皮東

??? Berkeley DB是由美國Sleepycat Software公司開發(fā)的一套開放源碼的嵌入式數(shù)據(jù)庫的程序庫（database library），
它為應用程序提供可伸縮的、高性能的、有事務保護功能的數(shù)據(jù)管理服務。Berkeley DB為數(shù)據(jù)的存取和管理提供了一組
簡潔的函數(shù)調(diào)用API接口。

??? 它是一個經(jīng)典的C-library模式的toolkit，為程序員提供廣泛豐富的函數(shù)集，是為應用程序開發(fā)者提供工業(yè)級強度的
數(shù)據(jù)庫服務而設計的。其主要特點如下：

??? 嵌入式（Embedded）：它直接鏈接到應用程序中，與應用程序運行于同樣的地址空間中，因此，無論是在網(wǎng)絡上不同
計算機之間還是在同一臺計算機的不同進程之間，數(shù)據(jù)庫操作并不要求進程間通訊。

??? Berkeley DB為多種編程語言提供了API接口，其中包括C、C++、Java、Perl、Tcl、Python和PHP，所有的數(shù)據(jù)庫操作
都在程序庫內(nèi)部發(fā)生。多個進程，或者同一進程的多個線程可同時使用數(shù)據(jù)庫，有如各自單獨使用，底層的服務如加鎖、
事務日志、共享緩沖區(qū)管理、內(nèi)存管理等等都由程序庫透明地執(zhí)行。

??? 輕便靈活（Portable）：它可以運行于幾乎所有的UNIX和Linux系統(tǒng)及其變種系統(tǒng)、Windows操作系統(tǒng)以及多種嵌入式實
時操作系統(tǒng)之下。它在32位和64位系統(tǒng)上均可運行，已經(jīng)被好多高端的因特網(wǎng)服務器、臺式機、掌上電腦、機頂盒、網(wǎng)絡
交換機以及其他一些應用領域所采用。一旦Berkeley DB被鏈接到應用程序中，終端用戶一般根本感覺不到有一個數(shù)據(jù)庫
系統(tǒng)存在。

??? 可伸縮（Scalable）：這一點表現(xiàn)在很多方面。Database library本身是很精簡的（少于300KB的文本空間），但它
能夠管理規(guī)模高達256TB的數(shù)據(jù)庫。它支持高并發(fā)度，成千上萬個用戶可同時操縱同一個數(shù)據(jù)庫。Berkeley DB能以足夠小
的空間占用量運行于有嚴格約束的嵌入式系統(tǒng)，也可以在高端服務器上耗用若干GB的內(nèi)存和若干TB的磁盤空間。

??? Berkeley DB在嵌入式應用中比關(guān)系數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫要好，有以下兩點原因：
???
??? （1）因為數(shù)據(jù)庫程序庫同應用程序在相同的地址空間中運行，所以數(shù)據(jù)庫操作不需要進程間的通訊。在一臺機器的
不同進程間或在網(wǎng)絡中不同機器間進行進程通訊所花費的開銷，要遠遠大于函數(shù)調(diào)用的開銷；

??? （2）因為Berkeley DB對所有操作都使用一組API接口，因此不需要對某種查詢語言進行解析，也不用生成執(zhí)行計劃，
大大提高了運行效.

BerkeleyDB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

??? Berkeley DB由五個主要的子系統(tǒng)構(gòu)成.包括: 存取管理子系統(tǒng)、內(nèi)存池管理子系統(tǒng)、事務子系統(tǒng)、鎖子系統(tǒng)以及日志子系統(tǒng)。
其中存取管理子系統(tǒng)作為Berkeley DB數(shù)據(jù)庫進程包內(nèi)部核心組件，而其他子系統(tǒng)都存在于Berkeley DB數(shù)據(jù)庫進程包的外部。??

