584
[leveldb] 初探 leveldb
[TOC]
1、 leveldb 簡介
leveldb 是 Google 用 C++ 開發的一個快速的 鍵值對存儲數據庫（持久化KV單機數據庫），提供從字符串鍵到字符串值的有序映射，具有很高的隨機寫，順序讀/寫性能，但是隨機讀的性能很一般，也就是說，LevelDB很適合應用在查詢較少，而寫很多的場景。
LevelDB應用了 LSM (Log Structured Merge) 策略，lsm_tree對索引變更進行延遲及批量處理，並通過一種類似於歸並排序的方式高效地將更新遷移到磁盤，降低索引插入開銷，關於LSM，本文在後麵也會簡單提及。
根據LevelDB官方網站的描述，LevelDB的特點和限製如下：
1-1 特點
- 1、key和value都是任意長度的字節數組；
- 2、entry（即一條K-V記錄）默認是按照key的字典順序存儲的，當然開發者也可以重載這個排序函數；
- 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進行；
- 5、可以創建數據全景的snapshot(快照)，並允許在快照中查找數據；
- 6、可以通過前向（或後向）迭代器遍曆數據（迭代器會隱含的創建一個snapshot）；
- 7、自動使用Snappy壓縮數據；
- 8、可移植性；
1-2 限製
- 1、非關係型數據模型（NoSQL），不支持sql語句，也不支持索引；
- 2、一次隻允許一個進程訪問一個特定的數據庫；
- 3、沒有內置的C/S架構，但開發者可以使用LevelDB庫自己封裝一個server;
LevelDB本身隻是一個lib庫，在源碼目錄make編譯即可，然後在我們的應用程序裏麵可以直接include leveldb/include/db.h頭文件
2、 leveldb 安裝
2-1 下載 leveldb
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ git clone https://github.com/google/leveldb
2-2 編譯 leveldb
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ cd leveldb/
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ make
編譯的動態庫和靜態庫分別在 out-shared，out-static 下：
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ ls leveldb/out-shared/libleveldb.so.1.20
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ ls leveldb/out-static/libleveldb.a
2-3 安裝 leveldb
隻有動態庫需要安裝，如果靜態庫在編譯後直接鏈接即可。 （動態庫靜態庫請看文章後來更多鏈接）
# cp leveldb header file
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ sudo cp -r /leveldb/include/ /usr/include/
# cp lib to /usr/lib/
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ sudo cp /leveldb/out-shared/libleveldb.so.1.20 /usr/lib/
# create link
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ sudo ln -s /usr/lib/libleveldb.so.1.20 /usr/lib/libleveldb.so.1
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ sudo ln -s /usr/lib/libleveldb.so.1.20 /usr/lib/libleveldb.so
# update lib cache
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ sudo ldconfig
查看動態庫安裝是否成功
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ ls /usr/lib/libleveldb.so*
# 顯示下麵 3 個文件即安裝成功
/usr/lib/libleveldb.so.1.20
/usr/lib/libleveldb.so.1
/usr/lib/libleveldb.so
3、 leveldb 使用
我們的 leveldb目錄下編寫一個 test.cpp 來測試我們的 leveldb。將key1對應的value值，移到key2對應的值。。
#include <iostream>
#include <string>
#include <assert.h>
#include "leveldb/db.h"
using namespace std;
int main(void)
{
leveldb::DB *db;
leveldb::Options options;
options.create_if_missing = true;
// options.error_if_exists = true;
// open
leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(options,"/tmp/testdb2", &db);
assert(status.ok());
string key1 = "name1";
string key2 = "name2";
string value = "wuchengbing12";
// write key1
status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), key1, value);
assert(status.ok());
// read key1
status = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key1, &value);
assert(status.ok());
cout<<value<<endl;
// write key2
status = db->Put(leveldb::WriteOptions(), key2, value);
assert(status.ok());
// delete key1
status = db->Delete(leveldb::WriteOptions(), key1);
assert(status.ok());
status = db->Get(leveldb::ReadOptions(),key2, &value);
// assert(status.ok());
if(!status.ok()) {
cerr<<key2<<" "<<status.ToString()<<endl;
} else {
cout<<key2<<"==="<<value<<"==="<<status.ToString()<<endl;
}
// close
delete db;
return 0;
}
3-1 編譯 - 靜態鏈接
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ cp out-static/libleveldb.a ./
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ g++ test.cpp -o test ./libleveldb.a -lpthread -Iinclude
3-2 編譯 - 動態鏈接
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ g++ test.cpp -o test -lpthread -lleveldb -Iinclude
3-3 運行結果
# 輸出值為 a，說明成功存儲和獲取
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ ./test
wuchengbing12
name2===wuchengbing12===OK
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$
# 查看數據庫
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$ ls /tmp/testdb2/ -l
總用量 24
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 166 11月 13 13:14 000005.ldb
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 106 11月 13 13:14 000006.log
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 16 11月 13 13:14 CURRENT
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 0 11月 13 13:14 LOCK
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 310 11月 13 13:14 LOG
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 57 11月 13 13:14 LOG.old
-rw-r--r-- 1 wu_being wu_being 83 11月 13 13:14 MANIFEST-000004
wu_being@UbuntuKylin1704:~/Github/leveldb$
4、 代碼解釋
4-1 打開一個數據庫實例
一個leveldb數據庫有一個對應一個文件係統目錄的名字。該數據庫的所有內容都存儲在這個目錄下。下麵的代碼描述了怎樣打開一個數據庫或者建立一個新的數據庫。
#include <assert.h>
#include "leveldb/db.h"
leveldb::DB* db;
leveldb::Options options;
options.create_if_missing = true; //如果要打開的數據庫不存在就創建新的
leveldb::Status status = leveldb::DB::Open(options,"/tmp/testdb", &db);
assert(status.ok());
如果打開已存在數據庫的時候，需要拋出錯誤。將以下代碼插在leveldb::DB::Open方法前麵：
options.error_if_exists = true;
4-2 對數據庫的簡單讀、寫操作
LevelDB提供了Put，Delete和Get三個方法對數據庫進行修改和查詢。例如，下麵的代碼片段描述了怎樣將key1對應的value值，移到key2對應的值。
std::string value;
leveldb::Status s = db->Get(leveldb::ReadOptions(), key1, &value);
if(s.ok()) s = db->Put(leveldb::WriteOptions(), key2, value);
if(s.ok()) s = db->Delete(leveldb::WriteOptions(), key1);
4-3 關閉數據庫
在對數據庫進行了一係列的操作之後，需要對數據庫進行關閉。該操作比較簡單：
... open the db as described above...
... do something with db ...
delete db;
5、 更多鏈接
C語言的靜態庫與共享庫使用：https://blog.csdn.net/u014134180/article/details/78335274
Wu_Being博客聲明：本人博客歡迎轉載，請標明博客原文和原鏈接！謝謝！
《[leveldb] 初探 leveldb》： https://yq.aliyun.com/articles/241407/
如果你看完這篇博文，覺得對你有幫助，並且願意付讚助費，那麼我會更有動力寫下去。
最後更新：2017-11-13 14:04:20