【手写数据库内核系列1】初始数据库内核

miniToadb手写数据库系列教程正在推出,公众号更新比较及时,大家有兴趣可以搜索关注。

解析器就是将用户输入的命令字符串转换为程序内部的数据结构,然后就可以执行命令并返回结果。
通过一个简单的C程序来看一下数据库的解析和执行流程。程序是一个模拟数据库创建表,插入数据,查询数据,删除数据,更新数据等操作,整个数据保存在内存当中,每张表由一个二维数组来存储。
表的数据结构成员有表名、表的字段fields、表中每行的数据records和数据行数。每个字段定义包括字段名和字段类型两部分,数组采用固定大小,所以字段和数据行数量都不能超过上限。

include <stdio.h>

include <stdlib.h>

include <string.h>

define MAX_FIELDS 10

define MAX_FIELD_LEN 20

define MAX_RECORDS 100

struct field
{
char name[MAX_FIELD_LEN];
char type[MAX_FIELD_LEN];
};
struct record
{
int id;
char fields[MAX_FIELDS][MAX_FIELD_LEN];
};
struct table
{
char name[MAX_FIELD_LEN];
struct field fields[MAX_FIELDS];
int num_fields;
struct record records[MAX_RECORDS];
int num_records;
};
在主函数中开始先创建表,然后根据菜单来选择操作命令,分别将输入的信息分发给命令处理函数。
int main()
{
struct table t;
create_table(&t);
while (1)
{
printf("Enter command (insert/select/update/delete/exit): ");
char command[MAX_FIELD_LEN];
scanf("%s", command);
if (strcmp(command, "insert") == 0)
{
insert_record(&t);
} else if (strcmp(command, "select") == 0)
{
print_table(&t);
} else if (strcmp(command, "update") == 0)
{
update_record(&t);
} else if (strcmp(command, "delete") == 0)
{
delete_record(&t);
} else if (strcmp(command, "exit") == 0)
{
break;
} else
{
printf("Invalid command\n");
}
}
return 0;
}
每一个命令对应了一个处理函数,创建表命令填充表的结构中字段数量,字段的名称与类型定义;插入一条记录,将用户输入的各字段数据插入表数据的尾部,并递增记录数;查询表中的数据时,遍历字段定义并打印,然后遍历记录数据的二维数据,每行按字段分别打印;删除和更新数据时,默认按数据行的序号作为索引,操作时输入对应序号。
void create_table(struct table *t)
{
printf("Enter table name: ");
scanf("%s", t->name);
printf("Enter number of fields: ");
scanf("%d", &t->num_fields);
printf("Enter field names and types:\n");
for (int i = 0; i < t->num_fields; i++)
{
printf("Field %d name: ", i+1);
scanf("%s", t->fields[i].name);
printf("Field %d type: ", i+1);
scanf("%s", t->fields[i].type);
}
}
void insert_record(struct table *t)
{
if (t->num_records >= MAX_RECORDS)
{
printf("Table is full\n");
return;
}
t->records[t->num_records].id = t->num_records + 1;
printf("Enter field values:\n");
for (int i = 0; i < t->num_fields; i++)
{
printf("%s: ", t->fields[i].name);
scanf("%s", t->records[t->num_records].fields[i]);
}
t->num_records++;
}
void print_table(struct table *t)
{
printf("%s:\n\t", t->name);
for (int i = 0; i < t->num_fields; i++)
{
printf("%s\t", t->fields[i].name);
}
printf("\n");
for (int i = 0; i < t->num_records; i++)
{
printf("%d\t", t->records[i].id);
for (int j = 0; j < t->num_fields; j++)
{
printf("%s\t", t->records[i].fields[j]);
}
printf("\n");
}
}
void update_record(struct table *t)
{
int id;
printf("Enter record id: ");
scanf("%d", &id);
if (id < 1 || id > t->num_records)
{
printf("Invalid id\n");
return;
}
printf("Enter field values:\n");
for (int i = 0; i < t->num_fields; i++)
{
printf("%s: ", t->fields[i].name);
scanf("%s", t->records[id-1].fields[i]);
}
}
void delete_record(struct table *t)
{
int id;
printf("Enter record id: ");
scanf("%d", &id);
if (id < 1 || id > t->num_records)
{
printf("Invalid id\n");
return;
}
for (int i = id-1; i < t->num_records-1; i++)
{
t->records[i] = t->records[i+1];
}
t->num_records--;
}
当前模拟程序,只能支持对一张表的操作,基本包括了数据库的核心模块:解析模块,执行模块,存储模块。
在主函数中的菜单选项,再通过分发到命令处理函数,这个过程是将用户的意图和用户数据解析的过程,转换为程序内部的数据结构,对应就是解析模块。
命令处理函数将命令对应的数据,按照命令的业务流程处理,修改存储数据,返回用户结果,其实数据库的执行模块大体也是这样的思路。
在存储部分,主要管理数据存储的组织结构,内存中的形式与磁盘上存储的形式,一般内存与磁盘的数据有对应的规则,两者存储的结构并不相同。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,029评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,395评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 157,570评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,535评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,650评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,850评论 1 290
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,006评论 3 408
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,747评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,207评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,536评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,683评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,342评论 4 330
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,964评论 3 315
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,772评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,004评论 1 266
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,401评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,566评论 2 349

推荐阅读更多精彩内容