??? 每個子系統(tǒng)支持不同的應用級別。

??? 1.數(shù)據(jù)存取子系統(tǒng)
??? 數(shù)據(jù)存?。ˋccess Methods）子系統(tǒng)為創(chuàng)建和訪問數(shù)據(jù)庫文件提供了多種支持。Berkeley DB提供了以下四種文件存儲方法：
哈希文件、B樹、定長記錄（隊列）和變長記錄（基于記錄號的簡單存儲方式），應用程序可以從中選擇最適合的文件組織結(jié)構(gòu)。
程序員創(chuàng)建表時可以使用任意一種結(jié)構(gòu)，并且可以在同一個應用程序中對不同存儲類型的文件進行混合操作。

??? 在沒有事務管理的情況下，該子系統(tǒng)中的模塊可單獨使用，為應用程序提供快速高效的數(shù)據(jù)存取服務。
數(shù)據(jù)存取子系統(tǒng)適用于不需事務只需快速格式文件訪問的應用。

??? 2.內(nèi)存池管理子系統(tǒng)
??? 內(nèi)存池（Memory pool）子系統(tǒng)對Berkeley DB所使用的共享緩沖區(qū)進行有效的管理。它允許同時訪問數(shù)據(jù)庫的多個進程或者
進程的多個線程共享一個高速緩存，負責將修改后的頁寫回文件和為新調(diào)入的頁分配內(nèi)存空間。
???
??? 它也可以獨立于Berkeley DB系統(tǒng)之外，單獨被應用程序使用，為其自己的文件和頁分配內(nèi)存空間。
內(nèi)存池管理子系統(tǒng)適用于需要靈活的、面向頁的、緩沖的共享文件訪問的應用。

??? 3.事務子系統(tǒng)
??? 事務（Transaction）子系統(tǒng)為Berkeley DB提供事務管理功能。它允許把一組對數(shù)據(jù)庫的修改看作一個原子單位，
這組操作要么全做，要么全不做。在默認的情況下，系統(tǒng)將提供嚴格的ACID事務屬性，但是應用程序可以選擇不使用系統(tǒng)所作的
隔離保證。該子系統(tǒng)使用兩段鎖技術(shù)和先寫日志策略來保證數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的正確性和一致性。

??? 它也可以被應用程序單獨使用來對其自身的數(shù)據(jù)更新進行事務保護。事務子系統(tǒng)適用于需要事務保證數(shù)據(jù)的修改的應用。
???
??? 4.鎖子系統(tǒng)
??? 鎖（Locking）子系統(tǒng)為Berkeley DB提供鎖機制，為系統(tǒng)提供多用戶讀取和單用戶修改同一對象的共享控制。
數(shù)據(jù)存取子系統(tǒng)可利用該子系統(tǒng)獲得對頁或記錄的讀寫權(quán)限；事務子系統(tǒng)利用鎖機制來實現(xiàn)多個事務的并發(fā)控制。
???
??? 該子系統(tǒng)也可被應用程序單獨采用。鎖子系統(tǒng)適用于一個靈活的、快速的、可設置的鎖管理器。
???
??? 5.日志子系統(tǒng)???
??? 日志（Logging）子系統(tǒng)采用的是先寫日志的策略，用于支持事務子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)恢復，保證數(shù)據(jù)一致性。
它不大可能被應用程序單獨使用，只能作為事務子系統(tǒng)的調(diào)用模塊。

??? 以上幾部分構(gòu)成了整個Berkeley DB數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。各部分的關(guān)系如下圖所示：
???
??? 在這個模型中，應用程序直接調(diào)用的是數(shù)據(jù)存取子系統(tǒng)和事務管理子系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)進而調(diào)用更下層的內(nèi)存管理子系統(tǒng)、
鎖子系統(tǒng)和日志子系統(tǒng)。
???
??? 由于幾個子系統(tǒng)相對比較獨立，所以應用程序在開始的時候可以指定哪些數(shù)據(jù)管理服務將被使用。可以全部使用，
也可以只用其中的一部分。例如，如果一個應用程序需要支持多用戶并發(fā)操作，但不需要進行事務管理，那它就可以
只用鎖子系統(tǒng)而不用事務。有些應用程序可能需要快速的、單用戶、沒有事務管理功能的B樹存儲結(jié)構(gòu)，那么應用程序
可以使鎖子系統(tǒng)和事務子系統(tǒng)失效，這樣就會減少開銷。?

