Ядро базы данных Microsoft Jet - Microsoft Jet Database Engine

Ядро базы данных Microsoft Jet

Другие имена	Microsoft JET Engine
Разработчики)	Microsoft
изначальный выпуск	1992; 28 лет назад (1992)
Стабильный выпуск	ACE 16
Операционная система	Майкрософт Виндоус
Тип	Ядро базы данных
Интернет сайт	офис.microsoft.com/ en-us/доступ/

В Ядро базы данных Microsoft Jet (также Microsoft JET Engine или просто Jet) это ядро базы данных на которых несколько Microsoft продукты были построены. Первая версия Jet была разработана в 1992 году и состояла из трех модули который можно использовать для управления базой данных.

JET означает Совместная технология двигателя. Microsoft Access и Visual Basic использовать или использовали Jet в качестве основного ядра базы данных. Однако он был заменен для общего пользования, сначала Microsoft Desktop Engine (MSDE), а затем SQL Server Express. Для более крупных баз данных базы данных Jet могут быть обновлены (или, говоря языком Microsoft, «увеличены») до флагманского продукта баз данных Microsoft SQL Server.

База данных MS Jet (Red) с пятью миллиардами записей с включенными сжатием и шифрованием требует около одного терабайта дискового пространства.^{[нужна цитата ]}. Обычно он состоит из сотен файлов * .mdb.

Архитектура

Джет, будучи частью система управления реляционной базой данных (СУБД), позволяет манипулировать реляционные базы данных. Предлагает сингл интерфейс что другое программное обеспечение может использовать для доступа к базам данных Microsoft и обеспечивает поддержку безопасности, ссылочная целостность, обработка транзакции, индексация, записывать блокировка страниц и репликация данных. В более поздних версиях двигатель был расширен для работы SQL запросы, хранить символьные данные в Unicode форматировать, создавать просмотры базы данных и разрешить двунаправленную репликацию с помощью Microsoft SQL Server.

Библиотеки DLL Jet

В Jet есть три модуля: один - Родной драйвер Jet ISAM, а библиотека динамической компоновки (DLL), который может напрямую управлять файлами базы данных Microsoft Access (MDB) с помощью API файловой системы (произвольного доступа). Еще один из модулей содержит Драйверы ISAM, Библиотеки DLL, обеспечивающие доступ к различным Индексированный метод последовательного доступа Базы данных ISAM, среди них xBase, Парадокс, Btrieve и FoxPro, в зависимости от версии Jet. Последний модуль - это Объекты доступа к данным (DAO) DLL. DAO обеспечивает API что позволяет программистам получать доступ к базам данных JET, используя любой язык программирования.

Блокировка

Jet позволяет нескольким пользователям получать доступ к базе данных одновременно. Чтобы предотвратить повреждение или аннулирование этих данных при попытке нескольких пользователей редактировать одну и ту же запись или страницу базы данных, Jet использует политику блокировки. Любой пользователь может изменять только те записи базы данных (то есть элементы в базе данных), к которым пользователь применил замок, что дает монопольный доступ к записи до снятия блокировки. В версиях Jet до версии 4 используется модель блокировки страницы, а в Jet 4 - модель блокировки записи. Базы данных Microsoft организованы в «страницы» данных фиксированной длины (2кБ перед Jet 4, 4 кБ в Jet 4) структуры данных. Данные хранятся в «записях» переменной длины, которые могут занимать меньше или больше одной страницы. Модель блокировки страниц работает путем блокировки страниц, а не отдельных записей, что, хотя и менее ресурсоемко, также означает, что когда пользователь блокирует одну запись, все другие записи на той же странице блокируются с обеспечением. В результате ни один другой пользователь не может получить доступ к заблокированным записям, даже если ни один пользователь не имеет к ним доступа, и нет необходимости в их блокировке. В Jet 4 модель блокировки записи устраняет боковые блокировки, так что каждая неиспользуемая запись становится доступной.

Есть два механизма, которые Microsoft использует для запирание: пессимистическая блокировка, и оптимистическая блокировка. При пессимистической блокировке запись или страница блокируется сразу после запроса блокировки, а при оптимистической блокировке блокировка откладывается до тех пор, пока отредактированная запись не будет сохранена. При оптимистической блокировке вероятность возникновения конфликтов меньше, поскольку запись блокируется только на короткий период времени. Однако при оптимистической блокировке нельзя быть уверенным, что обновление будет успешным, потому что другой пользователь может сначала заблокировать запись. При пессимистической блокировке обновление гарантированно будет успешным после получения блокировки. Другие пользователи должны дождаться снятия блокировки, чтобы внести свои изменения. Конфликты блокировок, которые либо требуют от пользователя ожидания, либо вызывают сбой запроса (обычно после тайм-аута), более распространены при пессимистической блокировке.

