DEVIEW 2014 [1B6]Realm a database for android & ios

1. Realm (렘)
Android & iOS 를 위한 데이터베이스

2. • Tim Anglade
• 개발자, Realm의 프로덕트 담당 임원
• 기존직장: Cloudant (CouchDB, acquired by
IBM), MongoDB Inc, Apigee, NASDAQ Stock
Exchange
• 개발 언어: Ruby, JavaScript, Java, Objective-C,
Swift, Prolog, Pascal, C#

5. 이분들이 DEVIEW를 성공으로 이끈 주역들 입니다.
이분들께 커다란 박수를 드리고 싶습니다. 송창현, 옥상훈,
조한용, 박은정, 김동호 and everybody else!
다음에 이분들을 보시면 감사표시를 해주세요 ^^

6. 개요
1. Realm(렘) 소개
2. 배운 것들
2.1 내부 디자인
2.2 API 디자인
3. Q&A

7. 1. Realm(렘) 소개

8. Realm(렘) /rɛlm/
noun (plural: realms)
1. An abstract sphere of influence, real or
imagined.
2. The domain of a certain abstraction.
3. (formal or law) A territory or state, as ruled by
a specific power, and particularly those
territories ruled by a king.
한국어 : 영역

9. • 새로운 데이터베이스, 모바일에서의 SQLite 역할을 대
신할
• 모바일을 위한 디자인
• 스마트폰, 태블릿 & 웨어러블에서 직접 동작함
• 객체/모델-지향, 하지만 ORM은 아닙니다
• ACID 완벽지원
• 간단한 쓰레드 모델 지원
• C++ 코어 기반의 크로스 플랫폼

10. • 2014 7월에 발표, 2011년 부터 지적인 개발, 2012
부터 실제 제품에 사용됨
• 수만명의 개발자들이 앱개발에 사용중
• 수백만의 사용자들이 실제 사용중
• iOS 버전은 지금 당장 사용가능, Android 버전은 곧
사용가능

11. • > 8주만에 2만 명의 개발자가 사용
• Parse.com 보다 빠른 성장
(8개월 동안 1만 명의 개발자가 사용)
• 9주동안 계속 Github 의 '탑 트렌드 프로젝트'
• “아름답고, 작은 메모리를 차지하며 다양한 플랫폼을
지원하는 모바일 앱을 위한 데이터베이스가 드디어 탄
생 했습니다. 또한 디자인도 매우 아름답습니다.”
—David Helgason, CEO, Unity

12. 많은 앱에서 이미 사용중 입니다
• Breeze (TechCrunch Disrupt 파이널, 20억원 정도
의 투자를 받음)
• Cloth (뉴욕타임즈에 많이 소개된)
• Zynga (매일 수백만명의 사용자가 사용하는 게임에서
사용중)
• + ~1,000 개의 앱이 이미 앱스토어에 올라오있거나
개발 완료단계
• 다음은 누구 일까요? 한국에 있는 우리의 제일 큰 팬은
누구?

14. 수많은 사람들이 제게
Android 용 Realm
이 언제 출시되는지 물었습니다.
곧 발표할 예정입니다!

15. 얼마나 곧 이냐구요?

16. 얼마나?
오늘!

17. DEVIEW 를 위해 준비된!
Android용 Realm
은 지금 사용가능 합니다
realm.io/kr
Android용 Realm에 대한 모임이 있습니다(한국어 진
행).10월 6일 월요일 / 역삼동 알럿스퀘어 B2:
onoffmix.com/event/33885

18. 모델(Models)
// Just extend your standard POJO from RealmObject:
public class Dog extends RealmObject {
private String name;
private int age;
@ignored private int dontPersistMe;
// + Standard setters and getters here
}

19. 쓰기
Realm realm = Realm.getInstance(this.getContext());
// Transactions give you easy thread-safety
realm.beginTransaction();
Dog dog = realm.createObject(Dog.class);
dog.setName("Rex");
dog.setAge(3);
realm.commitTransaction();

20. 쿼리
// Queries uses Builder pattern to
// build up the query conditions
RealmResults<Dog> query = realm.where(Dog.class)
.greaterThan("age", 8)
.findAll();
// Queries are chainable
RealmResults<Dog> allRex = query.where()
.contains("name", "rex")
.findAll();

