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開源嵌入式數(shù)據(jù)庫BerkeleyDB(2)

2019-11-04 21:03:16
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供稿：網(wǎng)友

　　應用統(tǒng)一的編程接口
　　使用Berkeley DB提供的函數(shù)來進行數(shù)據(jù)庫的訪問和治理并不復雜，在大多數(shù)場合下只需按照統(tǒng)一的接口標準進行調(diào)用就可以完成最基本的操作。
　　
　　打開數(shù)據(jù)庫
　　打開數(shù)據(jù)庫通常要分兩步進行：首先調(diào)用db_create()函數(shù)來創(chuàng)建DB結(jié)構(gòu)的一個實例，然后再調(diào)用DB->open()函數(shù)來完成真正的打開操作。Berkeley DB將所有對數(shù)據(jù)庫的操作都封裝在名為DB的結(jié)構(gòu)中。db_create()函數(shù)的作用就是創(chuàng)建一個該結(jié)構(gòu)，其原型如下所示：
　　typedef strUCt__db DB;
　　int db_create(DB **dbp, DB_ENV *dbenv, u_int32_t flags);
　　將磁盤上保存的文件作為數(shù)據(jù)庫打開是由DB->open()函數(shù)來完成的，其原型如下所示：
　　int DB->open(DB *db, DB_TXN *txnid, const char *file,
　　const char *database, DBTYPE type, u_int32_t flags, int mode);
　　下面這段代碼示范了如何創(chuàng)建DB對象句柄及如何打開數(shù)據(jù)庫文件：
　　#include <sys/types.h>
　　#include <stdio.h>
　　#include <stdlib.h>
　　#include <string.h>
　　#include <db.h>
　　#define DATABASE "demo.db"
　　/* 以下程序代碼的程序頭同此＊/
　　int main()
　　{ DB *dbp;
　　 int ret;
　　 if ((ret = db_create(&dbp, NULL, 0)) != 0) {
　　 f　　 exit (1);
　　 }
　　 if ((ret = dbp->open(dbp, NULL, DATABASE, NULL, DB_BTREE, DB_CREATE, 0664)) != 0) {
　　 dbp->err(dbp, ret, "%s", DATABASE);
　　 exit (1);
　　 }
　　}
　　代碼首先調(diào)用db_create()函數(shù)來創(chuàng)建一個DB對象句柄。變量dbp在調(diào)用成功后將成為數(shù)據(jù)庫句柄，通過它可以完成對底層數(shù)據(jù)庫的配置或訪問。接下去調(diào)用DB->open()函數(shù)打開數(shù)據(jù)庫文件，參數(shù)“DATABASE”指明對應的磁盤文件名為demo.db；參數(shù)“DB_BTREE”表示數(shù)據(jù)庫底層使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是B樹；而參數(shù)“DB_CREATE”和“0664”則表明當數(shù)據(jù)庫文件不存在時創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫文件，并且將該文件的屬性值設(shè)置為0664。
　　
　　錯誤處理是在打開數(shù)據(jù)庫時必須的例行檢查，這可以通過調(diào)用DB->err()函數(shù)來完成。其中參數(shù)“ret”是在調(diào)用Berkeley DB函數(shù)后返回的錯誤代碼，其余參數(shù)則用于顯示結(jié)構(gòu)化的錯誤信息。
　　
　　添加數(shù)據(jù)
　　向Berkeley DB數(shù)據(jù)庫中添加數(shù)據(jù)可以通過調(diào)用DB->put()函數(shù)來完成，其原型如下所示：
　　int DB->put(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, DBT *data, u_int32_t flags);
　　下面這段代碼示范了如何向數(shù)據(jù)庫中添加新的數(shù)據(jù)：
　　
　　int main()
　　{ DB *dbp;
　　 DBT key, data;
　　 int ret;
　　 if ((ret = db_create(&dbp, NULL, 0)) != 0) {
　　 fprintf(stderr, "db_create: %s/n", db_strerror(ret));
　　 exit (1);
　　 }
　　 if ((ret = dbp->open(dbp,
　　 NULL, DATABASE, NULL, DB_BTREE, DB_CREATE, 0664)) != 0) {
　　 dbp->err(dbp, ret, "%s", DATABASE);
　　 exit (1);
　　 }
