Cache доступна в пяти конфигурациях. От Cache PC для однопользовательской версии, до Cache' Enterprise для больших конфигураций. Цены варьируются от 125 до 1000 долларов на одного работающего пользователя. Версии Cache' доступны для Microsoft Windows 95/98, Windows NT, Digital OpenVMS, IBM AIX, Hewlett Packard HP/UX, Digital Unix, Sun Solaris и других популярных платформ.

Cache обеспечивает на сегодняшний день самый быстрый в индустрии SQL. Для обеспечения более высокой производительности в реляционных приложениях Cache SQL обеспечивает способность к взаимодействию с обычными реляционными приложениями, включая большинство популярных средств анализа данных и подготовки отчетов. Поскольку данные Cache фактически хранятся в оптимизированных многомерных структурах, приложения, использующие Cache SQL, работают быстрее с постреляционной базой данных.

Cache предоставляет гибкий и немедленный доступ к данным и к объектам, и к реляционным таблицам при помощи унифицированной таблицы данных(рисунок 5). В то время как большинство баз данных, имеющих и доступ к объектам, и к реляционным таблицам предоставляют одну форму доступа на вершине другой формы доступа, Cache позволяет обоим двигаться прямо к данным.

Рисунок 5 -Доступ к данным в Cache и в других БД

Как показывают тесты, производительность Cache SQL как минимум в три раза выше, чем у традиционных реляционных СУБД, использующих реляционное ядро. Сравнение производительности Cache и Oracle представлено в приложении А.

В качестве внутренних "физических" структур Cache использует структуру B*- деревеьев, которые являются частным случаем В-деревьев. Деревья, которые имеют равное число уровней в каждом своем поддереве, называются сбалансированными (от английского balanced trees, отсюда и В-деревья). B-дерево (balanced), у которого каждый ключ указывает на блок данных, содержащий требуемую запись, называется B*-деревом. B*-дерево наследует все основные свойства B-дерева, в частности сбалансированность. B*-дерево является символьно-упорядоченной структурой. B*-дерево оптимизировано таким образом, что при поиске требуемого узла происходит минимальное обращение к дисковым блокам. Оно делает возможной интеграцию области указателей и области данных. B*-деревья состоят из различных блоков: блока каталога на вершине, одного или нескольких блоков указателей, а также блоков данных, находящихся на нижнем уровне и содержащих хранимую информацию. Прежде чем СУБД Cache записывает узел B*-дерева, отдельные индексы объединяются в одну символьную строку, поэтому скорость доступа к узлам не зависит от их вложенности. Сортировка B*-дерева происходит только в момент записи ранее несуществующего узла. B*-деревья в Cache имеют высокую степень свободы реорганизации и не имеют областей переполнения. Также Cache поддерживает сжатие ключей: имена соседних узлов, имеющих общее начало, сохраняются не целиком а лишь частично. Каждое имя узла сравнивается с предыдущем, длина совпадающей части сохраняется в виде числового значения, и, наконец в виде числовых символов - уникальная часть. Блоки данных на нижнем уровне связаны друг с другом дополнительными указателями, так что последовательные операции с базой данных проводятся в оптимальном режиме, не покидая текущий уровень данных. Для ускорения работы все блоки структуры B*-деревьев сохраняются в многоуровневом кэше в оперативной памяти, как только они прочитаны процессом с диска. Следовательно, при дальнейших попытках доступа к данному B*-дереву исключается повторное обращение к диску, что ведет к дальнейшему росту производительности.

Ведущие аналитики говорят, что объектная ориентация - ключевой элемент постреляционной технологии. В отличие от реляционных и объектно-реляционных баз данных, предлагающих, в лучшем случае, ограниченные объектные возможности, Cache включает полнофункциональную реализацию объектной технологии. Cache Objects полностью поддерживают множественное наследование, инкапсуляцию и полиморфизм. Таким образом, Cache обеспечивает разработчика всей мощью объектной технологии.

В дополнение, многомерные данные упрощают поиск, блокировку и изменение только тех данных, которые относятся к транзакции. Ни приложению, ни ядру базы данных не нужно тратить время на доступ к множеству таблиц или блокировать целые страницы данных, во время поиска. Таким образом, отдельная транзакция проходит быстрее и больше транзакций может обрабатываться одновременно.

