基于mysql的高性能数据库应用开发

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，windows nt平台的软硬件环境下实现。开始，我们采用了ms sql
server 6.5 作为数据库系统，用visual c++ 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sql server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
50 cpu，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＋windows nt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 （entry level）和 odbc（ level 0-2）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：
reading 2000000 rows by index
database seconds
mysql 367
mysql_odbc 464
db2_odbc 1206
informix_odbc 121126
ms-sql_odbc 1634
oracle_odbc 20800
solid_odbc 877
sybase_odbc 17614
inserting (350768) rows
database seconds
mysql 381
mysql_odbc 619
db2_odbc 3460
informix_odbc 2692
ms-sql_odbc 4012
oracle_odbc 11291
solid_odbc 1801
sybase_odbc 4802
(run on the same nt 4.0 machine)
—- 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windows nt的
支持。windows nt＋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http://www.mysql.com/（国内用户可以从http://www.freecode.com.cn/m
irror/mysql/）下载mysql的执行代码及源代码。注意，windows nt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。
—- 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
—- 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\mysql mysql
—- 建立数据库连接，出现“mysql>”提示符后，执行
—- mysql > delete from user where host=localhost and user=;
—- mysql > quit
—- 删除所有的非授权用户。
—- 然后执行
—- c:\mysql\bin\mysqladmin reload
—- c:\mysql\bin\mysqladmin -u root password your_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 -p shutdown
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c api进行开发。现以visual c++
环境为例，作一简单介绍。
—- 新建一win32 console application的project，把“c:\mysql\include”添加到编
译选项的包含路径中（在project options中加入 /i "d:\mysql\include"）。新建一m
ain.c文件，主体如下：
#include <windows.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <mysql.h>
int main( int argc, char * argv[] )
{
   char   sztargetdsn[] = "test";
  char   szsqltext[500]="";
  char   aszflds[ 25 ][ 25 ];
  mysql  * mydata ;
  mysql_res * res ;
  mysql_field * fd ;
  mysql_row row ;
  int   i,j,k;
  bool  bcreate ＝ 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
"create table mytable "
//新建一张表
"(time datetime, s1 char(6), "
"s2 char(11), s3 int, s4 int)");
if (mysql_query( mydata, szsqltext))
//执行sql语句
{//执行sql语句出错
errlog( "cant create table") ;
mysql_close( mydata ) ;
return false ;
  }
  ｝
sprintf(szsqltext,
"insert into mytable "
     //向表中插入数据
"values(2000-3-10 21:01:30,"
  //注意时间的格式
"test,mysqltest,2000,3)");
if (mysql_query( mydata, szsqltext))
   {//执行sql语句出错
errlog( "cant insert data to table") ;
mysql_close( mydata ) ;
return false ;
   }
  sprintf(szsqltext, "select * from mytable ");
   if (mysql_query( mydata, szsqltext))
  //进行数据检索
   {
  //执行sql语句出错
mysql_close( mydata ) ;
return false ;
   }
   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%ld records found:
     \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 < j ; 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( "cant connect to the mysql server ") ;
mysql_close( mydata ) ;
return false ;
  }
mysql_close( mydata ) ;
   return true ;
}
—- 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, const char *host,
—- const char *user, const char *passwd, const char *db,
—- unsigned int port, const char *unix_socket, unsigned int client_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. int mysql_query(mysql *mysql, const char *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_row mysql_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windows nt上构建了高性能、高稳定性的数据库系统。这样，既可
以利用windows nt和visual c++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。