　　 memset(&key, 0, sizeof(key));
　　 memset(&data, 0, sizeof(data));
　　 key.data = "sport";
　　 key.size = sizeof("sport");
　　 data.data = "football";
　　 data.size = sizeof("football");
　　 if ((ret = dbp->put(dbp, NULL, &key, &data, 0)) == 0)
　　 printf("db: %s: key stored./n", (char *)key.data);
　　 else
　　 dbp->err(dbp, ret, "DB->put");
　　}
　　代碼首先聲明了兩個DBT結(jié)構(gòu)變量，并分別用字符串“sport”和“football”進行填充。它們隨后作為要害字和數(shù)據(jù)傳遞給用來添加數(shù)據(jù)的DB->put()函數(shù)。DBT結(jié)構(gòu)幾乎會在所有同數(shù)據(jù)訪問相關(guān)的函數(shù)中被用到。
　　
　　在向數(shù)據(jù)庫中添加數(shù)據(jù)時，假如給定的要害字已經(jīng)存在，大多數(shù)應用會對于已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)采用覆蓋原則。也就是說，假如數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)保存了一個“sport/basketball”對，再次調(diào)用DB->put()函數(shù)添加一個“sport/football”對，那么先前保存的那些數(shù)據(jù)將會被覆蓋。但Berkeley DB答應在調(diào)用DB->put()函數(shù)時指定參數(shù)“DB_NOOVERWRITE”，聲明不對數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)進行覆蓋，其代碼如下：
　　
　　if ((ret = dbp->put(dbp, NULL, &key, &data, DB_NOOVERWRITE)) == 0)
　　 printf("db: %s: key stored./n", (char *)key.data);
　　else
　　 dbp->err(dbp, ret, "DB->put");
　　一旦給出“DB_NOOVERWRITE”標記，假如DB->put()函數(shù)在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)給出的要害字在數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)存在了，就無法成功地把該Key/Data對添加到數(shù)據(jù)庫中，于是將返回錯誤代號“DB_KEYEXIST”。
　　
　　檢索數(shù)據(jù)
　　從Berkeley DB數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)可以通過調(diào)用DB->get()函數(shù)來完成，其原型如下所示：
　　
　　int DB->get(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, DBT *data, u_int32_t flags);
　　下面這段代碼示范了如何從數(shù)據(jù)庫中檢索出所需的數(shù)據(jù)：
　　int main()
　　{ DB *dbp;
　　 DBT key, data;
　　 int ret;
　　 if ((ret = db_create(&dbp, NULL, 0)) != 0) {
　　 fprintf(stderr, "db_create: %s/n", db_strerror(ret));
　　 exit (1);
　　 }
　　 if ((ret = dbp->open(dbp,
　　 NULL, DATABASE, NULL, DB_BTREE, DB_CREATE, 0664)) != 0) {
　　 dbp->err(dbp, ret, "%s", DATABASE);
　　 exit (1);
　　 }
　　 memset(&key, 0, sizeof(key));
　　 memset(&data, 0, sizeof(data));
　　 key.data = "sport";
　　 key.size = sizeof("sport");
　　 if ((ret = dbp->get(dbp, NULL, &key, &data, 0)) == 0)
　　 printf("db: %s: key retrieved: data was %s./n",
　　 (char *)key.data, (char *)data.data);
　　 else
　　 dbp->err(dbp, ret, "DB->get");
　　}
　　代碼同樣聲明了兩個DBT結(jié)構(gòu)變量，并且調(diào)用memset()函數(shù)對它們的內(nèi)容清空。雖然Berkeley DB并不強制要求在進行數(shù)據(jù)操作之前先清空它們，但出于提高代碼質(zhì)量考慮還是建議先進行清空操作。在進行數(shù)據(jù)檢索時，對DB->get()函數(shù)的返回值進行處理是必不可少的，因為它攜帶著檢索操作是否成功完成等信息。下面列出的是DB->get()函數(shù)的返回值：
