Linux下免费数据库PostgreSQL开发入门
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-pgsql/index.html
简介： 本文介绍使用 C/C++ 结合数据库自带的 libpq 和 libPq++ 库来开发 Linux 下有名的免费数据库 PostgreSQL，详细描述了怎样使用开发库来操作数据的步骤和流程。
PostgreSQL数据库介绍
PostgreSQL是一种运行在Unix和Linux操作系统(在NT平台借助Cygnus也可以运行)平台上的免费的开放源码的关系数据库。最早是由美国加州大学伯克利分校开发的，开始只是作为一个演示系统发表，但是随着时间的推移，逐步分发，得到很多实际的应用，才逐步流行起来。现在版本发展到了7.3.3。
荣誉：
- 1999年获得Linux World杂志的该年度"最佳数据库产品"称号。
- 2000年荣获Linux Journal杂志编辑选择的"最佳数据库"奖。
- 2003年，也就是最近再一次荣获Linux Journal杂志编辑选择的" 最佳数据库"奖。
2.主要功能和特性
- 支持SQL。作为关系数据库，它支持SQL89标准也支持部分SQL92大部分功能。
- 有丰富的数据类型。许多数据类型是一些商业数据库都没有提供的。
- 面向对象。它包含了一些面向对象的技术，如继承和类。
- 支持大数据库，它不同于一般的桌面数据库，能够支持几乎不受限制大小的数据库，而且性能稳定。
- 方便集成web，提供一些接口方便 PHP，Perl等语言操作数据库。
- 事务处理。相对一些其他免费数据库如MySQL，他提供了事务处理，可以满足一些商业领域的数据需要。
3.数据类型
PostgreSQL支持丰富的数据类型，许多数据类型在商业数据库中都无法提供。
- 数值类型。包括整数、任意精度、浮点类型和序列类型数值。
- 货币类型。范围-21474836.48 到 +21474836.47。
- 字符类型。分为定长类型，不定长有限制类型和不定长不限制长度类型。
- 二进制字符串。
- 日期和时间类型
- 布尔类型。
- 几何类型。包括点、线、方形、路径、多边形和圆。
- 网络地址类型。
- 位串类型。就是包含1和0的串。
- 对象标识符类型
- 数组类型。
4.数据库极限
| 参数名称 | 最大范围 |
| 数据库大小 | 无限制 |
| 表大小 | 16TB(所有系统) |
| 一条记录大小 | 1.6GB |
| 字段大小 | 1GB |
| 表记录条数 | 无限制 |
| 表字段数 | 250-1600(取决于字段的数据类型) |
| 表索引 | 无限制 |
事实上不可能存在无限制的情况。支持16TB大小的表不是单一文件保存，而是分为多个文件存储的，所以不受限制于操作系统。
4．下载安装
我们可以到 http://www.postgresql.org网站下载，具体怎么安装我就不赘述，大家可以看文档,也可以看 参考中的中文网站的文档。在这里我就说说安装中需要注意的几个问题。
注意
- 不能以root登陆Linux来操作数据库(启动数据库服务除外)，请以root身份建立postgres用户，设置密码后登录。
- 安装完postgreSQL，可能需要初始化数据库，需要以postgres用户登录系统，运行
initdb -pqlib=/usr/lib/pqsql -pqdata=/var/lib/pqsal
如果你的pqlib目录不同则需要按照你的实际路径修改，pqdata也是这样的。 - 数据库用户与Linux用户是不同的概念，只有数据库用户才能操作数据库，以postgres登录Linux，然后是使用createuser来添加用户，dropuser来删除用户，也可以使用SQL命令CREATE USER来创建。
5．常用命令
PostgreSQL数据库常用操作命令：
| Createdb | 创建数据库 |
| Createuser | 创建数据库用户 |
| Dropdb | 删除数据库 |
| Dropuser | 删除数据库用户 |
| Psql | 交互式PostgreSQL前端工具,可以用它来操作数据库 |
| Initdb | 初始化postgreSQL数据库 |
这里不是介绍怎样使用PostgreSQL数据库，所以对这些命令也不详细解释，可以参见文档说明和帮助。我在这里是假设读者已经安装并初始化好了数据库，并且会使用psql和熟练SQL来交互操作数据。
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PostgreSQL 的C/C++接口介绍
PostgreSQL提供很多不同语言的接口，有C、C++、Perl、Tcl等等，这里主要是介绍C/C++怎样连接到数据库，对数据进行添加，查询等操作。
1.C语言接口
- 头文件libqp-fe.h 连接时需要添加连接参数-lpq也就是连接libpq库。
- 建立数据库连接函数
PGconn *PQconnectdb( const char *conninfo) PGconn *PQsetdbLogin(const char *pghost, const char *pgport, const char *pgoptions, const char *pgtty, const char *dbName, const char *login, const char *pwd)
