Linux下免費數據庫PostgreSQL開發入門

本文介紹使用 C/C++ 結合數據庫自帶的 libpq 和 libPq++ 庫來開發 Linux 下有名的免費數據庫 PostgreSQL，詳細描述了怎樣使用開發庫來操作數據的步驟和流程。

PostgreSQL數據庫介紹

PostgreSQL 是一種運行在Unix和Linux操作系統(在NT平臺借助Cygnus也可以運行)平臺上的免費的開放源碼的關系數據庫。最早是由美國加州大學伯克利分校開發的，開始只是作為一個演示系統發表，但是隨著時間的推移，逐步分發，得到很多實際的應用，才逐步流行起來�，F在版本發展到了7.3.3。

榮譽：

• 1999年獲得Linux World雜志的該年度"最佳數據庫產品"稱號。
• 2000年榮獲Linux Journal雜志編輯選擇的"最佳數據庫"獎。
• 2003年，也就是最近再一次榮獲Linux Journal雜志編輯選擇的" 最佳數據庫"獎。

2.主要功能和特性

• 支持SQL。作為關系數據庫，它支持SQL89標準也支持部分SQL92大部分功能。
• 有豐富的數據類型。許多數據類型是一些商業數據庫都沒有提供的。
• 面向對象。它包含了一些面向對象的技術，如繼承和類。
• 支持大數據庫，它不同于一般的桌面數據庫，能夠支持幾乎不受限制大小的數據庫，而且性能穩定。
• 方便集成web，提供一些接口方便 PHP，Perl等語言操作數據庫。
• 事務處理。相對一些其他免費數據庫如MySQL，他提供了事務處理，可以滿足一些商業領域的數據需要。

3.數據類型

PostgreSQL支持豐富的數據類型，許多數據類型在商業數據庫中都無法提供。

• 數值類型。包括整數、任意精度、浮點類型和序列類型數值。
• 貨幣類型。范圍-21474836.48 到 +21474836.47。
• 字符類型。分為定長類型，不定長有限制類型和不定長不限制長度類型。
• 二進制字符串。
• 日期和時間類型
• 布爾類型。
• 幾何類型。包括點、線、方形、路徑、多邊形和圓。
• 網絡地址類型。
• 位串類型。就是包含1和0的串。
• 對象標識符類型
• 數組類型。

4.數據庫極限

事實上不可能存在無限制的情況。支持16TB大小的表不是單一文件保存，而是分為多個文件存儲的，所以不受限制于操作系統。

4．下載安裝

我們可以到 http://www.postgresql.org網站下載，具體怎么安裝我就不贅述，大家可以看文檔,也可以看 參考中的中文網站的文檔。在這里我就說說安裝中需要注意的幾個問題。

注意

• 不能以root登陸Linux來操作數據庫(啟動數據庫服務除外)，請以root身份建立postgres用戶，設置密碼后登錄。
• 安裝完postgreSQL，可能需要初始化數據庫，需要以postgres用戶登錄系統，運行

  initdb -pqlib=/usr/lib/pqsql -pqdata=/var/lib/pqsal

  
  
  如果你的pqlib目錄不同則需要按照你的實際路徑修改，pqdata也是這樣的。
• 數據庫用戶與Linux用戶是不同的概念，只有數據庫用戶才能操作數據庫，以postgres登錄Linux，然后是使用createuser來添加用戶，dropuser來刪除用戶，也可以使用SQL命令CREATE USER來創建。

5．常用命令

PostgreSQL數據庫常用操作命令：

這里不是介紹怎樣使用PostgreSQL數據庫，所以對這些命令也不詳細解釋，可以參見文檔說明和幫助。我在這里是假設讀者已經安裝并初始化好了數據庫，并且會使用psql和熟練SQL來交互操作數據。

PostgreSQL 的C/C++接口介紹

PostgreSQL提供很多不同語言的接口，有C、C++、Perl、Tcl等等，這里主要是介紹C/C++怎樣連接到數據庫，對數據進行添加，查詢等操作。

1.C語言接口

• 頭文件libqp-fe.h 連接時需要添加連接參數-lpq也就是連接libpq庫。
• 建立數據庫連接函數

  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)

  
  

  建立非阻塞連接函數

  PGconn *PQconnectStart(const char *conninfo) PostgresPollingStatusType *PQconnectPoll(PQconn *conn)

  
  
