Berkeley DB Release 18.1, library version 18.1.40: (May 29, 2020)
This is Berkeley DB Release 18.1.40 from Oracle. To view release and
installation documentation, load the distribution file docs/index.html
into your web browser. Technical support can be obtained by visiting
the Berkeley DB Oracle Technical Network (OTN) forum, here:
https://forums.oracle.com/forums/forum.jspa?forumID=271
源码中已包含html手册:html 文档
另外,源码目录中包含绝大部分 PDF 文档:pdf文档 ,未包含的文档有:
Programmatic APIs
These fully-detailed references cover every public interface for Berkeley DB. For each interface, the documentation lists arguments and return values, and covers pre- and post-conditions.
-
C PDF, HTML C++ PDF, HTML C# HTML STL PDF , HTML Java API for Transactional Java Collections HTML TCL PDF, HTML
PS:只有 HTML 却无 PDF 的即为缺失的文档。
Additional Booklets
-
Writing In-Memory Berkeley DB Applications PDF, HTML Error Message Reference Guide PDF, HTML Creating a Transactional Environment HTML Verification and Backup of a Transactional Environment HTML Berkeley DB User Interface Tour HTML
BDB提供里非常详细的文档,可以官方网站获得html或pdf版本的文档。这里简单说明一下pdf版本的一些文档:
- BDB_Installation.pdf:安装文档,涵盖了不同操作系统,不同的编译工具,不同编程语言等多方面的详细信息;
- BDB_Prog_Reference.pdf:编程参考手册,面向开发人员,主要从BDB的各种功能和机制原理进行阐述,供使用BDB作为存储引擎来编写程序的各类程序员(C、Java、C#、Perl)阅读;
- BDB-Porting-Guide.pdf:迁移手册,帮助开发人员将应用程序从旧版本的 BerkeleyDB 数据库迁移到新版本;
- InMemoryDBApplication.pdf: 基于内存的BDB应用的相关知识;
- BDB-C_APIReference.pdf: C API参考手册,跟 BDB_Prog_Reference.pdf 结合使用;
- BerkeleyDB-Core-C-GSG.pdf: 为C语言开发人员提供的BDB入门手册;
- BerkeleyDB-Core-C-Txn.pdf: 为C语言开发人员提供的BDB事务方面的手册;
- Replication-C-GSG.pdf: 为C语言开发人员提供的BDB复制方面的手册。
参考 changelog
从系统结构角度划分,可将其分为几个子系统:
- 存储管理子系统 (Storage Subsystem)
- 内存池管理子系统 (Memory Pool Subsystem)
- 事务子系统 (Transaction Subsystem)
- 锁子系统 (Locking Subsystem)
- 日志子系统 (Logging Subsystem)
以上的五个子系统完成了BDB作为一个Database所需要的大部分功能,如何驾驭以上子系统来完成我们需要的任务是关键。像MySQL这种独立的RDBMS,我们可以通过配置和SQL语句来控制和使用它的各种功能, 但BDB是一个嵌入式的数据库,最终还是需要程序员通过调用API来完成。所以要使用好BDB,需要先了解其原理,然后在合适的位置上调用合适的API。
写一个BDB程序的一般步骤:
- a. 创建、设置和打开Environment;
- b. 创建、设置和打开Database;
- c. 访问Database;
- d. 关闭Database;
- e. 关闭Environment。
此处的Database是从属于Environment,即db是在env这个环境上面建立起来的。为了便于快速把握重点,可以用BDB跟一般的RDBMS做个类比,这里的Database相当于数据表,Environment相当于数据库。
DB_ENV *dbenv;
DB *dbp;
int ret;
if ((ret = db_env_create(&dbenv, 0)) != 0) {
fprintf(errfp, "%s: %s\n", progname, db_strerror(ret));
return (1);
}
dbenv->set_errfile(dbenv, errfp);
dbenv->set_errpfx(dbenv, progname);
if ((ret = dbenv->set_cachesize(dbenv, 0, 64 * 1024, 0)) != 0) {
dbenv->err(dbenv, ret, "set_cachesize");
dbenv->close(dbenv, 0);
return (1);
}
(void)dbenv->set_data_dir(dbenv, data_dir);