建立非阻塞连接函数
PGconn *PQconnectStart(const char *conninfo) PostgresPollingStatusType *PQconnectPoll(PQconn *conn)
- 执行查询函数
PGresult *PQexec(PGconn *conn,const char *query) 返回查询的结构集。 int PQntuples(const Pgresult *res) 返回查询结果里的记录个数。 int PQnfields(const Pgresult *res) 返回记录中的字段的个数。 char *PQfname(const Pgresult *res,int field_index)返回结构集中某一字段的名称。 Oid PQftype(const Pgresult *res, int field_index) 返回结构集中某一字段的数据类型。 char *PQgetvalue(const Pgresult *res,int tup_num, int field_index) 返回结构集中某一条记录中某一个字段的值。
这里只列举最常用的一些函数，具体说明可以参见文档。
- 大对象数据操作,主要使用下列函数在SQL语句中操作大对象数据。
Oid lo_creat(PGconn *conn, int mode)
创建一个新的大对象．mode是一个位掩码，描述新对象的不同属性 Oid lo_import(PGconn *conn, const char *filename)
把文件作为大对象导入数据库 int lo_export(PGconn *conn, Oid lobjId, const char *filename)
大对象导入出数据库，保存为文件 int lo_open(PGconn *conn, Oid lobjId, int mode)
打开一个现存的大对象 int lo_write(PGconn *conn, int fd, const char *buf, size_t len)
大对象写入数据 int lo_read(PGconn *conn, int fd, char *buf, size_t len)
从大对象读取数据 int lo_lseek(PGconn *conn, int fd, int offset, int whence)
对大对象数据进行查找 int lo_close(PGconn *conn, int fd) 关闭大对象描述符 函数在fe-lobj.c文件中定义，具体使用参见 Accessing Large Objects from libpq
上面函数的具体介绍请参见 PostgreSQL v7.0文档 在这里就不详细介绍了。这里省略列举状态检查函数，参见参考文档。
使用C语言访问数据库的除了libpq库，还有其他如 libpqeasy，ecpg 等接口。
2.C++语言接口
- 头文件 libpq++.h 连接需要的库位 pq++，连接参数是 -lpq++
-
libpq++ 类继承关系图
- 类简介
PgConnection成员函数 PgConnection(const char* conninfo) 参数同下 Connect(const char* conninfo) 同 PQconnectdb Exec(const char* query) 同 PQexec ExecCommandOk(const char* query) 运行命令并检查状态是否PGRES_COMMAND_OK ExecTuplesOk(const char* query) 运行查询并检查状态是否PGRES_TUPLES_OK IntToString(int n) 数字转换为字符串 ConnectionBad() 连接是否失败 ErrorMessage() 返回错误信息 DBName() 同 PQdb 详细说明参见文档
PgDatabase 的常用成员函数 PgDatabase(const char* conninfo) 构造函数连接到数据库，跟 Pqconnectdb参数相同 Tuples() 同 PQntuples(); CmdTuples() 同 PQcmdTuples Fields() 同 PQnfields FieldName(int field_num) 同 PQfname FieldNum(const char* field_name) 同 PQfnumber FieldType(int ield_num) FieldType(const char* field_name)
同 PQftype FieldSize(int field_num) FieldSize(const char* field_name)
同 PQfsize GetValue(int tup_num, int field_num) GetValue(int tup_num, const char* field_name)
