Berkeley DB 批量插入更新与删除用法示例

在Berkeley DB 4.8之前，我们可以执行的唯一的批量数据库操作是批量读取。
从Berkeley DB 4.8开始，Berkeley DB支持批量插入/更新/删除，并且用法也与批量读取相似。
批量插入/更新/删除对Berkeley DB的更新性能提升非常大，是一个值得认真学习的新功能。
本文就以一个示例程序展示批量插入和批量删除的用法。

/* 批量插入示例函数。*/
void *
run_bulk_insert()
{
int raw_key[NUM_KEY_INT];
char raw_data[DATA_SIZE];
DBT key, data;
DB_ENV *envp;
DB *dbp;
DB_TXN *tid;
int *insert_load;
int insert_count, id, i, ret, op_flag;
double tmp;

char *key_buf, *data_buf;
void *p;
int j;

/* Initialize structs and arrays */
memset(raw_key, 0, KEY_SIZE);
memset(raw_data, 0, DATA_SIZE);
memset(&key, 0, sizeof(DBT));
memset(&data, 0, sizeof(DBT));
tid = NULL;

/* Initialize bulk insertion buffers */
key_buf = malloc(KEY_SIZE * bulk_size * 2);
data_buf = malloc(DATA_SIZE * bulk_size * 2);
memset(key_buf, 0, KEY_SIZE * bulk_size * 2);
memset(data_buf, 0, DATA_SIZE * bulk_size * 2);

/*
* 初始化Bulk buffer.使用批量操作(bulk operations) 也就是
* 批量插入/删除/更新/读取的时候，必须使用用户提供的内存。
* 所以需要设置DBT对象的flags为DB_DBT_USERMEM，并且设置ulen成员而不是size成员。
*/
key.data = key_buf;
key.ulen = KEY_SIZE * bulk_size * 2;
key.flags = DB_DBT_USERMEM;
data.data = data_buf;
data.ulen = DATA_SIZE * bulk_size * 2;
data.flags = DB_DBT_USERMEM;

op_flag = DB_MULTIPLE;/* 这个flag给put/get/del 表示执行批量插入/更新/读取/删除。 */

/*
* 填充一个bulk buffer DBT 对象. 先调用DB_MULTIPLE_WRITE_INIT初始化该
* DBT。必须传入一个工作指针p和data buffer DBT 对象。
*/
DB_MULTIPLE_WRITE_INIT(p, &data);
for (i = 0; i < bulk_size; i++) {
/*
* 调用DB_MULTIPLE_WRITE_NEXT这个宏来向bulk buffer当中插入数据。
* 需要确保bulk buffer足够大，否则会出现内存访问越界错误。
*
* 各参数说明：
* p: 是这个宏内部使用的工作变量，由DB_MULTIPLE_WRITE_INIT初始化，并且必须在此处一直使用。
* data: 是data buffer DBT对象。
* raw_data: 是一个数据项所在的内存地址。你需要把你要装入的数据项传入这个参数。每个数据项
* 可以含有任意长度的字节，长度限制是一个DBT的总长度限制，也就是2的32次方。
* DATA_SIZE: 是本次宏调用的数据项长度。本例当中所有数据项长度相同，只是特例。完全可以
* 使用变长的数据项。
*
* 循环结束后填充完成，这个data buffer当中有bulk_size个data，
*/
DB_MULTIPLE_WRITE_NEXT(p, &data, raw_data, DATA_SIZE);
}

/*
* 批量插入insert_count条key/data pairs, 每一批插入bulk_size条key/data pairs.
* 本例当中我们只准备了一批数据，所以最终插入的数据是重复的，不过这不影响示例本身。
*/
for (i = 0; i < insert_count / bulk_size; ) {
/*
* 填充key buffer。填好后，这个key buffer当中有bulk_size个key，
* 并且第i个key与data buffer 当中的第i个data做为一对key/data pair
* 被插入数据库当中(i = 0, 1, 2, ... bulk_size).
*/
DB_MULTIPLE_WRITE_INIT(p, &key);
for (j = i * bulk_size; j < (i + 1) * bulk_size; j++) {
raw_key[0] = insert_load[j];
/* 在循环当中使用DB_MULTIPLE_WRITE_NEXT依次插入每条data到data buffer当中。
* 循环结束后填充完成。*/
DB_MULTIPLE_WRITE_NEXT(p, &key, raw_key, KEY_SIZE);
}

