C语言打造高效中间件数据库 (c 数据库 中间件)

随着信息化时代的到来，数据处理需求越来越高效。中间件数据库是应用程序与底层数据库之间的桥梁，其扮演着举足轻重的角色，负责管理数据库与应用之间的通讯，提供数据访问、事务管理、安全控制等服务。因此，中间件数据库的性能、稳定性、可靠性等方面几乎决定了整个系统的性能。

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C语言作为一种高效的编程语言，广泛应用于系统底层和驱动程序等领域。其快速、高效和稳定的特点，使其在开发高需求中间件数据库方面具有天然优势。下面将从C语言的利弊、中间件数据库的功能和特点、C语言在中间件数据库中的应用以及各方面进行阐述。

一、C语言的利弊

C语言被誉为人类历史上最成功的编程语言之一，其优点有：

1. 高效性：C语言可以直接访问硬件资源，其底层接口可以更好地服务底层。C语言的编译器生成的机器指令十分紧凑，因此生成的目标代码比其他编程语言更加高效。

2. 可移植性：C语言的标准库提供了跨平台的APIs，便于C语言程序在不同操作系统和CPU上的移植和运行。

3. 可扩展性：C语言可以调用外部库和模块，也可以将程序模块化，方便程序维护和复用。

4. 可靠性：C语言可以严格控制内存管理，有效地避免内存泄漏和野指针等错误，提高程序的健壮性。

然而，C语言也存在一些缺点，如：

1. 与人类语言差异巨大：C语言的语法较为复杂，有些概念难以理解，需要经过一定时间的学习和练习才能掌握。

2. 安全性差：C语言的指针操作可能会导致已分配的内存区域被访问修改，导致程序崩溃或安全漏洞。

3. 不支持面向对象：C语言只支持基本的类型和结构体，对于类、继承、多态等面向对象的概念支持不足。

然而，这些缺点并不影响C语言在中间件数据库的应用。

二、中间件数据库的功能和特点

中间件数据库是一种运行在服务器端的软件，提供访问底层数据库的公共APIs，以便客户端应用程序通过这些APIs来访问数据库。它的主要功能包括：

1. 数据访问：提供读取和写入数据库的操作。

2. 事务管理：负责保证所有事务的ACID属性（原子性、一致性、隔离性、持久性）。

3. 安全控制：确保只有授权用户可以访问和修改数据库。

4. 通信管理：负责协调和管理应用和数据库之间的通讯。

其主要特点包括：

1. 客户端/服务器架构：中间件数据库通过网络和客户端应用程序通信，提供开放式APIs。

2. 可扩展性：中间件数据库可以支持多种数据库，并提供一些扩展工具，支持多种开发语言和操作系统。

3. 高吞吐量、低延迟：中间件数据库需要能够支持大量并发的读写请求，并保证每个请求的延迟不超过一定范围。

三、C语言在中间件数据库中的应用

1. 数据库访问

C语言可以通过访问底层的数据库APIs（如ODBC、JDBC、SQLAPI等）直接操作数据库。另外，C语言还可以通过ODBC、JDBC或其他数据访问层把底层数据库变成一个服务，通过网络或文件共享的方式让其他应用程序调用数据库服务。

2. 事务管理

C语言可以通过调用数据库APIs来管理数据库事务，包括开启事务、提交事务、回滚事务等。

3. 网络通讯

C语言使用Socket API可以提供基于TCP或UDP的网络通信。可以使用Socket API在应用程序和中间件数据库之间建立连接，并进行数据传输。

4. 多线程管理

中间件数据库需要能够支持并发的读写请求。因此，C语言可以使用进程和线程把请求分散到多个进程或多个线程中并发处理。

5. 内存管理

C语言可以通过malloc和free来控制内存的分配和释放，有效避免内存泄漏和野指针等错误。

四、

C语言是一种高效、稳定的编程语言，能够在中间件数据库中发挥出其优越的性能。C语言通过直接操作底层APIs、支持多线程管理和内存管理等多种手段，可以帮助中间件数据库实现高效、稳定、可扩展的服务，提高系统的整体性能。同时，使用C语言在中间件数据库开发中也需要注意一些缺点，如语言复杂性和安全性差等问题。

