基于FreeBSD MySQL高性能数据库开发

来源:岁月联盟 编辑:zhu 时间:2008-01-18
基于FreeBSD MySQL高性能数据库开发内容简介:【FreeBSD教程】 一、高性能数据库的选择 在数据库的应用开发中,经常会碰到性能和代价的之间矛盾。以作者在开发股市行情查询和交易系统中碰到的问题为例,要在实时记录1000多只股票每分钟更新一次的行情数

  【FreeBSD教程】一、高性能数据库的选择

  在数据库的应用开发中,经常会碰到性能和代价的之间矛盾。以作者在开发股市行情查询和交易系统中碰到的问题为例,要在实时记录1000多只股票每分钟更新一次的行情数据的同时,响应大量并发用户的数据查询请求。考虑到性价比和易维护性,系统又要求在基于PC服务器,WindowsNT平台的软硬件环境下实现。开始,我们采用了MSSQL Server6.5作为数据库系统,用VisualC 6.0开发了访问数据库的前端,应用ODBC 数据接口,在进行了大量的数据库配置和程序优化后,发现仍不能满足性能要求。后采用SQLServer的DB-Library接口,绕过了ODBC解释层,可以每秒更新行情数据30次,同时支持20-30个左右的并发用户进行行情查询,基本满足要求(单台PC服务器,单PII3 50CPU,内存128M,SCSI硬盘)。有没有可能进一步提高系统的性能和负载能力呢?经过分析,数据库服务器是系统的瓶颈。当然,可以采用UNIX服务器+大型数据库的系统平台,但其开发、运行、维护的费用比微机+WindowsNT平台的费用高出数倍。我们在其它一些系统的开发中,也经常碰到这样的矛盾。如何在微机平台上建立大容量、高效率、易维护、高性价比的数据库系统呢?

  考察国内基于微机平台的数据库应用系统,典型的如网易的分布式邮件系统,采用了FreeBSD MySQL的平台,其容量、负载能力和响应速度都很优秀。作者查阅了MySQL的相关文档,发现MySQL是GNU软件(即OpenSource自由软件)中非常优秀的数据库系统,它完全符合SQL92(Entrylevel)和ODBC(level0-2)规范,在符合POSIX规范的操作系统上实现了非常高效的关系型数据库治理系统。根据MySQL提供的文档,它的数据操作堪称所有数据库中最高效的,Benchmark如下表:

  Reading2000000rowsbyindex

  DatabaseSeconds

  mysql367

  mysql_odbc464

  db2_odbc1206

  informix_odbc121126

  ms-sql_odbc1634

  oracle_odbc20800

  solid_odbc877

  sybase_odbc17614

  Inserting(350768)rows

  DatabaseSeconds

  mysql381

  mysql_odbc619

  db2_odbc3460

  informix_odbc2692

  ms-sql_odbc4012

  oracle_odbc11291

  solid_odbc1801

  sybase_odbc4802

  (runonthesameNT4.0machine)

  ----从MySQL的Benchmark中可以看到,MySQL的性能非常出众(当然,测试的MySQL系统可能作了优化,被测数据可能是针对MySQL选择的),而且MySQL提供了对WindowsNT的支持。WindowsNT+MySQL能否成为构建高性能数据库应用的理想选择呢?作者用MySQL 的数据接口改写了程序,经过一段时间的运行,证实MySQL确实是高效而稳定的数据库,非常适合构建大容量、高效率、易维护、高性价比的数据库应用系统。现将MySQL的安装、运行、开发的心得与大家共享。

  二、MySQL的安装和运行

  首先从http://www.mysql.com/(国内用户可以从http://www.freecode.com.cn/m irror/mysql/)下载MySQL的执行代码及源代码。注重,WindowsNT用户要选择NT下的执行代码,我下载的是mysql-shareware-3.22.32-win.zip。解包后执行Setup,按屏幕提示即可完成安装。