Обработка транзакции

Jet поддерживает обработка транзакции для систем баз данных, у которых есть такая возможность. (ODBC системы имеют одноуровневую обработку транзакций, в то время как некоторые системы ISAM, такие как Paradox, не поддерживают обработку транзакций.) Транзакция - это серия операций, выполняемых в базе данных, которые должны выполняться вместе - это известно как атомарность и является одним из КИСЛОТА (Атомарность, согласованность, изоляция и долговечность), концепции, которые считаются ключевыми функциями обработки транзакций в система управления базами данных. Чтобы обработка транзакций работала (до Jet 3.0), программисту нужно было начать транзакцию вручную, выполнить операции, необходимые для выполнения в транзакции, а затем зафиксировать (сохранить) транзакцию. Пока транзакция не зафиксирована, изменения производятся только в памяти, а не записываются на диск.^[1] Транзакции имеют ряд преимуществ перед независимыми обновлениями базы данных. Одним из основных преимуществ является то, что от транзакции можно отказаться, если во время транзакции возникнет проблема. Это называется откатом транзакции или просто откатом, и он восстанавливает состояние записей базы данных точно до состояния до начала транзакции. Транзакции также позволяют состоянию базы данных оставаться согласованным, если системный сбой происходит в середине последовательности обновлений, которые должны быть атомарными. Нет никаких шансов, что только некоторые обновления будут записаны в базу данных; либо все будет выполнено успешно, либо изменения будут отменены при перезапуске системы базы данных. С помощью политики ODBC в памяти транзакции также позволяют выполнять множество обновлений записи полностью в памяти, с только одной дорогой записью на диск в конце.

Неявные транзакции поддерживались в Jet 3.0. Это транзакции, которые запускаются автоматически после того, как последняя транзакция была зафиксирована в базе данных. Неявные транзакции в Jet происходили, когда SQL DML было выдано заявление. Однако было обнаружено, что это отрицательно сказывается на производительности в 32-битной Windows (Windows 95, Windows 98), поэтому в Jet 3.5 Microsoft удалила неявные транзакции при выполнении операторов SQL DML.

Целостность данных

Реактивные силы целостность сущности и ссылочная целостность. Jet по умолчанию предотвращает любое изменение записи, нарушающее ссылочную целостность, но базы данных Jet могут вместо этого использовать ограничения распространения (каскадные обновления и каскадные удаления) для поддержания ссылочной целостности.

Jet также поддерживает «бизнес-правила» (также известные как «ограничения») или правила, которые применяются к любому столбцу, чтобы указать, какие данные могут быть помещены в таблицу или столбец. Например, может быть применено правило, которое не позволяет вводить дату в столбец date_logged, более ранний, чем текущая дата и время, или может применяться правило, заставляющее людей вводить положительное значение в числовое поле. .

Безопасность

Доступ к базам данных Jet осуществляется на уровне пользователя. Информация о пользователях хранится в отдельной системной базе данных, и доступ контролируется для каждого объекта в системе (например, по таблице или по запросу). В Jet 4 Microsoft реализовала функциональность, которая позволяет администраторам баз данных устанавливать безопасность с помощью команд SQL CREATE, ADD, ALTER, DROP USER и DROP GROUP. Эти команды являются подмножеством стандарта ANSI SQL 92 и также применяются к командам GRANT / REVOKE.^[1] Когда был выпущен Jet 2, безопасность также могла быть установлена ​​программно через DAO.

Запросы

Запросы - это механизмы, которые Jet использует для извлечения данных из базы данных. Их можно определить в Microsoft QBE (Запрос по примеру) через окно SQL Microsoft Access или язык объектов доступа к данным (DAO) Access Basic. Затем они преобразуются в SQL ВЫБРАТЬ утверждение. Тогда запрос составлен - это включает в себя синтаксический анализ запроса (включает проверку синтаксиса и определение столбцов для запроса в таблице базы данных), затем преобразование во внутренний формат объекта запроса Jet, который затем токенизированный и организованы в древовидную структуру. Начиная с версии Jet 3.0, они оптимизируются с помощью Microsoft Рашмор технология оптимизации запросов. Затем запрос выполняется, и результаты передаются обратно приложению или пользователю, запросившему данные.