Концепция разреженных массивов, реализованная InterSystems, делает многомерную модель данных еще более эффективной. Нулевые ячейки в Cache не занимают дискового пространства. Отсутствие пустых ячеек позволяет уменьшить время поиска или загрузки данных в локальную память.

Уникальный протокол распределенного кэша резко увеличивает производительность и масштабируемость благодаря значительному снижению сетевого трафика. Если по сети поступает запрос, пакет ответных данных включает в себя не только запрашиваемые данные, но и связанные с ними дополнительные. Состав дополнительных данных определяется по специальному алгоритму переработки внутреннего представления данных в многомерной модели данных Cache. Эта “дополнительная” информация кэшируется локально на машине клиента или на промежуточном сервере. Обычно последующие запросы данных удовлетворяются уже из локального кэша, предотвращая, таким образом, повторную пересылку данных. Если клиентом были произведены изменения данных, то к серверу базы данных вернутся только изменения. Протокол распределенного кэша хранит информацию о том, где объекты и данные кэшируются, решает текущие проблемы и поддерживает целостность базы. Снижение потока данных через сеть означает ускорение выполнения транзакции и увеличение максимального количества клиентов в каждой конкретной сети.

Постреляционная СУБД Cache включает в себя основные компоненты, необходимые для разработки приложений, ориентированных на интенсивную обработку транзакций. В систему включены следующие компоненты:

· Cache Object Server. Сервер объектов Cache позволяет использовать объекты Cache в Java, ActiveX и C++, а также во многих других средствах разработки приложений;

· Cache SQL Server. Реляционный сервер Cache обеспечивает высокопроизводительный доступ к базам данных Cache через SQL и ODBC. Скорость доступа к данным в несколько раз превышает показатели реляционных СУБД;

· Cache Studio - Среда разработки иерархий классов объектов и построения компонент приложений;

· Cache Distibuted Cache Protocol (DCP). Протокол Распределенного Кэша - уникальная сетевая технология фирмы InterSystems, которая распределяет базу данных по сети, в зависимости от работы приложений, оптимизируя производительность и пропускную способность сети;

· Cache ObjectScript. Встроенный в Cache объектно-ориентированный язык программирования предназначен для написания компонент, определяющих логику работы приложений и работу с базой данных.

В Cache Object обеспечивается:

· полная поддержка наследования, включая множественное;

· пользовательские типы данных (Advanced Data Types - ADT) для эффективного хранения и представления сложных данных прикладных систем;

· полнофункциональная объектная модель, включая отношения использования, включения и ссылки между объектами;

· прямая поддержка популярных объектно-ориентированных языков и технологий, включая Java, ActiveX и C++;

· “прозрачное” хранение объектов в базе данных Cache (если требуется высокая производительность) или в популярных реляционных базах данных, например, Oracle и Microsoft SQL Server.

В отличие от перечисленных ранее объектных СУБД, работающих хорошо только на небольших проектах, мощные объектно-ориентированные возможности Cache имеют в своей основе мощную, хорошо зарекомендовавшую себя технологию, на базе которой эксплуатируются прикладные системы с тысячами одновременно работающих пользователей. Транзакционное ядро сервера базы данных поддерживает сохранение копии базы данных в режиме online, автоматическую поддержку логической и физической целостности базы данных, репликацию и “теневые” сервера - технологии, необходимые при построении систем масштаба предприятия. Cache также обеспечивает SQL-доступ к объектам базы данных, возможна и одновременная модификация базы данных из объектных и реляционных приложений.

Важнейшими свойствами Cache является совместимость разрабатываемого программного обеспечения. Созданные однажды, объекты Cache могут свободно использоваться другими объектными технологиями. Например, определения классов объектов Cache могут использоваться, без изменений и дополнительного программирования, как классы Java, ActiveX и C++. Это позволяет избежать “крестовых походов” между приверженцами других объектных технологий и языков программирования, и использовать наиболее подходящий инструмент для решения конкретной прикладной задачи.

В соответствии с темой дипломной работы немалый интерес представляют возможности объектного языка Cache ObjectScript, определяющего логику работы приложений и работу с базой данных.

4.2 JavaScript

JavaScript - прототипно-ориентированный сценарный язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript. JavaScript обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит вбраузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам.

Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.

Возможности языка. JavaScript является объектно-ориентированным языком, но используемое в языке прототипирование обуславливает отличия в работе с объектами по сравнению с традиционными класс-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам - функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функции,замыкания - что придаёт языку дополнительную гибкость.

Несмотря на схожий с Си синтаксис, JavaScript по сравнению с языком Си имеет коренные отличия:

· объекты, с возможностью интроспекции;

· функции как объекты первого класса;

· автоматическое приведение типов;

· автоматическая сборка мусора;

· анонимные функции.

В языке отсутствуют такие полезные вещикак:

· модульная система: JavaScript не предоставляет возможности управлять зависимостями и изоляцией областей видимости;

· стандартная библиотека: в частности, отсутствует интерфейс программирования приложений по работе с файловой системой, управлению потоками ввода-вывода, базовых типов для бинарных данных;

· стандартные интерфейсы к веб-серверам и базам данных;

· система управления пакетами, которая бы отслеживала зависимости и автоматически устанавливала их.

Структурно JavaScript можно представить в виде объединения трёх чётко различимых друг от друга частей;

· ядро (ECMAScript),

· объектная модель браузера (Browser Object Model или BOM (de)),

· объектная модель документа (Document Object Model или DOM).

Если рассматривать JavaScript в отличных от браузера окружениях, то объектная модель браузера и объектная модель документа могут не поддерживаться.

Объектную модель документа иногда рассматривают как отдельную от JavaScript сущность, что согласуется с определением DOM как независимого от языка интерфейса документа. В противоположность этому ряд авторов находят BOM и DOM тесно взаимосвязанными.

Ядро. ECMAScript не является браузерным языком и в нём не определяются методы ввода и вывода информации. Это основа для построения скриптовых языков. Спецификация ECMAScript описывает типы данных, инструкции, ключевые и зарезервированные слова, операторы, объекты, регулярные выражения, не ограничивая авторов производных языков в расширении их новыми составляющими.

Объектная модель браузера. Объектная модель браузера - браузер-специфичная часть языка, являющаяся прослойкой между ядром и объектной моделью документа. Основное предназначение объектной модели браузера - управление окнами браузера и обеспечение их взаимодействия. Каждое из окон браузера представляется объектом window, центральным объектом DOM. Помимо управления окнами, в рамках объектной модели браузера, браузерами обычно обеспечивается поддержка следующих сущностей:

· управление фреймами;

· поддержка задержки в исполнении кода и зацикливания с задержкой;

· системные диалоги;

· управление адресом открытой страницы;

· управление информацией о браузере;

· управление информацией о параметрах монитора;

· ограниченное управление историей просмотра страниц;

· поддержка работы с HTTP cookie.

Объектная модель документа

Объектная модель документа - интерфейс программирования приложений для HTML и XML-документов. Согласно DOM, документ (например, веб-страница) может быть представлен в виде дерева объектов, обладающих рядом свойств, которые позволяют производить с ним различные манипуляции:

· генерация и добавление узлов;

· получение узлов;

· изменение узлов;

· изменение связей между узлами;

· удаление узлов.

JavaScript и Java. Общим заблуждением является то, что JavaScript аналогичен или тесно связан с Java, это не так. Оба языка имеют C-подобный синтаксис, являются объектно-ориентированными и как правило широко используются в клиентских веб-приложениях, на этом их сходство заканчивается:

· Java реализует ООП подход, основанный на классах, JavaScript - на прототипах;

· Java имеет статическую типизацию, JavaScript - динамическую типизацию;

· Java загружается из скомпилированного байт-кода; JavaScript интерпретируется напрямую из файла (но часто с незаметной JIT-компиляцией)[8].

4.3 Xml

XML (Extensible Markup Language) - это новый SGML-производный язык разметки документов, позволяющий структурировать информацию разного типа, используя для этого произвольный набор инструкций. Разработчиков Интернет приложений, пытающихся на практике использовать новую технологию, могут заинтересовать конкретные вопросы, связанные с проблемами создания, обработки XML-документов, их отображения на стороне клиента. В этой статье дается краткое представление о том, что представляет собой и для чего нужен XML-документ и на практических примерах иллюстрируются некоторые простые, но пока, к сожалению, мало описанные механизмы его обработки. Язык XML обеспечивает ту многоуровневость представления данных, которая является чертой систем баз данных.