21. 관계
public class Person extends RealmObject {
private String name;
private RealmList<Dog> dogs;
}
realm.beginWrite();
Dog mydog = realm.createObject(Dog.class);
Person person = realm.createObject(Person.class);
person.setName("Tim");
person.getDogs().add(mydog);
realm.commitWrite();

22. 쓰레드 안전하게 관리하기
new Thread(new Runnable() {
public void run() {
Realm realm = Realm.getInstance(this.getContext());
RealmResults<Dog> dogs = realm.where(Dog.class)
.contains("name", "rex")
.findAll();
// You can write to any Realm from any thread too
// with full ACID guarantees
}
}).start();

23. 암호화
Encryption
byte[] key = new byte[32];
new SecureRandom().nextBytes(key);
Realm realm = Realm.create(this, key);
// Normal usage!
RealmResults<Dog> query = realm.where(Dog.class)
.greaterThan("age", 8)
.findAll();

24. 디자인 목표
1. 모던하고
2. 간단하며
• 배우기 쉽고 (< 1 hour)
• 관리하고/디버그하기 쉽고
• 여러 쓰레드에서 사용하기 쉽게
3. 속도가 빠르게

25. 디자인 목표
1. 모던하고
2. 간단하며
• 배우기 쉽고 (< 1 hour)
• 관리하고/디버그하기 쉽고
• 여러 쓰레드에서 사용하기 쉽게
3. 속도가 빠르게

29. 2. 배운 것들

30. 2.1 데이터베이스 내부 디자인에
대해서 배운것

32. 역사적 배경
• 대부분의 데이터 구조(배열, 해시, 등등)는 80년대에 만
들어졌습니다
• 그당시에는, CPU와 메모리의 속도가 거의 비슷했습니
다
• 이제는 상황이 달라졌습니다… 프로세서가 1000배 이
상 빠릅니다
• 매일 사용하는 프로그램의 성능에 많은 영향을 끼쳤습
니다
• 데이터베이스에 끼친 영향은 더욱 큽니다

33. 가변 배열

34. 일반적인 레이아웃
struct mytype {
bool value1;
int64_t value2;
int value3;
};
mytype myarray[2];

35. 패딩!

36. 행 기반의 데이터베이스
• 비슷한 레이아웃을 사용하는 경향이 있다
• 때로는 가변 인코딩을 사용하고, 이는 오버헤드를 발생
시킨다
• 행을 불러오는데 최적화 되어있지만, 그게 병목은 아니
다
• 행을 불러오는 것은 프로세서 캐시를 더럽힌다
(~64-128 바이트)

37. 컬럼 지향!
• 데이터를 컬럼 기준으로 자른다 - 한 컬럼당 하나의 배
열
• 패딩의 필요성이 없어진다
• 한 컬럼에서 이터레이션 할 때, 캐시를 건드리지 않는다

38. 추가적인 최적화
• 하나의 boolean 값은 보통 1 byte 전체를 차지한다
(8 bits) - 87%가 낭비됨!
• 그 대신에 Realm은 로 접근할 수 있도록 바이트
당 8개의 boolean을 저장하고 간단한 bit 쉬프트를
한다
• integer를 위해서는, 우리는 배열을 인서트 될 수 있는
가장 큰 숫자의 길이에 맞추는데 길이는 0, 1, 2, 4, 8,
16, 32 와 64 bit를 사용한다. 이로인해 64-bit 블럭
에 최소한의 오버헤드로 들어가도록 한다.

