Prevalência de Dados
Weyler N M Lopes
Um alternativa para o
armazenamento
O que é prevalência?
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Mecanismo de armazenamento onde os dados
(objetos do negócio) são persistidos em memória
principal.
A prevalência, consiste sobre tudo de mecanismo de
serialização de objetos em memória, de forma
transparente para o usuário.
Muitos afirmam que a prevalência é um banco de
dados. Não é bem assim.
Banco de Dados em memória principal (MMDB – Main
Memory Database) e prevalência são conceitos
associados, mas diferentes.
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O que é persistência?
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Capacidade de um objeto “sobreviver” (manter seu
estado) ao ciclo de vida do processo que está
contextualizado.
Objetos que não têm esta capacidade “morrem” com o
fim do processo. Estes objetos são chamados de
transientes.
Processo 1
musica(1,”Outra vez”, 215)
Armazena
Repositório
Processo 2
musica(1,”Outra vez”, 215)
Recupera
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BD em memória
(MMDB – Main Memory Database)
O que são MMDB?
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Banco de dados onde os dados estão
sempre na memória principal.
Backup realizado em disco.
Conceito não tão recente.
Compatíveis com algumas aplicações.
Proposta de prover as principais
funcionalidades providas por um BD em
disco, o que inclui todas as propriedades
ACID.
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Breve evolução dos
meios de armazenamento
Fita Magnética
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Disco
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Memória semicondutora
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Diferenças entre propriedades
da memória e do disco
Possui estrutura mais complexa.
Muitos componentes mecânicos.
Preço mais acessível.
Maior capacidade.
Acesso proporcionalmente mais rápido
que a capacidade de armazenamento
dos discos.
Memórias são normalmente voláteis,
enquanto discos não são.
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Questões sobre
BD em memória

É sensato pensar que um banco de dados
completo pode estar na memória principal?

O que diferencia um BD em memória de um
BD em disco com uma cache muito grande?
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Questões sobre
BD em memória

É sensato pensar que um banco de dados completo
pode estar na memória principal?
Sim, para algumas aplicações

O que diferencia um BD em memória de um BD em
disco com uma memória cache muito grande?
Embora todos os dados de um BD em disco possa
caber na cache, as estruturas e os algoritmos são
definidos para o acesso em disco.
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Alguns pontos importantes para
BD em memória
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Controle de concorrência.
Efetivação de transações.
Métodos de acesso.
Representação de dados.
Processamento de consultas.
Recuperação.
Performance.
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Controle de concorrência
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Como a memória principal é bem mais rápida
que o disco, transações são completadas em
um menor tempo.
A contenção de um lock não passa a ser algo
tão importante como ocorre para os discos.
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Efetivação de transações
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Como proteção contra falhas de mídia, é
necessário que se tenha cópia de backup e
que seja mantido um log de transações.
Um sistema de log estável é um dos desafios
para os BD em memória. Algumas aplicações
têm mostrado eficiência nesse sentido.
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Métodos de Acesso e
representação de dados

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Os custos de processamento em diferentes
estruturas são não são os mesmos para os
BD em disco e em memória.
Um BD em memória leva vantagem no
manuseio de ponteiros nas principais
representações de dados.
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Soluções para BD em
memória principal
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Componentes do
Oracle TimesTen
Fonte: htttp://www.oracle.com/technology/products/timesten/index.html
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Oracle TimesTen comparado
com SGBDR Convencional
Fonte: htttp://www.oracle.com/technology/products/timesten/index.html
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Prevalência
O que é prevalência?

