leveldb

女爷i 2022-09-26 15:58 185阅读 0赞

int main(int argc, char** argv)
            {
                leveldb::DB* db;
                leveldb::Options options;
                // 如果打开已存在数据库的时候，需要抛出错误，将以下代码插在leveldb::DB::Open方法前面
                options.create_if_missing = true;
                // 打开一个数据库实例
                leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(options, "/tmp/testdb", &db);
                assert(status.ok());
                // LevelDB提供了Put、Get和Delete三个方法对数据库进行添加、查询和删除
                std::string key = "key";
                std::string value = "value";
                // 添加key=value
                status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), key, value);
                assert(status.ok());
                // 根据key查询value
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key, &value);
                assert(status.ok());
                std::cout<             // 修改操作（原生没有提供）由添加和删除合起来实现
                std::string key2 = "key2";
                // 添加key2=value               
                status = db->Put(leveldb::WriteOptions(),key2,value);
                assert(status.ok());
                // 删除key
                status = db->Delete(leveldb::WriteOptions(), key);
                // 查询key2
                assert(status.ok());
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key2, &value);
                assert(status.ok());
                std::cout<             // 查询key
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key, &value);
                if (!status.ok())
                {
                   std::cerr<             }   
                else
                {
                    std::cout<             }
                // 在对数据库进行了一系列的操作之后，需要对数据库进行关闭，该操作比较简单即删除该对象即可  
                delete db;
                return 0;
            }
            #g++ -o main main.cpp ../leveldb/libleveldb.a -lpthread -I../leveldb/include
            实例编译完成后，如下来执行即可看到结果：
            #./main
            value
            key2==value
            key: NotFound:

一个LevelDB数据库需要有一个对应的文件系统目录名字，该数据库的所有内容都存储在这个目录下。  
LevelDB的使用很简单，一般分三步走：  
（1）打开一个数据库实例。  
（2）对这个数据库实例进行插入，修改和查询操作。  
（3）最后在使用完成之后，关闭该数据库。

对数据库的简单读、写操作LevelDB提供了Put，Delete和Get三个方法对数据库进行修改和查询

特点：  
1、key和value都是任意长度的字节数组；  
2、entry（即一条K-V记录）默认是按照key的字典顺序存储的，当然开发者也可以重载这个排序函数；  
3、提供的基本操作接口：Put()、Delete()、Get()、Batch()；  
4、支持批量操作以原子操作进行；  
5、可以创建数据全景的snapshot(快照)，并允许在快照中查找数据；  
6、可以通过前向（或后向）迭代器遍历数据（迭代器会隐含的创建一个snapshot）；  
7、自动使用Snappy压缩数据；  
8、可移植性；

#### 10.1.6 iterator.h ####

遍历器接口非常简单，支持前向和反向遍历。还支持seek到某一个key.支持注册cleanup函数.实现是DBIter.

class Iterator {
     public:
      Iterator();
      virtual ~Iterator();
    
      // An iterator is either positioned at a key/value pair, or
      // not valid.  This method returns true iff the iterator is valid.
      virtual bool Valid() const = 0;
    
      // Position at the first key in the source.  The iterator is Valid()
      // after this call iff the source is not empty.
      virtual void SeekToFirst() = 0;
    
      // Position at the last key in the source.  The iterator is
      // Valid() after this call iff the source is not empty.
      virtual void SeekToLast() = 0;
    
      // Position at the first key in the source that at or past target
      // The iterator is Valid() after this call iff the source contains
      // an entry that comes at or past target.
      virtual void Seek(const Slice& target) = 0;
    
      // Moves to the next entry in the source.  After this call, Valid() is
      // true iff the iterator was not positioned at the last entry in the source.
      // REQUIRES: Valid()
      virtual void Next() = 0;
    
      // Moves to the previous entry in the source.  After this call, Valid() is
      // true iff the iterator was not positioned at the first entry in source.
      // REQUIRES: Valid()
      virtual void Prev() = 0;
    
      // Return the key for the current entry.  The underlying storage for
      // the returned slice is valid only until the next modification of
      // the iterator.
      // REQUIRES: Valid()
      virtual Slice key() const = 0;
    