39. Realm의 가변 배열의 효과
1. 데이터가 훨씬 작다 (sqlite 사이즈의 50% 이하)
2. 검색이 훨씬 빠르다 (캐시 최적화 덕분에)
3. 컬럼 이터레이션이 훨씬 빠르다 (쿼리에 매우 유리한
조건이다)
4. 벡터 연산이 훨씬 빠르다

40. Realm 은 가변 배열의 그래프이다
• 가변배열은 b-tree에 연결되어있다
• 전체 구조는 매우 규칙적이다: 가변배열은 저~ 하부구
조에 있다
• 메모리에 매핑하기가 쉽다

41. Copy-on-Write
• Realm은 쓰기할 때 읽기를 block 하지 않기 위해서
COW(Copy-on-Write)를 사용한다
• 디스크에 시리얼화(serialize) 하기 위해서, 새로운 탑
노드에서부터 트리를 읽는다

42. Multiversion concurrency control (MVCC)
• 이 방식을 사용해서 여러 버전의 그래프를 유지할 수 있
습니다
• 쉬운 MVCC (git과 같은)
• 각 버전은 완전한 일관성을 가집니다 (ACID 개념)

43. 비압축 b-tree
• 압축이 필요 없습니다! 우리는
제일 오래된 버전을 표시하고 유
지하는 하는 방식으로 기존 버전
의 공간을 재사용 합니다

44. 복사없는 쿼리처리
• Realm 쿼리는 복사되는 것이아니, 매핑 됩니다
• SQL 쿼리에 비교하자면: 투영된 것을 보게되는 것이
아니라, 실제 데이터를 보게 됩니다
• 컨텍스트 (다른 컬럼의)는 언제나 사용 가능합니다
• 쿼리 결과의 값을 쉽게 수정할 수 있습니다

45. 지그재그 쿼리

46. 일반적인 검색 알고리즘
size_t find(size_t start, size_t end) {
size_t i = start;
while(i < end && first[i] > 5 && first[i] < 10 && second[i] == 200 && third[i] != 0)
i++;
if(i < end)
return i;
else
return -1;
}

47. 지그재그 쿼리
size_t find(size_t start, size_t end) {
size_t i = start;
while (i < end) {
size_t orig_start = i;
while(i < end && !(first[i] < 10)) i++;
while(i < end && !(first[i] > 5)) i++;
while(i < end && !(second[i] == 200) i++;
while(i < end && !(third[i] != 0) i++;
if( i < end && i == orig_start)
return(i);
}
return -1;
}

49. 지그재그 쿼리
• 우리는 각 조건문을 루프안에서도 테스트 하였습니다
• 컬럼-지향의 장점을 사용합니다, 캐싱!
• 최적의 패스를 찾을 수 있다는 것을 보장하지는 않지만,
대부분의 경우에 최적에 가까운 경로를 사용합니다

50. 링크
Dog mydog = realm.createObject(Dog.class);
Person person = realm.createObject(Person.class);
person.getDogs().add(mydog);
일반적으로:
1. 그래프 (탐색하기 좋지만, 일반적인 검색 등에서 좋지
않습니다)
2. 문서 (비정규화된 복사 — 유지하기 힘듭니다)

51. • Realm 은 세번째 방법을 사용합니다: 포인터!
• foreign 테이블 안의 오프셋을 가리킵니다
• pointer 가 0 이라면 “링크 없음”을 뜻 합니다
• 유일한 이슈는 객체가 지워졌을 때 레퍼런스를 유지하
는 일입니다
• 만약 객체가 foreign 테이블의 top 근처에서 삭제된
다면, 모든 포인터를 업데이트 해야 합니다! :(

52. 삭제 처리하기
• 링크가 삭제되었을 때, 마지막 레코드를 삭제된 레코드
자리로 이동합니다
• 이 방식을 사용하면, 하나의 링크만 업데이트가 필요합
니다

53. 2.2 API 디자인에 대해서 배운것

54. Google의 Joshua Bloch가 쓴 “How to Build a
Good API and Why it Matters” 를 꼭 읽어볼 것을 추
천합니다. j.mp/good-api-design
• “발표하기 전에 여러 앱들을 만들어보기”
• “모든 사람을 만족시킬 수는 없다”
• “API는 1가지 일을 해야 하고 그걸 잘해야 한다”
• “API는 가능하면 작아야 한다”
• “이름을 보고 어떤 역할을 하는지 알 수 있어야 한다”
• “통일성이 있어야한다”
이제부터는 우리가 배운 것들을 말씀드리겠습니다…

55. 최고의 API는 사람들이 이미 알고있는 것들이다
당신의 제품을 사용하기에 얼마나 걸리나요? 1주일? 3일?
0 시간은 어떤가요?
표준 문법과 언어나 프레임웍의 클래스를 따른다면, 모든
사람이 매우 바로 쓸 수 있는 API를 만드는 것이 가능합니
다.
예시: Realm 은 Realm 하나만 이해하면 됩니다. 다른 클
래스들은 직관적인 (RealmObject, RealmList)거나
필수가 아닌 것들 입니다.

