ГЛАВА 12. BLOB и массивы.
Типы BLOB (Binary Large Objects, большие двоичные объекты) являются сложными структурами, используемыми для хранения дискретных объектов данных переменного размера, который может быть очень большим. Они являются "сложными" в том смысле, что Firebird сохраняет эти типы в виде двух частей: специальная гиперссылка (называется BLOB ID) сохраняется в собственной строке, в то время как сами данные хранятся за пределами строки, часто на одной или нескольких страницах базы данных, на которые указывает BLOB_ID.
Firebird использует структуры BLOB для различных внутренних целей. Он также предоставляет две главные категории для пользовательских типов, применяющие этот вид структуры хранения: BLOB и массивы (ARRAY). типы ARRAY могут быть использованы для представления однородных массивов большинства типов данных.
Типы BLOB
Почти любой вид сохраняемых данных может храниться в BLOB: графические картинки, векторные рисунки, звуковые файлы, видео, документы размером с главу или целую книгу, любой вид мультимедийной информации. Поскольку BLOB может содержать различные виды информации, он требует специальной обработки чтения и записи на клиенте.
Типы BLOB могут, когда это возможно, хранить содержимое файлов, сгенерированных другими приложениями, такими как текстовые процессоры, программное обеспечение CAD или редакторы XML. Преимущества могут быть в управлении транзакциями для динамических данных, защите от внешнего интерфейса, управлении версиями и возможности доступа к внешне созданным данным с помощью средств операторов SQL.
Столбцы BLOB не могут быть проиндексированны.
Поддерживаемые типы BLOB
Firebird имеет два предварительно определенных типа BLOB, отличающиеся атрибутом подтипа (ключевое слово в SQL SUB_TYPE), как описано в табл. 12.1.
Таблица 12.1. Предварительно определенные подтипы BLOB
Определение | Алиас SQL | Назначение |
BLOB SUB_TYPE 0 | Не используется | Общий тип BLOB данных любого вида, включая текст. Общее название: "нетипизированный двоичный BLOB", однако Firebird ничего не знает о его содержании |
BLOB SUB_TYPE 1 | BLOB SUB_TYPE TEXT | Более специализированный подтип для хранения полного текста. Эквивалентен типам CLOB и MEMO, реализованных в некоторых других СУБД. Рекомендуется использовать с интерфейсами приложений, таких как компоненты RAD или поисковые машины, которые выполняют специальную трактовку для каждого типа |
Подробнее о подтипах
Подтип BLOB является положительным или отрицательным целым, которое указывает природу данных, содержащихся в столбце. Помимо двух предопределенных типов для общего использования Firebird имеет множество подтипов, которые он применяет для внутренних целей. Все эти внутренние подтипы имеют положительные номера.
Пользовательские подтипы могут быть добавлены с отличающимися идентификаторами особых типов для объектов данных, таких как HTML, XML или текстовый процессор, картинки JPEG или PNG и т.д. - именно вам делать выбор. Отрицательные номера подтипов (от-1 до -32 768) резервируются для пользовательских подтипов.
Система подтипов BLOB также позволяет выполнять специфические преобразования одного подтипа в другой. Firebird осуществляет поддержку автоматического преобразования между парой подтипов BLOB в форме BLOB-фильтров. Фильтры BLOB являются специальным видом внешних функций с единственным назначением: получение объекта BLOB одного формата и преобразование его в объект BLOB другого формата. Возможно создание BLOB-фильтра для преобразования между пользовательским (отрицательным) и предварительно определенным подтипами - обычно TEXT.
Объектный код для BLOB-фильтров размещается в библиотеках коллективного доступа. Фильтр, вызываемый при необходимости динамически, распознается на уровне базы данных (не сервера) при его объявлении в метаданных:
DECLARE FILTER <имя-фильтра>
INPUT_TYPE <подтип> /* идентифицирует тип преобразуемого объекта */
OTPUT_TYPE <подтип> /* идентифицирует тип создаваемого объекта */
ENTRY_POINT '<имя-точки-входа>' /* имя экспортируемой функции */
MODULE_NAME '<имя-внешней-библиотеки>';
/* имя библиотеки BLOB-фильтра */
! ! !
ПРИМЕЧАНИЕ. Написание и использование BLOB-фильтров выходит за пределы тем настоящего руководства. Информацию по этой теме можно найти в базах знаний Firebird.
