嵌入式数据库BDB的介绍与使用案例

一、Berkeley DB简介       

 Berkeley DB是一个开放源代码的内嵌式数据库管理系统，能够为应用程序提供高性能的数据管理服务。应用它程序员只需要调用一些简单的API就可以完成对数据的访问和管理。与常用的数据库管理系统（如MySQL和Oracle等）有所不同，在Berkeley DB中并没有数据库服务器的概念。应用程序不需要事先同数据库服务建立起网络连接，而是通过内嵌在程序中的Berkeley DB函数库来完成对数据的保存、查询、修改和删除等操作。

二、Berkeley DB的使用步骤

1>创建数据库环境类---BdbEnvironment

BDB数据库环境,可以缓存StoredClassCatalog并共享。

创建一个Environment环境，首先需要创建一个DatabaseConfig配置对象，用来配置一个数据库的基本信息，然后通过这个配置项就可以创建Environment环境。

EnvironmentConfig envConfig = new EnvironmentConfig(); // 创建一个EnvironmentConfig配置对象  
envConfig.setAllowCreate(true); // 允许创建一个数据库环境  
envConfig.setCacheSize(1000000); // 设置数据库缓存大小
envConfig.setTransactional(false);////设置是否支持事务----不支持事务

try {
     Environment env = new Environment(new File("D://"),envConfig); // 使用一个指定路径和一个EnvironmentConfig配置对象创建Environment环境  
 } catch (DatabaseException e) {
     e.printStackTrace();
 }

2>打开数据库DataBase

首先需要在一个已经存在的Environment环境下考虑打开一个数据库；

打开数据库之前，也要创建一个DatabaseConfig配置对象，用来配置一个Database；

使用Environment环境来打开数据库Database。

在上面步骤中创建了env的基础上，打开数据库具体实现如下：

DatabaseConfig dbConfig = new DatabaseConfig(); //创建一个dbConfig配置对象
dbConfig.setAllowCreate(true); //允许创建数据库 
try {
    //事务、数据库名、配置项
    Database classCatalogDB = openDatabase(null, "classCatalog", dbConfig); //打开数据库classCatalog
} catch (DatabaseException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    throw new RuntimeException(e);
}

3>操作数据库

Berkeley DB存储的是键值对形式的数据，其实类似于一个Map，无非是向数据库中添加key/value对，或者根据指定的key取出对应的value，这是最基础的。

还可以使用游标来遍历数据库中的记录。

Berkeley DB存储的数据形式是以KeyValue键值对，其实就是类似于一个map集合，就是存储的容器是一个数据库，其实实质操作跟操作map没有区别，无非就是根据key取出value值。对数据库的信息进行CURD。

主要的方法：offer,peek,poll，remove,addAll,AbstractQueue

4>关闭数据库以及环境

关闭的顺序：先关闭数据库，再关闭配置环境。防止数据丢失。

try {
    if(queueDb!=null){
        queueDb.sync();//将数据持久化到数据库
        queueDb.close();//关闭数据库
    }
    if(env != null) {  
     env.close();  //关闭配置环境
    } 
} catch (DatabaseException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedOperationException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
}

三、Berkeley DB 案例

下面创建一个MyBerkeleyDB，用来测试数据库的使用。

/**
 * @author Mr.lu
 * @Title: MyBerkeleryDB
 * @ProjectName DocCloud
 * @Description: TODO
 * @date 2018/11/6:21:18
 */
import java.io.File;

import com.sleepycat.je.Database;
import com.sleepycat.je.DatabaseConfig;
import com.sleepycat.je.DatabaseEntry;
import com.sleepycat.je.DatabaseException;
import com.sleepycat.je.Environment;
import com.sleepycat.je.EnvironmentConfig;
import com.sleepycat.je.LockMode;
import com.sleepycat.je.OperationStatus;

public class MyBerkeleyDB {

    private Environment env;
    private Database db;