BerkeleyDB存儲功能概述????
???
??? Berkeley DB所管理數(shù)據(jù)的邏輯組織單位是若干個獨立或有一定關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(database)，
每個數(shù)據(jù)庫由若干記錄組成，這些記錄全都被表示成(key，value)的形式.

??? 如果把一組相關(guān)的(key，value)對也看作一個表的話，那么每一個數(shù)據(jù)庫只允許存放一個table，
這一點不同于一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。實際上，在Berkeley DB中所提到的“數(shù)據(jù)庫”，相當于一般關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的表；
而“key/data”對相當于關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的行(rows)；Berkeley DB不提供關(guān)系數(shù)據(jù)庫中列直接訪問的功能，
而是在“key/data”對中的data項中通過實際應用來封裝字段(列)。

??? 在物理組織上，每一個數(shù)據(jù)庫在創(chuàng)建的時候可以由應用程序根據(jù)其數(shù)據(jù)特點來選擇一種合適的存儲結(jié)構(gòu)。
可供選擇的四種文件存儲結(jié)構(gòu)分別是：哈希文件、B樹、定長記錄(隊列)和變長記錄(基于記錄號的簡單存儲方式)。

??? 一個物理的文件中可以只存放一個單獨的數(shù)據(jù)庫，也可以存放若干相關(guān)或不相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，而且這些數(shù)據(jù)庫
可以分別采用除隊列之外任意不同的組織方式，以隊列組織的數(shù)據(jù)庫只能單獨存放于一個文件，不能同其他存儲類型混合存放。

??? 一個文件除了受最大文件長度和存儲空間的約束之外，理論上可以存儲任意多個數(shù)據(jù)庫。
因此系統(tǒng)定位一個數(shù)據(jù)庫通常需要兩個參數(shù)——“文件名”和“數(shù)據(jù)庫名”，這也是Berkeley DB不同于
一般關(guān)系數(shù)據(jù)庫的地方。

?? Berkeley DB存儲系統(tǒng)為應用程序提供了一系列的接口函數(shù)，用于對數(shù)據(jù)庫的管理和操作。其中包括：
????? (1)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、打開、關(guān)閉、刪除、重命名等，以及對數(shù)據(jù)的檢索和增刪改操作；
????? (2)提供一些附加的功能，例如讀取數(shù)據(jù)庫狀態(tài)信息、讀取所在文件的信息、讀取所在數(shù)據(jù)庫環(huán)境的信息、
清空數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容、數(shù)據(jù)庫的同步備份、版本升級、提示出錯信息等等；
????? (3)系統(tǒng)還提供了游標機制，用于存取和訪問成組的數(shù)據(jù)，以及對兩個或多個相關(guān)數(shù)據(jù)庫進行關(guān)聯(lián)和等值連接操作；
????? (4)系統(tǒng)還給出了一些接口函數(shù)用于對存取策略進行優(yōu)化配置，比如應用程序可以自己設置B樹的排序比較函數(shù)、
每頁中存放key的最少數(shù)目，哈希桶的填充因子、哈希函數(shù)、哈希表最大長度，隊列的最大長度，數(shù)據(jù)庫存放的字節(jié)順序，
底層存儲頁的大小，內(nèi)存分配函數(shù)，高速緩存的大小，定長記錄的大小和填充位，變長記錄所用的分隔符等等。
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轉(zhuǎn)自(http://dev.csdn.net/article/39/39637.shtm)