Jet передает данные, полученные для запроса, в династия. Это набор данных, которые динамически связаны с базой данных. Вместо того, чтобы хранить результат запроса во временной таблице, где данные не могут быть обновлены пользователем напрямую, динамический набор позволяет пользователю просматривать и обновлять данные, содержащиеся в динамическом наборе. Таким образом, если преподаватель университета опрашивает всех студентов, получивших различие в своем задании, и обнаруживает ошибку в записи этого студента, ему нужно будет только обновить данные в динамическом наборе, который автоматически обновит запись базы данных студента без необходимости в них. для отправки определенного запроса на обновление после сохранения результатов запроса во временной таблице.

История

Первоначально Jet был запущен в 1992 году как базовая технология доступа к данным, которая возникла в рамках проекта разработки продукта внутренней базы данных Microsoft под кодовым названием Cirrus. Cirrus был разработан на основе предварительной версии кода Visual Basic и использовался как ядро ​​базы данных для Microsoft Access. Тони Гудхью, который в то время работал в Microsoft, говорит:

«Было бы разумно правильно сказать, что до этого этапа Jet было скорее названием команды, которой было поручено работать над модулями движка DB в Access, а не командой компонентов. Для VB [Visual Basic] 3.0 им в основном приходилось вырвите его из Access и перенесите на VB. Вот почему у них были все эти проблемы Jet / ODBC в VB 3.0 ».

Jet стал более компонентным, когда был выпущен Access 2.0, потому что разработчики Access ODBC использовали части кода Jet для создания драйвера ODBC. Была предоставлена ​​модернизация, которая позволила пользователям Visual Basic 3.0 использовать обновленный Jet, выпущенный в Access 2.0.^[4]

Jet 2.0 был выпущен в виде нескольких динамически подключаемые библиотеки (DLL), которые использовались программное обеспечение, например, база данных Microsoft Access. DLL в Windows являются «библиотеками» общего кода, которые могут использоваться более чем одним приложением - за счет сохранения кода, который используется несколькими приложениями, в общей библиотеке, которую каждое из этих приложений может использовать независимо, обслуживание кода сокращается, а функциональность приложений увеличивается, с меньше усилий по разработке. Jet 2.0 состоял из трех DLL: Jet DLL, Объекты доступа к данным (DAO) DLL и несколько внешних библиотек ISAM. Jet DLL определяла, к какой базе данных она обращалась и как выполнять то, что от нее требовалось. Если бы источником данных был файл MDB (формат Microsoft Access), он бы напрямую считывал и записывал данные в файл. Если источник данных был внешним, то он вызвал бы правильный драйвер ODBC для выполнения своего запроса. DAO DLL была компонентом, который программисты могли использовать для взаимодействия с движком Jet, и в основном использовалась программистами Visual Basic и Access Basic. Библиотеки DLL ISAM представляли собой набор модулей, которые позволяли Jet получить доступ к трем базам данных на основе ISAM: xBase, Paradox и Btrieve.^[2] Jet 2.0 был заменен на Jet 2.1, в котором использовалась та же структура базы данных, но другие стратегии блокировки, что делало его несовместимым с Jet 2.0.

Jet 3.0 включал множество улучшений, в том числе новый индекс структура, которая уменьшала размер хранилища и время, затрачиваемое на создание индексов, которые были сильно дублированы, удаление чтения замки на индексных страницах, новый механизм для повторного использования страниц, новый метод сжатия, для которого сжатие базы данных привело к хранению индексов в формате кластеризованного индекса, новый механизм распределения страниц для улучшения возможностей упреждающего чтения Jet, улучшенные операции удаления, которые ускоренная обработка, многопоточность (три потока использовались для выполнения упреждающего чтения, отложенной записи и обслуживания кеша), неявные транзакции (пользователям не нужно было указывать механизму запуск вручную и фиксировать транзакции в базе данных), новый механизм сортировки, длинные значения (например, памятки или двоичные типы данных) хранились в отдельных таблицах, а динамическая буферизация (при этом кэш Jet динамически выделялся при запуске и не имел ограничений и который изменялся с первым пришел-первым вышел (FIFO) политика замены буфера на наименее недавно использованный (LRU) политика замены буфера).^[5] Jet 3.0 также допускал репликацию базы данных. Jet 3.0 был заменен Jet 3.5, в котором используется та же структура базы данных, но другие стратегии блокировки, что делает его несовместимым с Jet 3.0.