      // Return the value for the current entry.  The underlying storage for
      // the returned slice is valid only until the next modification of
      // the iterator.
      // REQUIRES: !AtEnd() && !AtStart()
      virtual Slice value() const = 0;
    
      // If an error has occurred, return it.  Else return an ok status.
      virtual Status status() const = 0;
    
      // Clients are allowed to register function/arg1/arg2 triples that
      // will be invoked when this iterator is destroyed.
      //
      // Note that unlike all of the preceding methods, this method is
      // not abstract and therefore clients should not override it.
      typedef void (*CleanupFunction)(void* arg1, void* arg2);
      void RegisterCleanup(CleanupFunction function, void* arg1, void* arg2);
    
     private:
      struct Cleanup {
        CleanupFunction function;
        void* arg1;
        void* arg2;
        Cleanup* next;
      };
      Cleanup cleanup_;
    
      // No copying allowed
      Iterator(const Iterator&);
      void operator=(const Iterator&);
    };

这个里面部分实现在table/iterator.cc里面有.都非常简单.创建好cleanup对象然后组织称为链表,在析构函数时候调用.

Iterator::Iterator() {
      cleanup_.function = NULL;
      cleanup_.next = NULL;
    }
    
    Iterator::~Iterator() {
      if (cleanup_.function != NULL) {
        (*cleanup_.function)(cleanup_.arg1, cleanup_.arg2);
        for (Cleanup* c = cleanup_.next; c != NULL; ) {
          (*c->function)(c->arg1, c->arg2);
          Cleanup* next = c->next;
          delete c;
          c = next;
        }
      }
    }
    
    void Iterator::RegisterCleanup(CleanupFunction func, void* arg1, void* arg2) {
      assert(func != NULL);
      Cleanup* c;
      if (cleanup_.function == NULL) {
        c = &cleanup_;
      } else {
        c = new Cleanup;
        c->next = cleanup_.next;
        cleanup_.next = c;
      }
      c->function = func;
      c->arg1 = arg1;
      c->arg2 = arg2;
    }

IIteration
    
    下面的例子展示了如何打印数据库中的所有键值对。
    
    leveldb::Iterator* it = db->NewIterator(leveldb::ReadOptions());
    
      for (it->SeekToFirst(); it->Valid(); it->Next()) {
    
        cout << it->key().ToString() << ": "  << it->value().ToString() << endl;
    
      }
    
      assert(it->status().ok());  // Check for any errors found during the scan
    
      delete it;
    
     
    
    下面的例子展示了如何访问key在[start,limit)范围内的情况：
    
    for (it->Seek(start);
    
         it->Valid() && it->key().ToString() < limit;
    
         it->Next()) {
    
        ...
    
    }
    
    下面展示了逆序访问（注意：逆序访问会比正序访问要慢）
    
    for (it->SeekToLast(); it->Valid(); it->Prev()) { ... }

原子更新操作
    
    在将key2插入之后key1删除之前调用的进程挂掉，在不同的key下存在相同的value。WriteBatch类可以通过一系列的更新操作来避免这个问题。
    
    #include "leveldb/write_batch.h"
    
    ...
    
    std::string value;
    
    leveldb::Status s = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key1, &value);
    
    if (s.ok()) {
    
      leveldb::WriteBatch batch;
    
      batch.Delete(key1);
    
      batch.Put(key2, value);
    
         s = db->Write(leveldb::WriteOptions(), &batch);
    
    }
    
    WriteBatch类顺序的执行一系列的操作。在例子中，要在插入之前调用删除操作。这样当key1和key2相同的时候，不需要结束错误的删除值的操作。
    
    WriteBatch类除了原子性的好处之外，可以大大加快大批量更新操作的速度。

1，下载levelDB源码
    
    Git clone https://github.com/google/leveldb.git
    
    
    2，编译LevelDB
    
    cd leveldb & make all
    
    编译完成之后在当前目录多了两个目录：out-shared和out-static
    
    在out-static目录下有我们需要的libleveldb.a
    
    
    3,在当前目录新建文件夹test
    
    touch test; cd test
    
    
    4,在test目录新建测试代码test.cpp
    
    [cpp] view plain copy
    print?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    
        #include <assert.h>  
        #include <string.h>  
        #include <iostream>  
        #include "leveldb/db.h"  
          
        int main(){  
                leveldb::DB* db;  
                leveldb::Options options;  
                options.create_if_missing = true;  
                leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(options,"/tmp/testdb", &db);  
                assert(status.ok());  
          
                std::string k1 = "name";  
                std::string v1 = "jim";  
          
                status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), k1, v1);  
                assert(status.ok());  
          