Правила создания XML- документа

В общем случае XML- документы должны удовлетворять следующим требованиям:

· В заголовке документа помещается объявление XML, в котором указывается язык разметки документа, номер его версии и дополнительная информация;

· Каждый открывающий тэг, определяющий некоторую область данных в документе обязательно должен иметь своего закрывающего "напарника", т.е., в отличие от HTML, нельзя опускать закрывающие тэги;

· В XML учитывается регистр символов;

· Все значения атрибутов, используемых в определении тэгов, должны быть заключены в кавычки;

· Вложенность тэгов в XML строго контролируется, поэтому необходимо следить за порядком следования открывающих и закрывающих тэгов;

· Вся информация, располагающаяся между начальным и конечными тэгами, рассматривается в XML как данные и поэтому учитываются все символы форматирования ( т.е. пробелы, переводы строк, табуляции не игнорируются, как в HTML).

Если XML- документ не нарушает приведенные правила, то он называется формально-правильным и все анализаторы, предназначенные для разбора XML- документов, смогут работать с ним корректно.

Обработка XML-документов. Основным сдерживающим фактором в продвижении XML технологии в Web на сегодняшний день является отсутствие полной поддержки этого формата всеми производителями броузеров - программ, наиболее часто используемых на стороне клиента. Выходом из создавшейся ситуации может стать вариант, при котором обработкой XML документов занимается серверная сторона Используя любой существующий XML-анализатор, можно формировать необходимую информацию уже на сервере и посылать клиенту нормальный HTML-документ. Однако такой способ, конечно, менее гибок, и позволяет использовать XML технологию лишь для хранения структурированной информации, но не для ее динамического изменения на стороне клиента.

Объектная модель документа DOM. Одним из самых мощных интерфейсов доступа к содержимому XML документов является Document Object Model - DOM. Объектная модель XML документов является представлением его внутренней структуры в виде совокупности определенных объектов. Для удобства эти объекты организуются в некоторую древообразную структуру данных - каждый элемент документа может быть отнесен к отдельной ветви, а все его содержимое, в виде набора вложенных элементов, комментариев, секций CDATA и т.д. представляется в этой структуре поддеревьями. Т.к. в любом правильно составленном XML-документе обязательно определен главный элемент, то все содержимое можно рассматривать как поддеревья этого основного элемента, называемого в таком случае корнем дерева

· XML DOM - простая и вместе с тем предлагающая богатые возможности программная модель. Представление XML-документа деревом объектов, хранящимся в памяти, упрощает работу с данными, к которым требуется произвольный доступ.

· XML DOM отлично подходит для работы с данными небольшого или среднего объема.Коль скоро файл данных имеет достаточно небольшие размеры, его содержимое не займет слишком много места в памяти.

· XML DOM - наилучший выбор, если необходимо работать (имея возможность вносить изменения) сразу со всеми находящимися в памяти XML-данными. XML DOM является чрезвычайно мощным инструментом, если вашему приложению необходимо работать с данными в режиме произвольного доступа, а данные после их обработки должны быть заново сохранены в файле на диске или потоке[29].

4.4 Internet Explorer

Выбор Internet Explorer обусловлен тем что созданные ранее модули системы корректно работают лишь в данном браузере.

Internet Explorer - программа-браузер, разрабатываемая корпорацией Microsoft с 1995 года. Входит в комплект операционных систем семейства Windows. Согласно разным методам подсчета, доля Internet Explorer среди пользователей варьировалась между 24,64% и 58,15% (на январь 2014 года).

Internet Explorer имеет вкладки, блокировщик всплывающих окон, фишинг-фильтр, встроенный RSS-агрегатор, поддержку интернациональных доменных имён, средств групповой политики и возможность автообновления через Windows Update.

Функции. Internet Explorer был разработан для просмотра разных типов веб-страниц и поддержки ряда функций операционной системы, включая обновления Windows. Internet Explorer основанный на браузерном движке Trident и поддерживает ряд установленных и развивающихся стандартов, таких как HTML5,CSS3, SVG и др.