/* 启动事务准备批量插入。 */
if ((ret = envp->txn_begin(envp, NULL, &tid, 0)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[insert] DB_ENV->txn_begin");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*
* 执行批量插入。key和data DBT 对象分别是key buffer和data buffer,
* 其中必然含有相同书目的key和data items,key buffer当中的第i个
* key item与data buffer当中的第i个data item 作为一个Key/data pair
* 被插入数据库中。(i = 0, 1, 2, ... bulk_size).
*/
switch(ret = dbp->put(dbp, tid, &key, &data, op_flag)) {
case 0: /* 批量插入操作成功，提交事务。*/
if ((ret = tid->commit(tid, 0)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[insert] DB_TXN->commit");
exit(EXIT_FAILURE);
}
break;
case DB_LOCK_DEADLOCK:
/* 如果数据库操作发生死锁，那么必须abort事务。然后，可以选择重新执行该操作。*/
if ((ret = tid->abort(tid)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[insert] DB_TXN->abort");
exit(EXIT_FAILURE);
}
continue;
default:
envp->err(envp, ret, "[insert] DB->put ([%d]%d)", i, insert_load[i]);
exit(EXIT_FAILURE);
}

i++;
}

(void)free(key_buf);
(void)free(data_buf);

return (NULL);
}

/* 批量插入示例函数。*/
void *
run_bulk_delete()
{
int raw_key[NUM_KEY_INT];
DBT key;
DB_ENV *envp;
DB *dbp;
DB_TXN *tid;
int *delete_load;
int delete_count, id, i, ret, op_flag;
double tmp;

char *key_buf;
void *p;
int j;

/* Initialize structs and arrays */
memset(raw_key, 0, KEY_SIZE);
memset(&key, 0, sizeof(DBT));
tid = NULL;

/*
* 初始化批量删除使用的key buffer。由于批量删除不需要data，
* 所以只需要初始化和填充key buffer。我们同样需要使用自己分配的内存。
*/
key_buf = malloc(KEY_SIZE * bulk_size * 2);
memset(key_buf, 0, KEY_SIZE * bulk_size * 2);

/* 初始化key buffer DBT 对象，设置正确的flags和ulen成员。 */
key.data = key_buf;
key.ulen = KEY_SIZE * bulk_size * 2;
key.flags = DB_DBT_USERMEM;
op_flag = DB_MULTIPLE; /* 批量删除同样需要这个flag。*/

/*
* 批量删除所有的数据。每一批删除由key buffer DBT 当中的key
* 指定的bulk_size条key/data pair. 这两个宏的详细用法见上文。
*/
for (i = 0; i < delete_count / bulk_size; ) {
/* 为批量删除初始化并填充一个key buffer DBT 对象。 */
DB_MULTIPLE_WRITE_INIT(p, &key);
for (j = i * bulk_size; j < (i + 1) * bulk_size; j++) {
raw_key[0] = delete_load[j];
DB_MULTIPLE_WRITE_NEXT(p, &key, raw_key, KEY_SIZE);
}
/* 启动事务。*/
if ((ret = envp->txn_begin(envp, NULL, &tid, 0)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[delete] DB_ENV->txn_begin");
exit(EXIT_FAILURE);
}

/*
* 执行批量删除。key buffer DBT
* 当中的bulk_size条key指定的key/data pairs会被从数据库当中删除。
*/
switch(ret = dbp->del(dbp, tid, &key, op_flag)) {
case 0: /* 批量删除操作成功，提交事务。*/
if ((ret = tid->commit(tid, 0)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[delete] DB_TXN->commit");
exit(EXIT_FAILURE);
}
break;
case DB_LOCK_DEADLOCK:
/* 如果数据库操作发生死锁，那么必须abort事务。然后，可以选择重新执行该操作。*/
if ((ret = tid->abort(tid)) != 0) {
envp->err(envp, ret, "[delete] DB_TXN->abort");
exit(EXIT_FAILURE);
}
continue;
default:
envp->err(envp, ret, "[delete] DB->del ([%d]%d)", i, delete_load[i]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
i++;
}

(void)free(key_buf);

return (NULL);
}