  拷贝MySQL根目录(c:/mysql)下的my-example.cnf到c:/my.cnf,按文件中的提示编辑my.cnf(假如MySQL的根目录是c:/mysql,可暂不改动my.cnf)。在NT的控制台窗口中,进入MySQL的执行目录(c:/mysql/bin),执行

  C:/mysql/bin/mysqld-shareware--standalone

  则MySQL的数据库引擎启动。打开另一NT控制台窗口,执行

  C:/mysql/bin/mysqlmysql

  建立数据库连接,出现“mysql>”提示符后,执行

  mysql>DELETEFROMuserWHEREHost='localhost'ANDUser='';

  mysql>QUIT

  删除所有的非授权用户。

  然后执行

  C:/mysql/bin/mysqladminreload

  C:/mysql/bin/mysqladmin-urootpasswordyour_password

  其中,your_password是你选择的数据库治理员的口令,必须妥善保管。

  假如要每次都以治理员身份连接数据库,则编辑c:/my.cnf,在[client]段中加入

  :

  user=root

  password=your_password

  假如要停止MySQL的数据库引擎,可以执行

  C:/mysql/bin/mysqladmin-u=root-pshutdown

  按提示输入治理员口令后,MySQL的数据库引擎停止。

  三、MySQL客户端应用的开发

  MySQL提供了丰富的数据接口API,包括C、C 、Perl、PHP、Python、TCL等API和 JDBC,ODBC接口。出于性能考虑,我们采用了MySQL的CAPI进行开发。现以VisualC 环境为例,作一简单介绍。

  新建一Win32ConsoleApplication的Project,把“c:/mysql/include”添加到编译选项的包含路径中(在ProjectOptions中加入/I"d:/mysql/include")。新建一m ain.c文件,主体如下:

  #include

  #include

  #include

  #include

  intmain(intargc,char*argv[])

  {

  charszTargetDSN[]="test";

  charszSqlText[500]="";

  charaszFlds[25][25];

  MYSQL*myData;

  MYSQL_RES*res;

  MYSQL_FIELD*fd;

  MYSQL_ROWrow;

  inti,j,k;

  BOOLbCreate=TRUE;

  if((myData=mysql_init((MYSQL*)0))

  //初始化数据结构

  &&mysql_real_connect(myData,NULL,

  //连接数据库

  "root","your_password",szTargetDSN,

  MYSQL_PORT,NULL,0))

  {

  if(bCreate)

  {

  sprintf(szSqlText,//构造SQL语句

  "createtablemytable"

  //新建一张表

  "(timedatetime,s1char(6),"

  "s2char(11),s3int,s4int)");

  if(mysql_query(myData,szSqlText))

  //执行SQL语句

  {//执行SQL语句出错

  ErrLog("Can'tcreatetable");

  mysql_close(myData);

  returnFALSE;

  }

  }

  sprintf(szSqlText,

  "insertintomytable"

  //向表中插入数据

  "values('2000-3-1021:01:30',"

  //注重时间的格式

  "'Test','MySQLTest',2000,3)");

  if(mysql_query(myData,szSqlText))

  {//执行SQL语句出错

  ErrLog("Can'tinsertdatatotable");

  mysql_close(myData);

  returnFALSE;

  }

  sprintf(szSqlText,"select*frommytable");

  if(mysql_query(myData,szSqlText))

  //进行数据检索

  {

  //执行SQL语句出错

  mysql_close(myData);

  returnFALSE;

  }

  else

  {

  res=mysql_store_result(myData);

  //取得查询结果

  i=(int)mysql_num_rows(res);

  //取得有效记录数

  printf("Query:%s/n%ldrecordsfound:

  /n",szSqlText,i);

  for(i=0;fd=mysql_fetch_field(res);

  i )

  strcpy(aszFlds[i],fd->name);

  //取得各字段名

  for(i=1;row=mysql_fetch_row(res);)

