基于FreeBSD+MySQL高性能数据库开发

TAG：System(FreeBSD)

一、高性能数据库的选择

　　在数据库的应用开发中，常常会遇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遇到的问题为例，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，也经常遇到这样的矛盾。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管理系统。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，证明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（国内用户可以从　　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（如果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）下载MySQL的执行代码及源代码。注意，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。

　　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是你选择的数据库管理员的口令，必须妥善保管。

　　如果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

　　如果要停止MySQL的数据库引擎，可以执行

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

　　按提示输入管理员口令后，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',"

　　//注意时间的格式

　　"'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，详细说明，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，如果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。如果成功，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。如果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()。

　　如果出错，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，如果没有记录或出错，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，如果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。实践证明，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。如果您正为PC上的数据库效率发愁，不妨也来试试MySQL吧。