相关问题拓展阅读：

• 和中间件有关的测试怎么做？
• 关于数据访问中间件作用，下列说法错误是（ ）

和中间件有关的测试怎么做？

性能测试的一些(我们用的)方法 * 2

1.观测, 观测, 观测

-eBPF/Systemtap

-中间件自身提供观测

-USE

2.测试工具校准

关于观测：

之一，推荐两种观测工具，eBPF或Systemtap；

第二，我们自己也做中间件，我们中间件自身是提供了一些观测指标的，向大家介绍一下这种方法；

第三，有一种线程是对于资源消耗的观察手段，即USE；

l  eBPF 操作系统级的观测

eBPF此处引用我的同事洪斌在今年的PHPCON的演讲，他的演讲主题是《MySQL性能诊断与实践》，其中详细的介绍了一下这个工具能给大家带来什么好处，列举其中几个，如：

1.   延迟分布，比如MySQL请求的延迟，VFS延迟，Ext4的延迟，块设备的延迟等；

2.   MySQL的文件IO压力分析；

3.   临时表的生命周；

4.   短连接的分析；

举一个例子，下图是eBPF的一个脚本，可观察MySQL的延迟，它会给大家列出延迟的分布曲线:

左边这一类是延迟，从零到一，二到三，四到七，它是指数级增长，单位是微秒，可以看到的是 压力打在数据库上的平均延迟，大量的数据压力在128微妙到255微妙之间，这个数据库的整体延迟还是不错的。

这张材料引用自Breddan Gregg的项目BCC，是eBPF的实用脚本集，它能观测操作系统的方方面面，来帮助大家做压力观测。

l  中间件自身提供观测

操作系统的观测已经很全了，为什么中间件本身也要提胡宽扮供一些观测点，我们自己的中间件DBLE，是一个开源项目，GitHub上可以搜到，在DBLE中我们提供了这样的一种观测方法，如下：

DBLE把一个压力下来分成了六个阶段：

– 开始梳理

– 完成解析

– 完成路由分配

– 从数据库回收结果

– 后置处理

– 反馈处理

每个阶段提供了时间分布，这样我们可知道压力到底在中间件的哪一个阶段变慢。

比如在这个数据下，中间件的性能其实不错，是因为从第三个点到第四个点之间是后端数据库的处理，它占了整个处理时间的70%以上，所以在这种情况下可以判断后端数据库已经慢了，而不是中间件产生了什么太大的问题，所以中间件本身应该提供观测。

在这个项目的文档中, 我们把画了中间件的压力处理流程，其实对于大部分的中间件都是这样的，这张图在DBLE开源的文档上都可以找到。安利一下我们自己的中间件DBLE，大家有兴趣的话可以去看一下，文档齐全，分析方法也很齐全。

中间件本身的观测与操作系统的区别在于: 中间件提供的视角是站在压力处理的视角来提供的，操作系统视角是站在资源的视角来提供，这两个视角缺一不可。如果只知道操作系统说IO压力大，但是并不知道是哪个环节造成的压力大，那诊断瓶颈的成本会比较高. 这就是为什么中间件要补充一个视角。

l  USE

对于资源来说，强烈推荐《性能之巅》这本书，它介绍的分析方法叫USE，就是使用率、饱和度、错误率这三个指标就足以评估一个资巧举源，IO资源也好，网络资源也好，足以评估一个资源现在的使用状况。