56. 심플함 ≠ 심플한 API
심플한 API와 심플한 프로덕트 사이에는 커다란 차이가
있습니다!!
[…]

57. realm.beginTransaction()
dog.setName("Rex");
dog.setAge(3);
// dog.save()
realm.commitTransaction()
↑ vs ↓
// realm.beginTransaction()
dog.setName("Rex");
dog.setAge(3);
dog.save()
// realm.commitTransaction()
상단에 있는 답변 (명시적인 트랜젝션)이 ACID를 보장하
고, 충돌을 방지하기 위한 유일한 방법이고, 사용자가 멀티
쓰레드를 사용하는데에 큰 도움을 준다

58. 한번 벗어나면, 계속 그 길을 유지해야
한번 사용하는 언어의 스탠다드에서 벗어났으면(좋은 이
유로), 다음에도 그 것을 유지해서 API의 일관성을 유지하
는 것이 좋다.
Example:
- Realm
- RealmObject (can’t use just Object)
- RealmList (can’t use List or ArrayList)
- RealmResults (not Results or
RealmResultsList)
- RealmMigration (not Migration)

59. 사용자들은 이해하지 못하더라도 그것을 쓸 수 있어야 한
다
복잡한 개념을 단순화해서 사용자가 내부를 이해하지 않고
도 사용할 수 있도록 하는 것은 제품을 만드는 사람의 책임
이다.
예시: 마이그레이션 여러개의 데이터베이스의 상태를 데
이터의 차이점을 관리하면서 맵핑하고, 스키마와 디스크
저장방식을 관리 하는 것은 대부분의 사람들이 이해하기
힘든 것들이다. 우리는 보통 사용자들이 그런것들을 신경
쓸 필요 없도록 많은 노력을 기울였다. […]

60. […] 우리는 암묵적인 속성 추가를 허용합니다 (예를 들어
“name”이라는 속성을 모든 Dogs에 추가하기), 하지만
속성 삭제는 명시적으로 해야 합니다.
왜냐구요?
왜냐면 속성을 명시적으로 삭제하지 않으면, 그 컬럼이 추
가되고 삭제된 다음에 다시 추가되었는지, 아니면 처음으
로 추가된 것인지 알 수 없기 때문입니다. 이는 데이터의
일관성 이슈를 방지하기 위해서 필요합니다.

61. 1.0 는 새로운 0.1 입니다.
• 모바일 개발 사이클은 전통적인 서버사이드 개발/데스
크탑용 소프트웨어 개발보다 짧습니다.
• 요즘은 개발할 때 아무 많은 라이브러리를 사용합니다.
• 모바일 앱을 컨테이너화 하는 것은 의존성을 줄이는데
많은 도움을 줍니다.
• 덜 검증된 라이브러리를 쓰더라도 많은 장점을 가져올
수 있습니다.
• SDK 개발자가 API를 자주 수정하고/변화하고/개선하
는 것이 또한 많은 장점을 가져다 줍니다.

62. 지속적으로 관리하기
특별히 신경쓰지 않으면 복잡도가 점점 증가해서 API는
계속 쓰기 나빠질 것입니다!
새로운 기능을 추가하고, 버그를 고치, 하면서 계속 나빠질
것입니다.
API는 디자인이 아닙니다 — API는 구현하는 것이고, API
는 제품이고, API는 QA 입니다.
API는 생명체 입니다 :)

63. 감사합니다!
• http://realm.io/kr
• tim@realm.io 또는 kr@realm.io
• Vote for Realm BoF at 18:00 today :)
• Android용 Realm에 대한 한국어 모임이 있습니다.
10월 6일 월요일 / 역삼동 알럿스퀘어 B2:
onoffmix.com/event/33885
질문 있으세요?