if ((ret = dbenv->open(dbenv, home, DB_CREATE | DB_INIT_LOCK | DB_INIT_LOG | DB_INIT_MPOOL | DB_INIT_TXN, 0644)) != 0) {
dbenv->err(dbenv, ret, "environment open: %s", home);
dbenv->close(dbenv, 0);
return (1);
}
if ((ret = db_create(&dbp, dbenv, 0)) != 0){
fprintf(errfp, "%s: %s\n", progname, db_strerror(ret));
return (1);
}
if ((ret = dbp->open(dbp, NULL, "exenv_db1.db", NULL, DB_BTREE, DB_CREATE,0644)) != 0){
fprintf(stderr, "database open: %s\n", db_strerror(ret));
return (1);
}
if ((ret = dbp->close(dbp, 0)) != 0) {
fprintf(stderr, "database close: %s\n", db_strerror(ret));
return (1);
}
if ((ret = dbenv->close(dbenv, 0)) != 0) {
fprintf(stderr, "DB_ENV->close: %s\n", db_strerror(ret));
return (1);
}
return (0);
一个BDB的实例会产生数据存储文件,数据文件的目录由 dbenv->set_data_dir(dbenv, data_dir);
这条语句来指定。涉及的文件类型有:Data Files,Log Files,Region Files,Temporary Files。
- Data Files:数据文件,存储实际的数据;
- Log Files:日志文件;
- Region Files:是各个子系统保存信息的文件,如果在Env中设置了
DB_PRIVATE
选项,这些信息是被一个进程私有,即它们保存在内存中,这些文件在此种情况下不产生; - Temporary Files: 临时文件,特殊情况会被创建。
Berkeley DB提供了以下四种文件存储方法:哈希文件、B树、定长记录(队列)和变长记录(基于记录号的简单存储方式),应用程序可以从中选择最适合的文件组织结构。
以上代码通过db->open
函数中设置了DB_BTREE
这个选项指定其使用B树方式存储。其它的三种存储格式对应的类型为:DB_HASH
,DB_QUEUE
,DB_RECNO
。
BDB中的事务提交有两种方式:DB_AUTO_COMMIT
和显式提交事务。
- 如果设置为
DB_AUTO_COMMIT
,则每步操作多作为单独的事务自动提交; - 如果需要显示提交,则需要显示调用具体事务相关的begin/end API(相见文档 BerkeleyDB-Core-C-Txn.pdf)。
BDB在事务提交时也是遵循先写日志并刷新到磁盘的方式,但是为了提高性能,其又引入了两个选项:DB_TXN_NOSYNC
和 DB_TXN_WRITE_NOSYNC
。
DB_TXN_NOSYNC
的作用是使BDB在事务提交的时候不严格要求日志到磁盘,刷新与否取决于日志缓冲;DB_TXN_WRITE_NOSYNC
会比DB_TXN_NOSYNC稍显严格,其含义是要求事务提交刷新日志,但只是刷到操作系统文件缓存当中。
BDB的事务隔离性级别有三个:READ UNCOMMITED、READ COMMITED、SERIALIZABLE
执行一个检查点会完成的工作有:
Flushes all dirty pages from the in-memory cache to database files;Writes a checkpoint record;
Flushes the log to log files;Writes a list of open databases.
调用API DB_ENV->txn_checkpoint();
即可完成,如果是非DB_PRIVATE
的Env,也可以使用BDB自带的工具db_checkpoint。为了避免出现一个检查点提交大量数据的情况,BDB还提供了轻量级刷新脏页的API:DB_ENV->memp_trickle();
BDB中提供了两种方式来支持复制技术:Replication Base API 和 Replication Manager
- Replication Base API 是最基础的API,实现方式灵活,功能强大,但是编码量大。
- Replication Manager 相当于框架,使用方式简单,编码量小。
- Replication Manager 可能能够满足大部分用户的需求,但不是所有需求,所以灵活性不足。如果您的需求是 Replication Manager 不能满足的,请使用 Replication Base API 自己实现复制策略。
- Replication Manager 的主从策略有两种:指定主从、自动推举主从。
BDB的分区机制是从 db-4.8.x 之后引入的新功能,涉及到的API有两个:
DB->set_partition()
设置分区方式,包含了一个分区方式的回调函数,用户可以通过编写代码来自己实现分区方式,非常灵活。(详见 API 手册 BDB-C_APIReference.pdf)
DB->set_partition_dirs()
设置分区目录。(详见 API 手册 BDB-C_APIReference.pdf)
BDB有三种备份方式:
- Offline Backups:离线备份,停服务拷贝数据目录;
- Hot Backups:使用API或者BDB自带工具db_backup在DB使用的情况下做备份;
- Incremental Backups:增量备份;
具体细节详见 BerkeleyDB-Core-C-Txn.pdf。