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
Mecanismo de armazenamento onde os dados
(objetos do negócio) são persistidos em memória
principal.
A prevalência, consiste sobre tudo de mecanismo
de serialização de objetos em memória, de forma
transparente para o usuário.
Conceito intimamente associado ao Prevayler,
mecanismo de persistência desenvolvido por
Klaus Wuestefeld.
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Vantagens da prevalência?
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Enorme ganho em performance.
Redução de custo para uma solução.
Desenvolvimento totalmente OO.
Maior legibilidade de código.
Diminuição do tempo de desenvolvimento.
Transparência de armazenamento.
Com a redução de preço de memória, torna-se
viável.
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Por que a prevalência ainda
não largamente utilizada?
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Forte hegemonia dos bancos relacionais.
Grande ceticismo da comunidade.
Não é um padrão de fato.
Custo de memória semicondutora ainda é alto.
Criticidade das aplicações que usam BD
relacionais.
Forte acoplamento das aplicações com o BD.
Ainda há muita coisa para se discutir.
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Algumas soluções para
prevalência
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O Prevayler
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
Implementação do conceito de Prevalência em
linguagem Java.
Primeira versão foi disponibilizada em
novembro de 2001.

Em intervalos regulares os objetos são seriados
para o disco;

Desenvolvido pelo brasileiro Klaus Wuestefeld.
Não há um padrão predefinido de prevalência
a ser seguido. Cada linguagem implementa o
seu mecanismo.

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Conceitos Chave
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PrevalenceEngine - classe interna de prevalência,
que é responsável por todo o processo de execução, registro e
recuperação das alterações realizadas no PrevalentSystem.

PrevalentSystem - Uma classe definida pelo usuário
que deve referenciar todos os objetos de negócios da aplicação,
ou seja, os objetos que serão persistidos.


Snapshot - É o processo no qual o PrevalenceEngine
serializa todo o PrevalentSystem.
Operation - Toda alteração a ser realizada nos objetos
mantidos por um PrevalentSystem deve ser feita através de
objetos de classes que implementam a interface Transaction.
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Como funciona



Quando a aplicação é iniciada, todos os objetos
serializados em disco vão para a memória.
Todos os objetos em memória são serializados para o
disco em intervalos regulares e no momento de fechar
a aplicação.
O arquivo de log é atualizada a cada transação
efetivada.
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Serialização de Objetos
Processo de escrever o estado de um
objeto para uma seqüência de bytes.
Fonte: http://www.javacaps.com/java_serial.html
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Desserialização de Objetos
Processo inverso da serialização.
Fonte: http://www.javacaps.com/java_serial.html
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Snapshot
É a cópia em disco dos objetos seriados.
Fonte: http://www.javacaps.com/java_serial.html
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Transações serializadas
Operações realizadas nos objetos em memória e que são
armazenadas em arquivos log assim que a operação for
executada.
Fonte: http://www.javacaps.com/java_serial.html
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Transações serializadas
E se algo de errado ocorrer durante a execução da aplicação?
Fonte: http://cogitando.blogs.sapo.pt/arquivo/bg_doubt.jpg
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Transações serializadas
No momento em que a aplicação é reiniciada usando o
Prevayler, os objetos voltam para a memória em seu estado
original:
Fonte: http://www.javacaps.com/java_serial.html
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Uma pequena aplicação
com Prevayler
O que foi utilizado
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Aplicação de um
cadastro de alunos
As classes do negócio de uma agenda de amigos, sem utilizar
algum mecanismo de persistência, seriam:
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Estrutura de pacotes da
aplicação
Pacotes e diretórios criados pelo plug-in preclipse:
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Funcionalidades do plug-in
Principais funcionalidades do plug-in preclipse
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Frases de Klaus Wuestefeld
sobre o Prevayler
O Prevayler é a cura para um câncer que as
pessoas nem sabem que têm.
Somos como os bebês nascidos dentro da
Matrix: brutalmente atrofiados pelo uso de
banco de dados.
...quero aproveitar o máximo da OO que Java
me oferece, sem ficar restrito a registros burros
em tabelas.
Não considero a prevalência uma
"invenção" minha, mas apenas uma
visão de um futuro inevitável.
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Contatos
[email protected]
http://del.icio.us/weyler/prevalencia/
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