

Вторая нормальная форма (2NF)

https://info-comp.ru/second-normal-form

Чтобы база данных находилась во второй нормальной форме (2NF), необходимо чтобы ее таблицы удовлетворяли следующим требованиям:

   Таблица должна находиться в первой нормальной форме
   Таблица должна иметь ключ
   Все неключевые столбцы таблицы должны зависеть от полного ключа (в случае если он составной) 
     {
        Если какой-то атрибут (столбец) зависит только от одного столбца в ключе, значит, база данных не находится во второй нормальной форме.
        Иными словами, в таблице не должно быть данных, которые можно получить, зная только половину ключа, т.е. только один столбец из составного ключа.
     }

Третья нормальная форма (3NF)

https://info-comp.ru/third-normal-form

Требование третьей нормальной формы (3NF) заключается в том, чтобы в таблицах отсутствовала транзитивная зависимость.

   Транзитивная зависимость – это когда неключевые столбцы зависят от значений других неключевых столбцов.

Если в первой нормальной форме наше внимание было нацелено на соблюдение реляционных принципов, во второй нормальной форме в центре нашего внимания был первичный ключ, то в третьей нормальной форме все наше внимание уделено столбцам, которые не являются первичным ключом, т.е. неключевым столбцам.

Чтобы нормализовать базу данных до третьей нормальной формы, необходимо сделать так, чтобы в таблицах отсутствовали неключевые столбцы, которые зависят от других неключевых столбцов.

Иными словами, неключевые столбцы не должны пытаться играть роль ключа в таблице, т.е. они действительно должны быть неключевыми столбцами, такие столбцы не дают возможности получить данные из других столбцов, они дают возможность посмотреть на информацию, которая в них содержится, так как в этом их назначение.

Главное правило третьей нормальной форме (3NF) звучит следующим образом:

   Таблица должна содержать правильные неключевые столбцы

L3 / Шардирование Репликация

https://web-creator.ru/articles/partitioning_replication_sharding

Партиционирование (partitioning)

Партиционирование — это разбиение таблиц, содержащих большое количество записей, на логические части по неким выбранным администратором критериям. Партиционирование таблиц делит весь объем операций по обработке данных на несколько независимых и параллельно выполняющихся потоков, что существенно ускоряет работу СУБД. Для правильного конфигурирования параметров партиционирования необходимо, чтобы в каждом потоке было примерно одинаковое количество записей.

Например, на новостных сайтах имеет смысл партиционировать записи по дате публикации, так как свежие новости на несколько порядков более востребованы и чаще требуется работа именно с ними, а не со всех архивом за годы существования новостного ресурса.

Репликация (replication)

Репликация — это синхронное или асинхронное копирование данных между несколькими серверами. Ведущие сервера называют мастерами (master), а ведомые сервера — слэйвами (slave). Мастера используются для изменения данных, а слэйвы — для считывания. В классической схеме репликации обычно один мастер и несколько слэйвов, так как в большей части веб-проектов операций чтения на несколько порядков больше, чем операций записи. Однако в более сложной схеме репликации может быть и несколько мастеров.

Например, создание нескольких дополнительных slave-серверов позволяет снять с основного сервера нагрузку и повысить общую производительность системы, а также можно организовать слэйвы под конкретные ресурсоёмкие задачи и таким образом, например, упростить составление серьёзных аналитических отчётов — используемый для этих целей slave может быть нагружен на 100%, но на работу других пользователей приложения это не повлияет.

Шардинг (sharding)

Шардинг — это прием, который позволяет распределять данные между разными физическими серверами. Процесс шардинга предполагает разнесения данных между отдельными шардами на основе некого ключа шардинга. Связанные одинаковым значением ключа шардинга сущности группируются в набор данных по заданному ключу, а этот набор хранится в пределах одного физического шарда. Это существенно облегчает обработку данных.

Например, в системах типа социальных сетей ключом для шардинга может быть ID пользователя, таким образом все данные пользователя будут храниться и обрабатываться на одном сервере, а не собираться по частям с нескольких.

L3 / Типы данных в Redis

Ключи

Redis — хранилище данных в формате «ключ-значение». Факты о ключах:

   Ключи в Redis — бинарно-безопасные (binary safe) строки.
   Слишком длинные ключи — плохая идея, не только из-за занимаемой памяти, но так же и в связи с увеличением времени поиска определенного ключа в множестве в связи с дорогостоящим сравнением.
   Хорошая идея — придерживаться схемы при построении ключей: «object-type:id:field».


Типы данных Redis

   Строки (strings). Базовый тип данных Redis. Строки в Redis бинарно-безопасны, могут использоваться так же как числа, ограничены размером 512 Мб.
   Списки (lists). Классические списки строк, упорядоченные в порядке вставки, которая возможна как со стороны головы, так и со стороны хвоста списка. Максимальное количество элементов — 2^32 — 1.
   Множества (sets). Множества строк в математическом понимании: не упорядочены, поддерживают операции вставки, проверки вхождения элемента, пересечения и разницы множеств. Максимальное количество элементов — 2^32 — 1.
   Хеш-таблицы (hashes). Классические хеш-таблицы или ассоциативные массивы. Максимальное количество пар «ключ-значение» — 2^32 — 1.
   Упорядоченные множества (sorted sets). Упорядоченное множество отличается от обычного тем, что его элементы упорядочены по особому параметру «score».

L3 / Redis: Как построить кластер, его особенности, для чего нужны Santinel