学习Berkeley DB

xsx2008 2014-08-20

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1 导言

首先，我们要了解Berkeley DB的一些基本特性，在IBM的开发网站上有篇文章对其有比较清晰的介绍；

这篇文章讲到了BDB的设计思想和核心数据结构、以及数据访问算法；并有常用函数使用范例；算是接触BDB的一个入门好材料；

进入以下url阅读：

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-embdb/index.html

我现在的问题是，我们需要使用BDB的话，有以下问题需要解决：

如何使用各个常用操作？

数据访问算法的选择？

性能如何？需要做一个贴近实际的性能测试；

BDB支持多索引，那么多索引是如何建立的？

针对特定环境，如何建立合适的索引？

如何封装，以便于我们方便的使用？

如何将SQL移植为NOSQL？

在接下来的学习中，我将集中解决以上问题；

在这篇文章中，我们学习BDB的常用操作。

2 下载安装

Berkeley DB下载

oracle Berkeley DB官网：

http://www.oracle.com/us/products/database/berkeley-db/overview/index.html

http://www.oracle.com/technetwork/products/berkeleydb/downloads/index.html?ssSourceSiteId=ocomen

下载版本：Berkeley DB 6.0.20.tar.gz

安装

进入对应环境的安装目录：

cd build_unix

../dist/configure --prefix=/opt/app/todeav1/soft/bdb/

环境变量部署

BDB_HOME=/opt/app/todeav1/colin/db;export BDB_HOME

LIBPATH=$BDB_HOME/bin:$LIBPATH; export LIBPATH

LD_LIBRARY_PATH=$BDB_HOME/lib:$LD_LIBRARY_PATH;export LD_LIBRARY_PATH

编译

g++ -o test demo.cpp -I$BDB_HOME/include/ -L$BDB_HOME/lib/ -ldb –lpthread

3 常用操作

打开数据库

首先调用db_create()函数来创建DB 结构的一个实例，然后再调用DB->open()函数来完成真正的打开操作。

Berkeley DB 将所有对数据库的操作都封装在名为DB 的结构中。db_create()函数的作用就是创建一个该结构。

将磁盘上保存的文件作为数据库打开是由DB->open()函数来完成的，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);

eg：

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);

}

参数“DATABASE”指明对应的磁盘文件名为demo.db；参数“DB_BTREE”表示数据库底层使用的数据结构是B 树；而参数“DB_CREATE”和“0664”则表明当数据库文件不存在时创建一个新的数据库文件，并且将该文件的属性值设置为0664。

错误处理是在打开数据库时必须的例行检查，这可以通过调用DB->err()函数来完成。其中参数“ret”是在调用Berkeley DB 函数后返回的错误代码，其余参数则用于显示结构化的错误信息。

插入

向Berkeley DB 数据库中添加数据可以通过调用DB->put()函数来完成，其原型如下所示：

int DB->put(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, DBT *data,

u_int32_t flags);

在向数据库中添加数据时，如果给定的关键字已经存在，大多数应用会对于已经存在的数据。

采用覆盖原则。也就是说，如果数据库中已经保存了一个“sport/basketball”对，再次调用DB->put()函数添加一个“sport/football”对，那么先前保存的那些数据将会被覆盖。但Berkeley DB 允许在调用DB->put()函数时指定参数“DB_NOOVERWRITE”，声明不对数据库中已经存在的数据进行覆盖，一旦给出“DB_NOOVERWRITE”标记，如果DB->put()函数在执行过程中发现给出的关键字在数据库中已经存在了，就无法成功地把该Key/Data 对添加到数据库中，于是将返回错误代码 “DB_KEYEXIST”。

检索数据

从Berkeley DB 数据库中检索数据可以通过调用DB->get()函数来完成，其原型如下所示：

int DB->get(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, DBT *data,

u_int32_t flags);

在进行数据检索时，对DB->get()函数的返回值进行处理是必不可少的，因为它携带着检索操作是否成功完成等信息。下面列出的是DB->get()函数的返回值：

◆0 函数调用成功，指定的关键字被找到；

◆DB_NOTFOUND 函数调用成功，但指定的关键字未被找到；

◆大于0 函数调用失败，可能出现了系统错误。

删除

从Berkeley DB 数据库中删除数据可以通过调用DB->del()函数来完成，其原型如下所示：

int DB->del(DB *db, DB_TXN *txnid, DBT *key, u_int32_t flags);

删除数据只需给出相应的关键字，不用指明与之对应的数据。

eg：

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");

关闭数据库

对于一次完整的数据库操作过程来说，关闭数据库是不可或缺的一个节。这是因为Berkeley DB 需要依赖于系统底层的缓冲机制，也就是说只有在数据库正常关闭的时候，修改后的数据才有可能全部写到磁盘上，同时它所占用的资源也才能真正被全部释放。关闭数据库的操作是通过调用DB->close()函数来完成的，其原型如下所示：

int DB->close(DB *db, u_int32_t flags);