同 PQgetvalue GetIsNull(int tup_num, int field_num) GetIsNull(int tup_num, const char* field_name)
同 PQgetisnull GetLength(int tup_num, int field_num) GetLength(int tup_num, const char* field_name)
同 PQgetlength GetLine(char* string, int length) 同 PQgetline PutLine(const char* string) 同 PQputline EndCopy() 同 PQendcopy - 大对象操作使用 PgLargeObject 类来操作。
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例子程序
以 postgres 用户或者具有建立数据库用户权限的用户登录 Linux，先建立数据库。
[zuojin@itpark85 zuojin]$createdb test_db |
然后使用 psql 连接到数据库
[zuojin@itpark85 zuojin]$psql test_db |
连接到数据库建立表，如下图所示
插入测试用数据，如图：
(注意：psql中输入SQL语句要以";"结束才执行，帮助命令是"\\?",退出命令是"\\q")。
1)C语言例子
#include <stdio.h>
#include <libpq-fe.h>
int main() {
PGconn *conn;
PGresult *res;
char *pghost = NULL;
char *pgport =NULL;
char *pgoptions =NULL;
char *pgtty = NULL;
char *dbname ="test_db";
/**数据库名*/
int i = 0,t = 0,s,k;
conn = PQsetdb(pghost,pgport,pgoptions,pgtty,dbname);
if (PQstatus(conn) == CONNECTION_BAD) {
fprintf(stderr,"Connection to database '%s' failed!\\n",dbname);
PQfinish(conn);
eturn 0;
}
res = PQexec(conn,"SELECT * FROM test");
/**运行查询命令*/
if( PQresultStatus(res) != PGRES_TUPLES_OK) {
fprintf(stderr,"Exec Query Fauled!\\n");
PQclear(res);
return 0;
}
i = PQntuples(res);
/**取得查询的结果的记录的数量*/
t = PQnfields(res);
/**取得字段数量*/
for(s=0; s<i;s++) {
for (k = 0; k<t; k++) {
printf("%s",PQgetvalue(res,s,k));
printf(" ");
}
printf("\\n");
}
PQfinish(conn);
PQclear(res);
return 0;
}
|
运行结果如图所示
2)C++例子
#include <iostream.h>
#include <libpq++.h>
int main() {
char query_string[256]= "SELECT * FROM test;";
PgDatabase data("dbname = test_db");
if (data.ConnectionBad()) {
cout <<"connected failed" << endl;
cout <<"Error is "<<data.ErrorMessage() << endl;
exit(1);
}
if (! data.ExecTuplesOk(query_string)) {
cout<<"Query Failed!" << endl;
exit(1);
}
for(int k=0; k<data.Fields(); k++) /**显示字段名称*/ {
cout<<data.FieldName(k);
cout <<" " ;
}
cout<<endl;
for (int i = 0; i < data.Tuples(); i++) /**取得查询结果的记录数量*/ {
for(int k=0; k<data.Fields(); k++) {
cout << data.GetValue(i,k);
cout <<" | " ;
}
cout<<endl;
}
return 0 ;
}
|
运行结果如图所示
本文的样例代码： testC.c、 testC++.cpp。
参考资料
- PostgreSQL网站和 中文网站
- PostgreSQL文档
- Red Hat Database
关于作者
左锦，就职南沙资讯科技园，喜爱 Linux，Java 还有蓝天白云青山绿水。您可以通过 [email protected]与他联系。