ODBMS vs. RDBMS - czyli wydajność i wygoda vs popularność i dostępność ;)

Przez kilka ostatnich dni zajmuję się tworzeniem aplikacji, której wydajność jest kluczowa - to czy będzie działać kilka procent szybciej ma ogromne znaczenie. Dlatego też staram się na wszystkim oszczędzać - na ilości przesyłanych danych (bo to aplikacja klient-serwer), ilości tworzonych nowych wątków do obsługi żądań, no i na czasie wykonywania operacji na bazie danych.

Przyznam, że dotychczas jeśli chodzi o aplikacje bazodanowe to tworzyłem je tylko w oparciu o relacyjne bazy danych (zarówno w Javie, jak i w PHP). Jakiś czas temu zacząłem też używać frameworków do mapowań O/R (JDO, Hibernate, Propel). Nigdy jednak nie pomyślałem, że zastosowanie tych technologii może być niewłaściwe dla jakiejkolwiek aplikacji. A jednak...

Dziś w tworzeniu web-aplikacji używa się niemal jedynie relacyjnych baz danych (sam nie znam żadnej PHP-owej witryny, która by używała czegoś innego). Rzeczywistość pokazuje jednak, że w przypadku baz danych, do których wysyła się dużą liczbę zapytań takie rozwiązanie wcale nie jest wydajne, a nawet wygodne(!).

Programując systemy z użyciem obiektowych języków prorgamowania chciałoby się używać tylko i wyłącznie tego języka i niczego więcej. Tymczasem programując aplikacje bazodanowe z użyciem RDBMS trzeba mieć na względzie strukturę bazy danych, wiedzieć jak taka baza pracuje, martwić się wieloma niepotrzebnymi rzeczami. Najgorsze jest jednak to, że taka baza nie przechowuje obiektów a jedynie zbiory rekordów, które muszą być mapowane na obiekty (lub na odwrót). Tu z pomocą przychodzą narzędzia O/R - JDO, Hibernate (Hibernate+Spring+Transakcje), Propel - jednak zastanówmy się jakim kosztem ? Im więcej warstw pośrednich, tym mniejsza wydajność aplikacji. Pójdę jeszcze o krok dalej - a czy w ogóle JDBC jest wydajne? Przecież dla każdej kolumny w zapytaniu JDBC tworzone są nowe obiekty - a duża ilość takich operacji może znacznie obciążyć naszą aplikację.

Tu z pomocą przychodzą obiektowe bazy danych - proste, wydajne, łatwe w użyciu, a przede wszystkim "obiektowe" ;) Prevayler to jedna z najpopularniejszych ODBMS dla Javy. Zakłada ona, iż wszystkie dane pochodzące z naszej aplikacji będą trzymane w pamięci operacyjnej RAM. Ktoś mógłby powiedzieć: "No dobrze, to po co w ogóle używać bazy danych skoro wszystko może być w pamięci RAM". Oczywiście można trzymać wszystkie obiekty w RAMie, ale przeszukanie ich może zająć bardzo dużo czasu (o ile nie napisze się jakiegoś własnego wydajnego mechanizmu, ale to już sie mija z celem ;) Aplikacja używająca Prevayler musi więc sama zarządzać tworzeniem zrzutów bazy danych (backup na wypadek awarii lub restartu serwera). Ponadto trzeba się liczyć z tym, że jeśli ilość danych będzie bardzo duża to zajmie dużo miejsca w pamięci operacyjnej - a przecież nie mamy jej w nieskończonych ilościach. Powracając do sedna sprawy, czyli wydajności - ile taka baza jest szybsza od np. bazy MySQL ? Odpowiedź może być zaskakująca - kilkaset-kilka tysięcy razy szybsza (!). Zachęcam do zapoznania się z wynikami testów wydajnościowych na stronie projektu (czytając go trzeba mieć na względzie, że testy te dotyczą tylko prostych zapytań, nie ma np. porównania z testami na SQLu wykorzystującymi złączenia, procedury, widoki itp.).

Nieco "ulepszoną" wersją dla Prevayler jest db4objects - baza, która potrafi już bezpośrednio operować na plikach (oczywiście kosztem wydajności). Projekt ten posiada 2 licencje: GPL i komercyjną. Gorąco zachęcam to zapoznania się z obiema technologiami, bo naprawdę warto. Sam zastanawiam się, którą z nich wybrać - prawdopodnie do prostych systemów, w których nie jest aż tak ważne "bezpieczeństwo danych" (chodzi o możliwość utraty niektórych danych w przypadku awarii) oraz ilość danych nie przekracza kilkudziesięciu MB Ramu - użyję Prevayler. W innych sytuacja db4objects może okazać się dobrym rozwiązaniem.

Na forum Java.net można przeczytać mój wątek o porównaniu ODBMS i RDBMS.