  //依次读取各条记录

  {j=mysql_num_fields(res);

  //取得记录中的字段数

  printf("Record#%ld:-/n",i );

  for(k=0;k
//输出各字段的值

  printf("Fld#%d(%s):%s/n",k 1,aszFlds[k],

  (((row[k]==NULL)||

  (!strlen(row[k])))?"NULL":row[k]));

  puts("==============================/n");

  }

  mysql_free_result(res);

  }

  }

  else

  {//连接数据库出错

  ErrLog("Can'tconnecttothemysqlserver");

  mysql_close(myData);

  returnFALSE;

  }

  mysql_close(myData);

  returnTRUE;

  }

  对其中几个函数作简单说明,具体说明,可参考MySQL文档:

  1.MYSQL*mysql_init(MYSQL*mysql)

  初始化一个类型为MYSQL的数据结构,为执行mysql_real_connect()做预备。参数 mysql为指向该结构的指针,假如mysql为NULL,则新建并初始化一个MYSQL的数据结构。新建的结构将在mysql_close()中释放。

  若成功,返回初始化的MYSQL数据结构的指针,否则返回NULL。

  2.MYSQL*mysql_real_connect(MYSQL*mysql,constchar*host,

  constchar*user,constchar*passwd,constchar*db,

  unsignedintport,constchar*unix_socket,unsignedintclient_flag)

  与MySQL数据库引擎建立连接。在执行进一步的数据操作之前,必须保证mysql_re al_connect()成功返回。

  参数mysql是mysql_init()的返回值;

  参数host是运行MySQL数据库引擎的机器的TCP/IP主机名,如为NULL则默认为“lo calhost”;

  参数user和passwd是MySQL数据库的合法用户和口令;

  参数db是连接的数据库名;

  参数port,unix_socket和client_flag一般取默认值。

  3.intmysql_query(MYSQL*mysql,constchar*query)

  执行query字符串中的SQL语句,query必须以0结尾。假如成功,返回0。

  4.MYSQL_RES*mysql_store_result(MYSQL*mysql)

  返回SELECT,SHOW,DESCRIBE,EXPLAIN等语句执行的结果。函数新建一个MYSQL_ RES的数据结构,把结果存储在该结构中。假如查询没有匹配的结果,则返回空数据集。处理完结果集后,必须调用mysql_free_result()。

  假如出错,返回NULL,否则返回MYSQL_RES结构的指针。

  5.MYSQL_ROWmysql_fetch_row(MYSQL_RES*result)

  取回结果集中的下一条记录,假如没有记录或出错,返回NULL。一条记录中的字段数可以用mysql_num_fields(result)获得,各字段的值可以用row[0]到row[mysql_nu m_fields(result)-1]的数组来访问。

  在工程的链接选项中,加入c:/mysql/lib/libmysql.lib的接口库,把libmysql.d ll复制到操作系统的system目录下(c:/winnt/system32),就可以编译运行了。

  到这里,一个简单的数据库应用就开发完成了。当然,MySQL有一套功能丰富的AP I,大家可以查看文档。另外,假如需要跨平台的移植性,可以考虑用MySQL的ODBC接口。可以自己配置MySQL的ODBC连接属性,也可以下载myodbc-2.50.29-nt.zip工具包来配置。

  四、总结

  作者用MySQL在WindowsNT上构建了高性能、高稳定性的数据库系统。这样,既可以利用WindowsNT和VisualC 的友好界面,又可以获得MySQL的强大功能。实践证实,这种方案成本低(别忘了MySQL是免费的)、效率高、开发周期短、运行稳定(MySQL的稳定性在Yahoo、163、263等站点获得了极高的评价)。

  目前,我的股市行情查询和交易系统已经获得了每秒钟记录70-100条股票行情数据,同时响应50个并发用户进行数据查询的性能,而系统的开发、运行成本却大幅降低。假如您正为PC上的数据库效率发愁,不妨也来试试MySQL吧。

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