    public MyBerkeleyDB() {

    }

    public void setUp(String path, long cacheSize) {
        EnvironmentConfig envConfig = new EnvironmentConfig();
        envConfig.setAllowCreate(true);
        envConfig.setCacheSize(cacheSize);
        try {
            env = new Environment(new File(path),envConfig);
        } catch (DatabaseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void open(String dbName) {
        DatabaseConfig dbConfig = new DatabaseConfig();
        dbConfig.setAllowCreate(true);
        try {
            db = env.openDatabase(null, dbName, dbConfig);
        } catch (DatabaseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void close() {
        try {
            if(db != null) {
                db.close();
            }
            if(env != null) {
                env.close();
            }
        } catch (DatabaseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public String get(String key) throws Exception {
        DatabaseEntry queryKey = new DatabaseEntry();
        DatabaseEntry value = new DatabaseEntry();
        queryKey.setData(key.getBytes("UTF-8"));

        OperationStatus status = db.get(null, queryKey, value,
                LockMode.DEFAULT);
        if (status == OperationStatus.SUCCESS) {
            return new String(value.getData());
        }
        return null;
    }

    public boolean put(String key, String value) throws Exception {
        byte[] theKey = key.getBytes("UTF-8");
        byte[] theValue = value.getBytes("UTF-8");
        OperationStatus status = db.put(null, new DatabaseEntry(theKey),
                new DatabaseEntry(theValue));
        if(status == OperationStatus.SUCCESS) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    public static void main(String[] args) {
        MyBerkeleyDB mybdb = new MyBerkeleyDB();
        mybdb.setUp("D://mbdb", 1000000);
        mybdb.open("mbdb");
        System.out.println("开始向Berkeley DB中存入数据...");
        for(int i=0; i<20; i++) {
            try {
                String key = "Key-"+i;
                String value = "Value-"+i;
                System.out.println("[" + key + ":" + value + "]");
                mybdb.put(key , value);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        mybdb.close();

    }
}

在控制台中的信息-向数据库中存储了20个key-value键值对

开始向Berkeley DB中存入数据...
[Key-0:Value-0]
[Key-1:Value-1]
[Key-2:Value-2]
[Key-3:Value-3]
[Key-4:Value-4]
[Key-5:Value-5]
[Key-6:Value-6]
[Key-7:Value-7]
[Key-8:Value-8]
[Key-9:Value-9]
[Key-10:Value-10]
[Key-11:Value-11]
[Key-12:Value-12]
[Key-13:Value-13]
[Key-14:Value-14]
[Key-15:Value-15]
[Key-16:Value-16]
[Key-17:Value-17]
[Key-18:Value-18]
[Key-19:Value-19]

Process finished with exit code 0

在文件夹中的情况

在上面的基础上，将数据库中的数据读取出来。

public static void main(String[] args) throws Exception {
    MyBerkeleyDB mbdb = new MyBerkeleyDB();
    mbdb.setUp("D://mbdb", 1000000);
    mbdb.open("mbdb");
    System.out.println("从Berkeley DB中取出数据...");
    for (int i = 0; i <= 20; i++) {
        String k = "myKey" + i;
        String v = mbdb.get(k);
        System.out.println("[" + k + ":" + v +"]");
    }
    mbdb.close(); 
    }

可以看到控制台打印的信息中--只有key-value：0~19个键值对数据不为空。表示上面写入正确

从Berkeley DB中取出数据...
[myKey0:myValue0]
[myKey1:myValue1]
[myKey2:myValue2]
[myKey3:myValue3]
[myKey4:myValue4]
[myKey5:myValue5]
[myKey6:myValue6]
[myKey7:myValue7]
[myKey8:myValue8]
[myKey9:myValue9]
[myKey10:myValue10]
[myKey11:myValue11]
[myKey12:myValue12]
[myKey13:myValue13]
[myKey14:myValue14]
[myKey15:myValue15]
[myKey16:myValue16]
[myKey17:myValue17]
[myKey18:myValue18]
[myKey19:myValue19]
[myKey20:null]

Process finished with exit code 0