Berkeley DB——Database

Berkeley DB——Database

Development Environment

Windows XP Profession，Visual Studio C++ 2005

Concept

1、 Berkeley DB是嵌入式数据库系统，支持几乎所有的现代操作系统。

2、由一个个文件组成，文件名为XXX.DB，一个文件中可以含有一个到多个DB。

3、 Berkeley DB不支持SQL、存储过程和触发器等关系数据库的高级特性。

4、 Database（DBT）就相同于关系数据库中的Table，它的key/data 对就相当于关系数据表的主键和其它n-1列，因为你可以在data中存入任意类型的数据，比如一个结构体。

5、游标（Cursor，DBC），就是一个关于特定记录的遍历器，在处理多重记录（duplicate record，多条记录key相同，而data不同）时使用它尤为方便，且效率高（称为bulk get，一次获取一批记录）。

6、数据库环境（DB_ENV），为Berkeley DB的高级特性，就是多个Database的包装器，它提供诸如日志恢复、多线程、事务处理和高性能支持等服务。

7、数据访问算法（Database Access Method）——数据在硬盘上存储和操作的方法。Berkeley DB支持B+树、Hash、Recno和Queue算法。

Begin to Use Berkeley DB

添加Berkeley db的include目录为Application的include路径，添加其lib目录为Application的lib引用路径，这样将Berkeley DB的lib和我们的Application编译为一个程序，令其“嵌入”我们的程序中。

Choose Database Access Method

Access Method	Description	Choosing Occasion
B+树	关键字有序存储，并且其结构能随数据的插入和删除进行动态调整。为了代码的简单，Berkeley DB没有实现对关键字的前缀码压缩。B+树支持对数据查询、插入、删除的常数级速度。关键字可以为任意的数据结构。	1、当Key为复杂类型时。 2、当Key有序时。
Hash	DB中实际使用的是扩展线性HASH算法（extended linear hashing），可以根据HASH表的增长进行适当的调整。关键字可以为任意的数据结构。	1、当Key为复杂类型。 2、当数据较大且key随机分布时。
Recno	要求每一个记录都有一个逻辑纪录号，逻辑纪录号由算法本身生成。相当于关系数据库中的自动增长字段。Recho建立在B+树算法之上，提供了一个存储有序数据的接口。记录的长度可以为定长或不定长。	1、当key为逻辑记录号时。 2、当非高并发的情况下。
Queue	和Recno方式接近, 只不过记录的长度为定长。数据以定长记录方式存储在队列中，插入操作把记录插入到队列的尾部，相比之下插入速度是最快的。	1、 1、当key为逻辑记录号时。 2、定长记录。 3、高并发的情况下。

Open Database

使用Db.open来打开一个数据库。打开数据库有多种方式，常用的有：

Open Flag	Description
DB_CREATE	如果数据库不存在，则创建之。
DB_EXCL	如果数据库存在，则返回失败。只和DB_CREATE一起使用才有意义。
DB_RDONLY	以只读的方式打开数据库。

代码示例：

#include <db_cxx.h>

...

Db db(NULL, 0); // Instantiate the Db object

u_int32_t oFlags = DB_CREATE; // Open flags;

try {

// Open the database

db.open(NULL, // Transaction pointer

"my_db.db", // Database file name

NULL, // Optional logical database name

DB_BTREE, // Database access method

oFlags, // Open flags

0); // File mode (using defaults)

// DbException is not subclassed from std::exception, so

// need to catch both of these.

} catch(DbException &e) {

// Error handling code goes here

} catch(std::exception &e) {

// Error handling code goes here

}

如果需要使用Berkeley DB的高级功能，可以在DbEnv（环境）中打开Database：

#include <db_cxx.h>

...

u_int32_t env_flags = DB_CREATE; // If the environment does not

// exist, create it.

u_int32_t db_flags = DB_CREATE; // If the database does not

// exist, create it.

std::string envHome("/export1/testEnv");

std::string dbName("mydb.db");

DbEnv myEnv(0);

Db *myDb;

try {

myEnv.open(envHome.c_str(), env_flags, 0);

myDb = new Db(&myEnv, 0);

myDb->open(NULL,

dbName.c_str(),

NULL,

DB_BTREE,

db_flags,

0);

} catch(DbException &e) {

std::cerr << "Error opening database environment: "

<< envHome

<< " and database "

<< dbName << std::endl;

std::cerr << e.what() << std::endl;

exit( -1 );

} catch(std::exception &e) {

std::cerr << "Error opening database environment: "

<< envHome

<< " and database "

<< dbName << std::endl;

std::cerr << e.what() << std::endl;

exit( -1 );

}

Close Database

关闭数据库很简单，只需要使用Db.close(0)来关闭db：

#include <db_cxx.h>

...

Db db(NULL, 0);

// Database open and access operations happen here.

try {

// Close the database

db.close(0);

// DbException is not subclassed from std::exception, so

// need to catch both of these.

} catch(DbException &e) {

// Error handling code goes here

} catch(std::exception &e) {

// Error handling code goes here

}

当在DbEnv中打开数据库时，关闭此DbEnv中的所有的Db后，必须关闭此DbEnv：

try {

if (myDb != NULL) {

myDb->close(0);

}

myEnv.close(0);

} catch(DbException &e) {

std::cerr << "Error closing database environment: "

<< envHome

<< " or database "

<< dbName << std::endl;

std::cerr << e.what() << std::endl;

exit( -1 );

} catch(std::exception &e) {

std::cerr << "Error closing database environment: "

<< envHome

<< " or database "

<< dbName << std::endl;

std::cerr << e.what() << std::endl;

exit( -1 );

}

在操作数据（添加、修改和删除数据）时，都是在内存中进行的，并没有写到磁盘中，而只有当我们调用Db.close(0)方法后，才将内存中的数据写入磁盘中。如果不想关闭数据库而又想把数据写入磁盘的话，可以调用Db.sync(0)方法，及时将数据写入磁盘可以降低发生DB crash而导致数据丢失的危险的几率。

Reference

嵌入式数据库系统Berkeley DB

Berkeley DB Ref Doc

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