Разработка библиотеки, обеспечивающей кэширование данных при работе с СУБД

Современные тенденции развития информационных технологий требуют постоянного внимания к повышению производительности. На сегодняшний день очень значительная часть приложений использует базы данных. Их используют и простые однопользовательские приложения, и огромные информационные системы. Обработка и хранение данных, как правило, возлагается на серверную часть приложения. С каждым днем поток информации постоянно увеличивается, а при

обработке большого объема данных возникает проблема скорости доступа к данным. Очевидный способ повышения скорости работы серверной части, это повышение объема вычислительных ресурсов, однако такой способ имеет главный недостаток в виде ограниченности физических размеров и его коммерческой нецелесообразности. Поэтому, требуются способы повышения эффективности использования баз данных на основе альтернативных решений.

Как известно, общая производительность традиционных систем ограничена скоростью выполнения операции обмена с внешними устройствами, поэтому применяются механизмы управления буферами и кэширования, индексирования, оптимизации обработки запросов, распределение баз данных во внешней памяти, распараллеливание обработки запросов на мультипроцессорах, кластерные решения, сегментирование и даже специализированные аппаратно-программные решения. Список решений постоянно расширяется, постоянно улучшаются и известные алгоритмы - всё это говорит об актуальности выбранной темы исследования.

Одним из самых распространенных способов, является кэширование данных, при котором сохранение и извлечение данных из памяти требует меньшего количества вычислительных ресурсов, чем вычисление, поэтому подобный подход позволяет снизить нагрузку. Особенно актуально его применение при многочисленных обращениях к СУБД, на взаимодействии с которой основано значительное число современных информационных систем и приложений.

В случае кэширования данных при работе с БД существует несколько подходов, один из которых это создание набора кэшированных данных в оперативной памяти. Этот перспективный метод определяет область нашего исследования. Цель работы – анализ и поиск решений, позволяющий эффективно использовать метод кэширования данных в оперативной памяти для уменьшения

время доступа к данным и минимизации количества обращений.

Задача исследования – разработка библиотеки, которая обеспечит кэширование данных в оперативной памяти с единым интерфейсом взаимодействия с различными СУБД.

Практическая значимость состоит в возможности использовать готовую библиотеку для любой СУБД с доступом к данным средствами языка SQL, вне зависимости от архитектуры данных конкретной БД.

В настоящее время к разработке новых алгоритмов и технологий быстрого доступа к данным очень большой интерес. В мире ежегодно издаётся сотни статей, посвящённых этой задаче.

В процессе выполнения работы по решению поставленной задачи - разработки библиотеки обеспечивающей кэширование данных при работе с СУБД, нами было выполнено несколько основных этапов и получены следующие результаты:

1. Выполненный анализ позволил структурировать и дополнить теоретические знания в области кэширования данных, необходимых для реализации проекта, а так же подтвердил актуальность и значимость выбранной темы.

2. Был проведен анализ существующих решений, рассмотрены положительные и отрицательные стороны, которые были учтены при разработке библиотеки в рамках заданных функциональных требований.

3. Особое внимание уделялось факторам, играющим существенную роль в скорости доступа к данным. Это позволило оптимизировать решаемую задачу.

4. Реализована сама библиотека на языке C++, обеспечивающая кэширование данных в оперативной памяти, тем самым она минимизирует количество обращений к БД и уменьшает время доступа к данным. Библиотека может функционировать с любой СУБД с доступом к данным средствами языка SQL и не зависит от архитектуры данных конкретной БД. Взаимодействие с БД происходит посредством программного интерфейса ODBC.

5. Было проведено тестирование с целью установить влияния разработанной системы кэширования на производительность доступа к данным и выявить различия между используемыми алгоритмами вытеснения при работе с СУБД.

Таким образом, основные задачи данной работы решены полностью и достигнута ее цель.

Направления дальнейшего использования темы могут включать дальнейшую разработку и оптимизацию производительности системы, либо исследование влияния различных алгоритмов вытеснения кэша на эффективность распределенных систем кэширования и производительность информационных приложений.

Представленный выше пример готовой работы бесплатно позволяет ознакомиться с ключевыми аспектами написания курсовых, дипломных работ и ВКР, а также магистерских диссертаций. Стоимость и возможность получения доступа к полной версии данной готовой работы по запросу:

- Онлайн-ответ "Узнать стоимость готовой работы"

- Мессенджеры WhatsApp, Telegram