基于MySQL的高性能数据库应用研发(使用C＋＋操作MYSQL)

柔情只为你懂 2022-07-10 12:28 181阅读 0赞

# 基于MySQL的高性能数据库应用研发 #

**一、高性能数据库的选择**  
  
  
\---- 在数据库的应用研发中，常常会碰到性能和代价的之间矛盾。以作者在研发股市行  
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  
需要在基于PC服务器，Windows NT平台的软件和硬件环境下实现。开始，我们采用了MS SQL  
Server 6.5 作为数据库系统，用Visual C++ 6.0研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式优化后，发现仍不能满足性能需要。后采  
用SQL Server的DB-Library接口，绕过了ODBC解释层，能够每秒更新行情数据30次，同  
时支持20－30个左右的并发用户进行行情查询，基本满足需要（单台PC服务器，单PII3  
50 CPU，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，能够采用UNIX服务器＋大型数据库的系统  
平台，但其研发、运行、维护的费用比微机＋Windows NT平台的费用高出数倍。我们在  
其他一些系统的研发中，也经常碰到这样的矛盾。怎样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免费软件）中很优秀的数据库系统，  
他完全符合SQL92 （Entry level）和 ODBC（ level 0-2）规范，在符合POSIX规范的操  
作系统上实现了很高效的关系型数据库管理系统。根据MySQL提供的文档，他的数据操  
作堪称任何数据库中最高效的，Benchmark如下表：  
Reading 2000000 rows by index  
Database Seconds  
mysql 367  
mysql\_odbc 464  
db2\_odbc 1206  
informix\_odbc 121126  
ms-sql\_odbc 1634  
oracle\_odbc 20800  
solid\_odbc 877  
sybase\_odbc 17614  
Inserting (350768) rows  
Database Seconds  
mysql 381  
mysql\_odbc 619  
db2\_odbc 3460  
informix\_odbc 2692  
ms-sql\_odbc 4012  
oracle\_odbc 11291  
solid\_odbc 1801  
sybase\_odbc 4802  
(run on the same NT 4.0 machine)  
\---- 从MySQL的Benchmark中能够看到，MySQL的性能很出众（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Windows NT的  
支持。Windows NT＋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式，经过一段时间的运行，证实MySQL确实是高效而稳定的数据库，  
很适合构建大容量、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、研发的心得和大家共享。  
  
**二、MySQL的安装和运行**  
\---- 首先从http://www.mysql.com/（国内用户能够从http://www.freecode.com.cn/m  
irror/mysql/）下载MySQL的执行代码及源代码。注意，Windows NT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，按文档中的提示  
编辑my.cnf（假如MySQL的根目录是c:＼mysql，可暂不改变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＼mysql mysql  
\---- 建立数据库连接，出现“mysql>”提示符后，执行  
\---- mysql > DELETE FROM user WHERE Host=’localhost’ AND User=’’;  
\---- mysql > QUIT  
\---- 删除任何的非授权用户。  
\---- 然后执行  
\---- C:＼mysql＼bin＼mysqladmin reload  
\---- C:＼mysql＼bin＼mysqladmin -u root password your\_password  
\---- 其中，your\_password是您选择的数据库管理员的口令，必须妥善保管。  
\---- 假如要每次都以管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，能够执行  
C:＼mysql＼bin＼mysqladmin -u=root -p shutdown  
按提示输入管理员口令后，MySQL的数据库引擎停止。  
  
**三、MySQL客户端应用的研发**  
\---- 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C API进行研发。现以Visual C++  
环境为例，作一简单介绍。  
\---- 新建一Win32 Console Application的Project，把“c:＼mysql＼include”添加到编  
译选项的包含路径中（在Project Options中加入 /I "d:＼mysql＼include"）。新建一m  
ain.c文档，主体如下：  
\#include  
\#include  
\#include  
\#include  
int main( int argc, char \* argv\[\] )  
\{  
char szTargetDSN\[\] = "test";  
char szSqlText\[500\]="";  
char aszFlds\[ 25 \]\[ 25 \];  
MYSQL \* myData ;  
MYSQL\_RES \* res ;  
MYSQL\_FIELD \* fd ;  
MYSQL\_ROW row ;  
int i,j,k;  
BOOL bCreate ＝ 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  
"create table mytable "  
//新建一张表  
"(time datetime, s1 char(6), "  
"s2 char(11), s3 int, s4 int)");  
if (mysql\_query( myData, szSqlText))  
//执行SQL语句  
\{//执行SQL语句出错  
ErrLog( "Can’t create table") ;  
mysql\_close( myData ) ;  
return FALSE ;  
\}  
｝  
sprintf(szSqlText,  
"insert into mytable "  
//向表中插入数据  
"values(’2000-3-10 21:01:30’,"  
//注意时间的格式  
"’Test’,’MySQLTest’,2000,3)");  
if (mysql\_query( myData, szSqlText))  
\{//执行SQL语句出错  
ErrLog( "Can’t insert data to table") ;  
mysql\_close( myData ) ;  
return FALSE ;  
\}  
sprintf(szSqlText, "select \* from mytable ");  
if (mysql\_query( myData, szSqlText))  
//进行数据检索  
\{  
//执行SQL语句出错  
mysql\_close( myData ) ;  
return FALSE ;  
\}  
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%ld records found:  
＼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 < j ; 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’t connect to the mysql server ") ;  
mysql\_close( myData ) ;  
return FALSE ;  
\}  
mysql\_close( myData ) ;  
return TRUE ;  
\}  
\---- 对其中几个函数作简单说明，周详说明，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()做准备。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, const char \*host,  
\---- const char \*user, const char \*passwd, const char \*db,  
\---- unsigned int port, const char \*unix\_socket, unsigned int client\_flag)  
\---- 和MySQL数据库引擎建立连接。在执行进一步的数据操作之前，必须确保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. int mysql\_query(MYSQL \*mysql, const char \*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\_ROW mysql\_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  
数能够用mysql\_num\_fields(result)获得，各字段的值能够用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），就能够编译运行了。  
\---- 到这里，一个简单的数据库应用就研发完成了。当然，MySQL有一套功能丰富的AP  
I，大家能够查看文档。另外，假如需要跨平台的移植性，能够考虑用MySQL的ODBC接口  
。能够自己配置MySQL的ODBC连接属性，也能够下载myodbc-2.50.29-nt.zip工具包来配  
置。  
  
**四、总结**  
\---- 作者用MySQL在Windows NT上构建了高性能、高稳定性的数据库系统。这样，既可  
以利用Windows NT和Visual C++的友好界面，又能够获得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、研发周期短、运行稳定（MySQL的  
稳定性在Yahoo、163、263等站点获得了极高的评价）。  
\---- 现在，我的股市行情查询和交易系统已获得了每秒钟记录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，而系统的研发、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。