• 執行查詢函數
  

  PGresult *PQexec(PGconn *conn,const char *query) 返回查詢的結構集。 int PQntuples(const Pgresult *res) 返回查詢結果里的記錄個數。 int PQnfields(const Pgresult *res) 返回記錄中的字段的個數。 char *PQfname(const Pgresult *res,int field_index)返回結構集中某一字段的名稱。 Oid PQftype(const Pgresult *res, int field_index) 返回結構集中某一字段的數據類型。 char *PQgetvalue(const Pgresult *res,int tup_num, int field_index)返回結構集中某一條記錄中某一個字段的值。

  
  

  這里只列舉最常用的一些函數，具體說明可以參見文檔。

• 大對象數據操作,主要使用下列函數在SQL語句中操作大對象數據。

  Oid lo_creat(PGconn *conn, int mode)	創建一個新的大對象．mode 是一個位掩碼，描述新對象的不同屬性
  Oid lo_import(PGconn *conn, const char *filename)	把文件作為大對象導入數據庫
  int lo_export(PGconn *conn, Oid lobjId, const char *filename)	大對象導入出數據庫，保存為文件
  int lo_open(PGconn *conn, Oid lobjId, int mode)	打開一個現存的大對象
  int lo_write(PGconn *conn, int fd, const char *buf, size_t len)	大對象寫入數據
  int lo_read(PGconn *conn, int fd, char *buf, size_t len)	從大對象讀取數據
  int lo_lseek(PGconn *conn, int fd, int offset, int whence)	對大對象數據進行查找
  int lo_close(PGconn *conn, int fd)	關閉大對象描述符

  函數在fe-lobj.c文件中定義，具體使用參見 Accessing Large Objects from libpq

  上面函數的具體介紹請參見 PostgreSQL v7.0文檔 在這里就不詳細介紹了。這里省略列舉狀態檢查函數，參見參考文檔。

  使用C語言訪問數據庫的除了libpq庫，還有其他如 libpqeasy，ecpg 等接口。

2.C++語言接口

• 頭文件 libpq++.h 連接需要的庫位 pq++，連接參數是 -lpq++

• libpq++ 類繼承關系圖

  
  
  
• 類簡介
  

  PgConnection成員函數
  PgConnection(const char* conninfo)	參數同下
  Connect(const char* conninfo)	同 PQconnectdb
  Exec(const char* query)	同 PQexec
  ExecCommandOk(const char* query)	運行命令并檢查狀態是否PGRES_COMMAND_OK
  ExecTuplesOk(const char* query)	運行查詢并檢查狀態是否PGRES_TUPLES_OK
  IntToString(int n)	數字轉換為字符串
  ConnectionBad()	連接是否失敗
  ErrorMessage()	返回錯誤信息
  DBName()	同 PQdb

  詳細說明參見文檔

  PgDatabase 的常用成員函數
  PgDatabase(const char* conninfo)	構造函數連接到數據庫，跟 Pqconnectdb參數相同
  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

• 大對象操作使用 PgLargeObject 類來操作。

例子程序

以 postgres 用戶或者具有建立數據庫用戶權限的用戶登錄 Linux，先建立數據庫。

            [zuojin@itpark85 zuojin]$createdb test_db
            

然后使用 psql 連接到數據庫

            [zuojin@itpark85 zuojin]$psql test_db
            

連接到數據庫建立表，如下圖所示

插入測試用數據，如圖：

(注意：psql中輸入SQL語句要以"; "結束才執行，幫助命令是"\\?",退出命令是"\\q")。

1)C語言例子

            #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";
            /**數據庫名*/
            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");
            /**運行查詢命令*/
            if(  PQresultStatus(res)  !=  PGRES_TUPLES_OK) {
            fprintf(stderr,"Exec Query Fauled!\\n");
            PQclear(res);
            return 0;
            }
            i = PQntuples(res);
            /**取得查詢的結果的記錄的數量*/
            t = PQnfields(res);
            /**取得字段數量*/
            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;
            }
            

運行結果如圖所示

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++) /**顯示字段名稱*/ {
            cout<<data.FieldName(k);
            cout <<"      "     ;
            }
            cout<<endl;
            for (int i = 0; i < data.Tuples(); i++) /**取得查詢結果的記錄數量*/  {
            for(int k=0; k<data.Fields(); k++) {
            cout << data.GetValue(i,k);
            cout <<" | "     ;
            }
            cout<<endl;
            }
            return 0 ;
            }
            

運行結果如圖所示

本文的樣例代碼： testC.c、 testC++.cpp。