. ! .
Firebird не проверяет тип или формат данных BLOB. При планировании их хранения вы должны создать такой код вашего приложения, чтобы формат данных был согласован с их подтипом, неважно предварительно определенным или пользовательским.
Сегменты BLOB
Данные BLOB хранятся в различных форматах в обычном столбце данных и вне столбца. Они хранятся в виде сегментов на одной или более страницах базы данных. Сегменты являются дискретными фрагментами неформатированных данных, которые обычно создаются приложением в виде потока и передаются функциям API для пакетирования и передачи по сети по одному блоку за раз непрерывно.
В структуре записи ссылка на данные BLOB осуществляется с помощью идентификатора BLOB (BLOB_ID). BLOB_ID является уникальной шестнадцатеричной парой, которая обеспечивает перекрестные ссылки между данными BLOB и содержащей их таблицей. При поступлении на сервер сегменты сохраняются в базе в том же порядке, как они были получены, хотя не обязательно с теми же размерами фрагментов, с которыми они передавались.
Когда это возможно, BLOB сохраняются на той же странице, что и запись с остальными данными. При этом большие BLOB могут занимать много страниц, а их начальные страницы могут содержать не данные, а массив указателей на страницы с содержимым BLOB.
Примеры синтаксиса
Следующий оператор определяет два столбца BLOB: BLOB1 подтипа 0 (по умолчанию) и BLOB2 подтипа 1 (TEXT, с набором символов по умолчанию):
CREATE TABLE TABLE2
(BLOB1 BLOB, /* SUB_TYPE 0 */
BLOB2 BLOB SUB_TYPE 1);
Следующий оператор определяет домен, являющийся текстовым BLOB для хранения текстов в наборе символов ISO8859_1:
CREATE DOMAIN MEMO
BLOB SUB_TYPE TEXT /*BLOB SUB_TYPE 1 */
CHARACTER SET ISO8859_1;
Фрагмент кода SQL показывает, как объявляется локальная переменная BLOB в модуле PSQL:
CREATE PROCEDURE ...
. . .
DECLARE VARIABLE AMEMO BLOB SUB_TYPE 1;
Размер сегмента
Когда в таблице определяется столбец BLOB, определение может включать ожидаемые размеры сегментов, которые будут записываться в столбец. Значение по умолчанию - 80 байт - совершенно случайное. Говорят, что такой размер был выбран, потому что это в точности длина строки текстового дисплея!
Установка размера сегмента не влияет на производительность при обработке BLOB на сервере Firebird: сервер совсем его не использует. Для приложений DSQL - которые пишет большинство людей - вы можете просто игнорировать его или, если это важно, установите его в некоторое значение, подходящее буферу, в котором ваше приложение сохраняет данные BLOB.
Для операций DML, выполняемых через API - SELECT, INSERT и UPDATE - длина сегмента указывается явно и может быть любого размера вплоть до максимума в 32 767 байт. Повторно используемые классы, драйверы и компоненты для таких сред разработки, как Delphi, C++ и Java, обычно сами заботятся о сегментации BLOB в их внутренних функциях и процедурах (например, в IBX и FIBPlus размер сегмента для чтения и записи BLOB равен 16 Кбайт и может быть изменен только глобально).
Встроенные приложения
В базах данных, используемых во встроенных приложениях, - здесь мы говорим о приложениях ESQL, написанных для обработки препроцессором gpre, - размер сегмента должен быть объявлен для указания максимального количества байтов, которое приложение собирается записать в любой сегмент столбца. Обычно приложение ESQL не должно ожидать записи сегмента, большего, чем указанная длина сегмента, определенная в таблице; получение такого сегмента переполняет внутренний буфер сегмента и разрушает память. Полезнее указывать относительно большой сегмент для уменьшения количества вызовов при поиске данных BLOB.
Следующий оператор создает два столбца BLOB: BLOBI С размером сегмента по умолчанию 80 и BLOB2 с заданным размером сегмента 1024:
CREATE.TABLE TABLE2 (BLOBI BLOB SUB_TYPE 0,
BLOB2 BLOB SEGMENT SUB_TYPE TEXT SEGMENT SIZE 1024);
В следующем фрагменте кода ESQL приложение вставляет сегмент BLOB. Длина сегмента указана в переменной включающего языка segment_iength:
INSERT CURSOR BCINS VALUES (:write_segment_buffer :segment_length);