Нестандартные расширения. Разработчики Internet Explorer предложили ряд собственных расширений для разных стандартов, включая HTML, CSS и DOM. В результате этого многие веб-страницы отображаются некорректно в веб-браузерах, которые не работают с этими стандартами. Это создало потребность в создании режима совместимости, который бы позволил отображать элементы, предназначенные для Internet Explorer в других браузерах.

В Internet Explorer был добавлен ряд расширений для DOM, которые были внедрены другими браузерами. Они включают свойство innerHTML, которое устанавливает или получает всю разметку и содержание внутри данного элемента; объект XMLHttpRequest, который позволяет получать данные с сервера в фоновом режиме и совершать AJAX запросы; параметр designMode для contentDocument объекта, который расширяет возможности редактирования HTML-контента.

Microsoft предложила несколько других функций на рассмотрение W3C для будущей стандартизации. Среди них свойство CSS 'behaviour', которое связывает поведение элементов HTML с поведением JScript; профиль HTML+TIME, поддерживающий синхронизацию медиа для документов HTML, и формат файлов языка векторной графики VML. Но все они были отклонены в первоначальной форме. VML был объединен с PGML, что привело к созданию утвержденного W3C формата SVG.

Для использования приложений, написанных на JavaScript, на устройствах с разным типом управления, Microsoft предложила внедрение pointer-событий (MSPointerDown, MSPointerMove и т.д.), которые призваны одинаково работать на всех устройствах. Объект pointer-события предоставляет дополнительные свойства, которые помогают определить тип взаимодействия пользователя с приложением (мышь, прикосновение, стилус), геометрию области сенсорного контакта пользователя с устройством, давление и наклон пера. При желании разработчик может написать уникальный код для каждого устройства ввода. Идея была принята W3C, в результате чего был разработан стандарт Pointer events.

Кэш. Internet Explorer кэширует данные о посещенных страницах в папке Temporary Internet Files, чтобы предоставить более быстрый доступ (или офлайн доступ) к ранее посещенным веб-страницам. Контент индексируется в файле базы данных Index.dat. Существует множество файлов Index.dat, которые индексируют разные типы контента - посещенный контент, новостные ленты, посещенные URL и так далее. До выхода версии IE7 очистка кэша вычищала индексирование, но файлы не удалялись надежно. Начиная с IE7, после очистки кэша, файлы также безопасно удаляются.

4.5 VSFlexGrid

VSFlexGrid полнофункциональный контрол для отображения и редактирования данных в табличной форме, включает в себя VSFlexString, мощный механизм для обработки регулярных выражений. VSFlexGrid включает в себя последние технологий связывания -- OLE dB и ADO 2.1, DAO, привязке к 2-D или 3-D массивам. VSFlexGrid позволяет создавать свой собственный источник данных классов, или использовать сетку в несвязанном режиме. Он будет читать и писать в сжатый двоичный файл или текстовый файл (совместимый с Microsoft Access и Excel). VSFlexGrid предоставляет все основы, плюс дополнительные возможности, такие как очертания деревьев, сортировка, слияние клеток, маски, редактирование, графические листы, и автоматической агрегации данных. VSFlexGrid имеет два свойства, которые определяют его размеры: Rows и Cols. При работе в связанном режиме, эти свойства устанавливаются автоматически, основываясь на данных из источника. В несвязанном режиме, можно задать произвольные значения. Существует два основных типа строк и столбцов: фиксированные и с возможностью прокрутки. Фиксированные строки остаются в верху сетки, когда пользователь прокручивает сетку по вертикали, так и фиксированные колонки остаются в левом краю сетки, когда пользователь прокручивает сетку по горизонтали. Фиксированные клетки используются для отображения заголовков столбцов и строк информации. Количество фиксированных строк и столбцов устанавливается FixedRows и FixedCols свойства. Свойство AllowUserResizing позволяет пользователю изменять размеры строк и столбцов, перетаскивая края фиксированных клеток. Свойство ExplorerBar позволяет пользователю перемещать и сортировать столбцы, перетаскивая в строках заголовки. VSFlexGrid содержит методы и свойства, которые позволяют суммировать данные и отображать их в иерархическом порядке(рисунок 6). Для отображения иерархических представлений данных, используется свойства OutlineBar и OutlineCol. VSFlexGrid может быть использован в Visual C++, а также в Visual Basic.