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), k1, &v1);  
                assert(status.ok());  
                std::cout<<"k1:"<<k1<<"; v1:"<<v1<<std::endl;  
                  
                std::string k2 = "age";  
                std::string v2 = "20";  
          
                status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), k2, v2);  
                assert(status.ok());  
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), k2, &v2);  
                assert(status.ok());  
                std::cout<<"k2:"<<k2<<"; v2:"<<v2<<std::endl;  
          
                status = db->Delete(leveldb::WriteOptions(), k2);  
                assert(status.ok());  
                std::cout<<"Delete k2.."<<std::endl;  
                status = db->Get(leveldb::ReadOptions(),k2, &v2);  
                if(!status.ok())  
                    std::cerr<<"k2:"<<k2<<"; "<<status.ToString()<<std::endl;  
                else  
                    std::cout<<"k2:"<<k2<<"; v2:"<<v2<<std::endl;  
          
                delete db;  
                return 0;  
        }  
    
    
    5,编译前的准备
    
    把libleveldb.a拷贝到当前目录
    
    cp ../out-static/libleveldb.a ./
    
    把leveldb/include目录添加到PATH :
    
    cd ..; export PATH=$PATH:$(pwd)/include; cd test
    
    6，编译运行
    
    编译：
    
    g++ -o test test.cpp libleveldb.a -lpthread -I../include
    
    运行：
    
    [cpp] view plain copy
    print?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    
        ➜  test git:(master) ✗ ./test  
        k1:name; v1:jim  
        k2:age; v2:20  
        Delete k2..  
        k2:age; NotFound:  
    
    
    到目前为止，我们就基本可以使用leveldb了。
    
    
    9, 执行完.test之后，在/tmp/testdb下面产生了leveldb相关的文件：
    
    [cpp] view plain copy
    print?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    
        ➜  test git:(master) ✗ ls -alh /tmp/testdb  
        total 56  
        drwxr-xr-x  10 root  wheel   340B 10  3 12:51 .  
        drwxrwxrwt  14 root  wheel   476B 10  3 12:31 ..  
        -rw-r--r--   1 root  wheel   148B 10  3 12:14 000005.ldb  
        -rw-r--r--   1 root  wheel   148B 10  3 12:51 000008.ldb  
        -rw-r--r--   1 root  wheel    80B 10  3 12:51 000009.log  
        -rw-r--r--   1 root  wheel    16B 10  3 12:51 CURRENT  
        -rw-r--r--   1 root  wheel     0B 10  3 11:57 LOCK  
        -rw-r--r--   1 root  wheel   309B 10  3 12:51 LOG  
        -rw-r--r--   1 root  wheel   309B 10  3 12:14 LOG.old  
        -rw-r--r--   1 root  wheel   110B 10  3 12:51 MANIFEST-000007  
    
    
    
    8,  根据LevelDB官方网站的描述，LevelDB的特点和限制如下：
    特点：
    1、key和value都是任意长度的字节数组；
    2、entry（即一条K-V记录）默认是按照key的字典顺序存储的，当然开发者也可以重载这个排序函数；
    3、提供的基本操作接口：Put()、Delete()、Get()、Batch()；
    4、支持批量操作以原子操作进行；
    5、可以创建数据全景的snapshot(快照)，并允许在快照中查找数据；
    6、可以通过前向（或后向）迭代器遍历数据（迭代器会隐含的创建一个snapshot）；
    7、自动使用Snappy压缩数据；
    8、可移植性；
    限制：
    1、非关系型数据模型（NoSQL），不支持sql语句，也不支持索引；
    2、一次只允许一个进程访问一个特定的数据库；
    3、没有内置的C/S架构，但开发者可以使用LevelDB库自己封装一个server;