　　
　　◆ 0 函數(shù)調(diào)用成功，指定的要害字被找到；
　　
　　◆ DB_NOTFOUND 函數(shù)調(diào)用成功，但指定的要害字未被找到；
　　
　　◆大于0 函數(shù)調(diào)用失敗，可能出現(xiàn)了系統(tǒng)錯誤。
　　
　　刪除數(shù)據(jù)
　　從Berkeley DB數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)可以通過調(diào)用DB->del()函數(shù)來完成，其原型如下所示：
　　
　　int DB->del(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, u_int32_t flags);
　　下面這段代碼示范了如何從數(shù)據(jù)庫中刪除數(shù)據(jù)：
　　
　　int main()
　　{ DB *dbp;
　　 DBT key;
　　 int ret;
　　 if ((ret = db_create(&dbp, NULL, 0)) != 0) {
　　 fprintf(stderr, "db_create: %s/n", db_strerror(ret));
　　 exit (1);
　　 }
　　 if ((ret = dbp->open(dbp,
　　 NULL, DATABASE, NULL, DB_BTREE, DB_CREATE, 0664)) != 0) {
　　 dbp->err(dbp, ret, "%s", DATABASE);
　　 exit (1);
　　 }
　　 memset(&key, 0, sizeof(key));
　　 key.data = "sport";
　　 key.size = sizeof("sport");
　　 if ((ret = dbp->del(dbp, NULL, &key, 0)) == 0)
　　 printf("db: %s: key was deleted./n", (char *)key.data);
　　 else
　　 dbp->err(dbp, ret, "DB->del");
　　}
　　刪除數(shù)據(jù)只需給出相應的要害字，不用指明與之對應的數(shù)據(jù)。
　　
　　關(guān)閉數(shù)據(jù)庫
　　對于一次完整的數(shù)據(jù)庫操作過程來說，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫是不可或缺的一個環(huán)節(jié)。這是因為Berkeley DB需要依靠于系統(tǒng)底層的緩沖機制，也就是說只有在數(shù)據(jù)庫正常關(guān)閉的時候，修改后的數(shù)據(jù)才有可能全部寫到磁盤上，同時它所占用的資源也才能真正被全部釋放。關(guān)閉數(shù)據(jù)庫的操作是通過調(diào)用DB->close()函數(shù)來完成的，其原型如下所示：
　　
　　int DB->close(DB *db, u_int32_t flags);
　　下面這段代碼示范了如何在需要的時候關(guān)閉數(shù)據(jù)庫：
　　
　　int main()
　　{ DB *dbp;
　　 DBT key, data;
　　 int ret, t_ret;
　　 if ((ret = db_create(&dbp, NULL, 0)) != 0) {
　　 fprintf(stderr, "db_create: %s/n", db_strerror(ret));
　　 exit (1);
　　 }
　　 if ((ret = dbp->open(dbp,
　　 NULL, DATABASE, NULL, DB_BTREE, DB_CREATE, 0664)) != 0) {
　　 dbp->err(dbp, ret, "%s", DATABASE);
　　 goto err;
　　 }
　　 memset(&key, 0, sizeof(key));
　　 memset(&data, 0, sizeof(data));
　　 key.data = "sport";
　　 key.size = sizeof("sport");
　　 if ((ret = dbp->get(dbp, NULL, &key, &data, 0)) == 0)
　　 printf("db: %s: key retrieved: data was %s./n",
　　 (char *)key.data, (char *)data.data);
　　 else
　　 dbp->err(dbp, ret, "DB->get");
　　 if ((t_ret = dbp->close(dbp, 0)) != 0 && ret == 0)
　　 ret = t_ret;
　　 exit(ret);
　　}
　　小結(jié)
　　Berkeley DB這個嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用非常簡單。它沒有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的概念，也不需要復雜的SQL語句，所有對數(shù)據(jù)的操作和治理都可以


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