Jet 4.0 получил множество дополнительных функций и улучшений.^[1]

• Unicode поддержка хранения персонажей, а также NT метод сортировки, который также был реализован в Windows 95 версия;
• Изменения в типах данных, чтобы они больше походили на SQL Server 's (LongText или Memo; Binary; LongBinary; Date / Time; Real; Float4; IEEESingle; Double; Byte или Tinyint; Integer или Integer синонимы Smallint, Integer2 и Short; LongInteger или LongInteger синонимы Int, Integer и Counter; Currency или Деньги; Логическое и GUID); новый десятичный тип данных
• Поля Memo теперь можно индексировать
• Сжимаемые типы данных
• SQL усовершенствования, чтобы Jet больше соответствовал ANSI SQL-92
• Более тонкая безопасность; поддержка просмотров; поддержка процедуры
• Вызов и завершение (фиксация или откат) транзакций
• Расширенные возможности создания и модификации таблиц
• Ссылочная целостность поддерживать
• Управление подключением (подключенные пользователи остаются подключенными, но после отключения они не могут повторно подключиться, и новые подключения не могут быть установлены. Это полезно для администраторов базы данных, чтобы получить контроль над базой данных)
• Список пользователей, который позволяет администраторам определять, кто подключен к базе данных.
• Блокировка на уровне записи (предыдущие версии поддерживали только блокировку страниц)
• Двунаправленная репликация с MS SQL Server.

Версии Microsoft Access от Access 2000 до Access 2010 включали «Мастер обновления», который могувеличивать «(обновить) базу данных Jet до« эквивалентной базы данных на SQL Server с той же структурой таблицы, данными и многими другими атрибутами исходной базы данных ». Отчеты, запросы, макросы и безопасность не обрабатывались этим инструментом, что означает, что некоторые могли потребоваться ручные изменения, если бы приложение сильно зависело от этих функций Jet.^[6]

Автономная версия ядра базы данных Jet 4 была компонентом Компоненты доступа к данным Microsoft (MDAC) и был включен в каждую версию Windows, начиная с Windows 2000.^[7] Ядро базы данных Jet было только 32-битный и не запускался изначально под 64-битный версии Windows. Это означало, что собственные 64-битные приложения (например, 64-битные версии SQL Server) не могли получить доступ к данным, хранящимся в файлах MDB, через ODBC, OLE DB, или любым другим способом, кроме промежуточного 32-битного программного обеспечения (работающего в WoW64 ), который выступал в качестве прокси для 64-битного клиента.^[8]

Начиная с версии 2007, Access включает в себя версию Jet для Office, которая первоначально называлась Модуль подключения к Office Access (ACE), но который теперь называется Доступ к ядру СУБД (Однако консультанты по MS-Access и разработчики VBA, которые специализируются на MS-Access, скорее всего, будут называть его «ядром базы данных ACE»).^{[нужна цитата ]} Этот механизм был обратно совместим с предыдущими версиями ядра Jet, поэтому он мог читать и записывать файлы (.mdb) из более ранних версий Access. Он представил новый формат файла по умолчанию (.accdb), который привнес несколько улучшений в Access, включая сложные типы данных, такие как многозначные поля, тип данных вложения и отслеживание истории в мемо-полях. Он также внес изменения безопасности и улучшения шифрования и обеспечил интеграцию с Microsoft. Службы Windows SharePoint Services 3.0 и Microsoft Office Outlook 2007.^[9][10][11]

Движок в Microsoft Access 2010 прекратил поддержку файлов Access 1.0, Access 2.0, Lotus 1-2-3 и Paradox.^[12] Была представлена ​​64-разрядная версия Access 2010 и его драйвер / поставщик ACE, который, по сути, представляет собой 64-разрядную версию Jet. Драйвер не является частью операционной системы Windows, но доступен в виде распространяемого пакета.^[13]

Движок в Microsoft Access 2013 прекратил поддержку файлов Access 95, Access 97 и xBase, а также прекратил поддержку репликации.^[14]

Версия 1608 Microsoft Access 2016 восстановила поддержку файлов xBase,^[15] и Версия 1703 представила тип данных большого числа.^[16]

С точки зрения технологии доступа к данным, Microsoft считает Jet устаревшей технологией,^[17] но Microsoft продолжает поддерживать ACE как часть Microsoft Access.

Совместимость

Microsoft предоставляет драйверы JET только для Microsoft Windows. Поэтому стороннее программное обеспечение для поддержки баз данных JET почти исключительно в Windows. Открытый исходный код проект, который пытается разрешить работу с базами данных JET на других платформах, Инструменты MDB и его расширенный порт Java под названием Jackcess.

Рекомендации

дальнейшее чтение

• Руководство программиста ядра СУБД Microsoft Jet, Microsoft, 1995 г.
• Библиотека Конгресса, Семейство файловых форматов Microsoft Access MDB
• Библиотека Конгресса, Семейство файловых форматов Microsoft Access ACCDB