Майкл Стоунбрейкер: серийный основатель индустрии баз данных

Большинство систем баз данных, работающих сегодня на планете, от бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом PostgreSQL до целого ряда коммерческих продуктов, созданных конкурирующими поставщиками, ведут свою родословную от кода, который Майкл Стоунбрейкер написал в Беркли в 1970-х годах. Он необычен среди самых титулованных исследователей в области вычислительной техники тем, что всю свою карьеру занимался одним и тем же — создавал работающую систему баз данных, выпускал ее, а затем основывал компанию для ее продажи — и делал это успешно девять раз.

От Нью-Гэмпшира до Беркли

Майкл Ральф Стоунбрейкер родился 11 октября 1943 года и вырос в небольшом городке Милтон-Миллс, штат Нью-Гэмпшир. Он получил степень бакалавра электротехники в Принстонском университете в 1965 году, затем степень магистра в 1967 году и докторскую степень в 1971 году, обе в Мичиганском университете. Он вошел в состав преподавателей Калифорнийского университета в Беркли, где началась его карьера, определившая всю его дальнейшую работу.

Доказательство того, что реляционная модель действительно может работать

В 1970 году исследователь IBM Эдгар Ф. Кодд опубликовал статью, предлагающую реляционную модель данных — организацию информации в таблицы, связанные общими значениями, а не жесткими иерархическими структурами, использовавшимися в то время, — но статья Кодда была теоретической, без работающей системы, доказывающей практичность этой идеи в широком масштабе. В 1973 году Стоунбрейкер и его коллега, профессор Беркли Юджин Вонг, решили создать такую систему. Результат, INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), стал одной из первых работающих реализаций, доказавших, что реляционные базы данных не только математически элегантны, но и действительно эффективны в создании и эксплуатации, включив в себя инновации в индексации B-деревьев, репликации данных и проверке целостности на основе триггеров, которые остаются стандартными методами в проектировании баз данных и сегодня. Стоунбрейкер стал соучредителем Relational Technology, Inc. (позже переименованной в Ingres Corporation, а сегодня известной как Actian) вместе с Вонгом и коллегой Ларри Роу для коммерциализации системы — это был первый случай того, что стало долгой закономерностью в его карьере.

POSTGRES и его потомки

Вместо того чтобы почивать на лаврах успеха INGRES, Стоунбрейкер обратился к тому, что он считал ограничениями реляционной модели, запустив проект POSTGRES для расширения баз данных поддержкой сложных типов данных, правил и объектно-ориентированных функций, которые исходная реляционная модель не предусматривала. Потомком POSTGRES с открытым исходным кодом стал PostgreSQL, одна из самых широко используемых систем баз данных в мире, которая активно развивается спустя десятилетия после первоначальной разработки Стоунбрейкера. Он коммерциализировал версию этой технологии под названием Illustra, которую позже приобрела компания Informix, где он работал техническим директором.

Второй акт в MIT

В 2001 году Стоунбрейкер переехал в MIT, где, вместо того чтобы замедлить темп, открыл совершенно новую главу исследований баз данных, направленных на специализированные рабочие нагрузки, которые не мог эффективно обслуживать единый реляционный движок общего назначения. Он руководил разработкой C-Store (столбцово-ориентированная база данных, оптимизированная для аналитических запросов, коммерциализированная через компанию Vertica), H-Store (транзакционная база данных в оперативной памяти, коммерциализированная как VoltDB), SciDB (база данных для крупномасштабных научных массивов данных, коммерциализированная через Paradigm4), а позже — Tamr (компания по курированию данных) и Hopara, среди прочих. За свою карьеру он основал или стал соучредителем около девяти компаний, основанных на его исследованиях, — такой темп перевода академической теории баз данных в коммерческие продукты имеет мало аналогов в компьютерных науках.

Премия Тьюринга

В 2014 году ACM присудила Стоунбрейкеру премию А.М. Тьюринга, которую часто называют Нобелевской премией в области вычислительной техники, «за фундаментальный вклад в концепции и практики, лежащие в основе современных систем баз данных». Премия, сопровождающаяся призом в 1 миллион долларов, финансируемым Google, отметила не одно изобретение, а сам паттерн: доказанную способность Стоунбрейкера определять архитектуру базы данных, необходимую отрасли, создавать работающую систему, доказывающую концепцию, и выпускать код — часто с открытым исходным кодом — чтобы базовые идеи могли распространяться по индустрии независимо от того, какую конкретную компанию он основал для их продажи.

Признание

Помимо премии Тьюринга, Стоунбрейкер получил первую премию SIGMOD Edgar F. Codd Innovations Award, названную в честь теоретика, чьи идеи он воплотил в жизнь, медаль IEEE Джона фон Неймана и премию Содружества 2015 года. В 1994 году он был избран членом ACM, а в 1997 году — членом Национальной инженерной академии США. Он носит звание почетного профессора Калифорнийского университета в Беркли и почетного адъюнкт-профессора Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT.

Почему Майкла называют гением

Случай Стоунбрейкера для этого ярлыка необычно хорошо задокументирован, поскольку формулировка премии Тьюринга четко указывает, что именно она отмечает: не один умный алгоритм, а устойчивую, повторяющуюся способность видеть, какая архитектура базы данных понадобится индустрии в будущем, за годы до того, как потребность станет очевидной, а затем действительно построить и выпустить ее, а не просто публиковать статьи о ней. Коллеги по сообществу исследователей баз данных регулярно описывают его как самого последовательного и дальновидного создателя систем в этой области, ссылаясь на огромное количество различных архитектур — реляционных, объектно-реляционных, столбцовых, резидентных, основанных на массивах, — которые он определил на раннем этапе и доказал с помощью работающего кода. Честная сложность заключается в том, что она уже, чем у некоторых лауреатов, работавших в соавторстве: премия Тьюринга Стоунбрейкера была только его, не разделенной, хотя практически каждый проект, который он построил, включал значительных соучредителей и соавторов — Юджина Вонга и Ларри Роу в INGRES, команды студентов и коллег из MIT в C-Store и H-Store — и ни одна из его систем не была успешной как одиночное усилие. Его гениальность, если это слово применимо, заключалась в архитектурном предвидении и предпринимательской настойчивости в той же мере, что и в чистой теоретической оригинальности.

Наследие

Индустрия баз данных сегодня — это, по большей части, спор, который Стоунбрейкер ведет сам с собой на протяжении пятидесяти лет о том, какая архитектура подходит для какой рабочей нагрузки, причем каждый новый ответ выделяется в отдельную компанию. Один только PostgreSQL, бесплатный и продолжающий расти в популярности спустя десятилетия после своего зарождения в Беркли, был бы достаточным наследием для большинства карьер; Стоунбрейкер построил вокруг него еще восемь систем. Что отличает его работу от типичного списка академических публикаций, так это то, что большая ее часть выжила при контакте с индустрией: PostgreSQL лежит в основе продуктов многих крупных технологических вендоров, а столбцовые и резидентные архитектуры, которые он внедрил в MIT, теперь являются стандартными категориями, которые узнает любой корпоративный покупатель баз данных, независимо от того, могут ли они назвать профессора, который первым построил работающую версию каждой из них.