举一个例子，为什么使用率和饱和度得分开，如果现在操作系统告诉我们内存占用率是100%，内存能不能再申请出来一块？是可以的，因为内存的使用率100%，其中比如说有50%是分给buffer和cache, 操作系统会自动回收，这种情况下内存的使用率是100%，但饱和度并没有达到饱和，我们可以继续使用内存，直到它的饱和度上升到100%为止，这个内存就再也申请不出来了。

所以这就是为什么这本书将使用率和饱和度一定要拆开的原因。强烈推荐！

我裤灶们在DBLE中间件内部也提供了类似这样的观察机制，有点像Linux的Load average. 我们对于它的每一个线程的使用都提供了一分钟、五分钟或者是十五分钟这三种使用率的评估。通过使用率就可以观察到在并发压力下中间件的运行状况到底是死在了一根线程上，还是每根线程上承载的压力差不多。之前关于线程公平性的问题也可以通过这个指标来诊断。

2.测试工具校准

测试工具校准，举个例子，BenchmarkSQL，是Java版的TPCC，不少银行都在用它检验一个数据库或者是检验一个中间件能不能正常表现，但是我们碰到了这样一个问题：在测试压力中, 测试脚本要删一个记录，如果删不掉我就一直的删，一直删，但是这个工具在RR的隔离级别下造成一个死循环。

这个死循环是这样的：

之一句话它把auto commit设成0；

第二句select就会开启一个事务；

第三句话在这个压力下跑过一段逻辑之后再select看看这行数据还在不在，如果在就去删掉它。如果隔离级别是RR的，在第二三句之间把这行数据删掉，那么此时还能看到这行数据对吧. 但之后的delete回应没有影响数据行，所以BenchmarkSQL就会陷入上面的这条死循环，看到数据, 删除, 没删掉, 然后就一直会去删，但是一直能看到这行数据，所以就会陷入这个死循环。

换句话说BenchmarkSQL，在RR的隔离级别下就会造成这样一个死循环。 很难想象这个工具是在银行客户中被大量使用. 有一天项目经理告诉我，友商的中间件好着啊，然后我们就必须要去研究这款中间件，为什么它没有问题，原因是设置了RR的隔离级别, 它实际下到数据库的压力是RC隔离级别，RC隔离级别错在第三步看不到这条数据，它就不会跑下面这个循环，所以人家的中间件的错误将测试工具的错误抵消了。我们呼吁在测试时保持科学的态度.

在开始演讲之前姜老师的笔记本在这个环境下工作是好的，我说能不能换我的笔记本做这个演讲，我就把线插入我的笔记本然后两边都显示不出来了. 这个时候姜老师最应该说的一句话是什么呢？在我的环境下它是好的啊，但他并没有说，这是一个很科学的态度。

关于性能测试，我们推荐两个方法：

之一个方法，性能测试一定要去观测，观测的目的是什么，看到瓶颈，看到瓶颈的目的是什么？解决掉它以获得一个完全可以重复的正确的性能测试值来获得正确的结论。

第二个方法，测试工具一定要校准，业界常用的测试工具有很多，不要相信一些小众的测试工具，每一种测试工具都一定要校准。校准的话可以用多种测试工具同时去跑，去校准，或者是去分析测试工具的压力类型，刚才的观测过程就足以分析一个测试工具实际下发到后端的压力到底是什么，足以看到它的压力类型是什么，分析它的压力模式是不是正确的，以做测试工具校准。

所以在我们的公司ISO流程里边有一个规定是半年用这个测试工具做一次校准，因为测试工具也在面临着升级，我们面临的测试工具很多，这是我想讨论的第二个部分。

我个人的想法:

1,考虑

中间件虚数

和工程之间的编码问题凳誉和

2.考虑中间件能否符合项目的性能方面的应用要求枣盯.

中间件本身是不需要我们进行的测试.

关于数据访问中间件作用，下列说法错误是（ ）

【答案】：D

A、B、C均为数据访问中间件作用，D是远程过程调用中间件。

关于c 数据库 中间件的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。

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