数据库粘合层--基于protobuffer

背景：

最近在工作中，受到大量数据库操作的折磨。由于采用拼接字符串的方式来进行数据库操作，带来了每个数据库操作业务都需要提供一个接口，导致同一张表的操作需要一堆堆接口。比如表person_t有3个字段（age、name、sex），如果对age和sex做update，需要一个接口，如果对age的update那又需要一个接口，对name的update还需要一个字段。这种接口会根据业务不断衍生出来，会造成接口大爆炸和拼接字符串出错而带来的额外高昂的成本。在我不堪折磨的时候想到了利用protobuf来解决此问题，proto_db横空出世。

作用：

类似于SAOP技术，基于protobuf。用于数据库数据与C++对象数据之间的序列化，当然了，这个对象还可以在网络上序列化。达到两个目的：

1. 数据库表与对象自动映射，不需要认为写结构体与数据库表字段一一对应

2. 数据库操作均通过对象与固有接口进行配合，不需要单独写拼接sql语句接口（解释得有点模糊，下面继续解释）

横向比较:

这里列出与另外两个数据库操作库进行对比

	proto_db	DTL	OTL
模型	基于protobuf，采用简单接口操作	基于ODBC，类采用STL算法与数据结构的操作	基于各种数据库提供的API，采用IOstream流式操作
易用性	十分简单	简单	简单
稳定性	个人作品，未商业，还不太成熟	可靠	可靠
扩展性	方便	比较容易	不容易

设计思路：

使用示例：

先来看看接口

// 插入
bool sql_insert(const google::protobuf::Message &msg);

// 修改
bool sql_update(const google::protobuf::Message &msg, const google::protobuf::Message &where);

// 删除
bool sql_delete(const google::protobuf::Message &where);

// 查询
template < typename T, typename ColumnT >
std::vector<std::shared_ptr<T>> sql_select(const ColumnT &cols, const where_t &where);

接口需要通过传入protobuffer对象来完成。对于select，需要传入所需要的column名称和查询的数据库，所以比较奇怪

在这里，我们假设有个person的message对象，含有三个属性name、id、email。

来一个插入的例子：

Person person;
person.set_name("test name");
//person.set_email("test@qq.com");
person.set_id(1);
query.sql_insert(person);

在这里，person只设置了name属性，在实际插入一条新纪录，但并不会把email和id同时插入，插入的这条数据中只包含name字段。也就达到了效果。

看一个更新的例子：

Person person;
person.set_name("test name");
person.set_email("test@qq.com");
        
Person where_t;
where_t.set_id(1);

query.sql_update(person, where_t);

在这里，使用了两个person对象，第一个person对象设置了名字和email，第二个Person对象只设置了id，也就是说我们的更新会根据where_t的id值来更新对应记录的name和email。是不是特别方便呢？

查询是不是就有点麻烦了呢？

// select
Person person;
typedef std::shared_ptr<Person> person_ptr;
std::vector<person_ptr> persons = query.sql_select<Person>( 
    all_columns_t(), 
    (where_t("id") == 1 && where_t("name") == "test name"));

std::for_each(persons.begin(), persons.end(), [](const person_ptr &val)
{
    std::cout << val->name() << " "
        << val->id() << " "
        << val->email() << std::endl;
});

现在的接口查询出来的数据只能是vector类型的。

性能：

整体性能会比直接采用连接库会多一些，具体在这方面：

1. 构建SQL语句会有动态开销

2. protobuf解析会有动态开销

约束:

由于protobuffer实现时使用了反射，所以有两点约束：

1. 数据库名就是对象名

2. 数据库表中字段名就是对象属性接口名

为了减轻重复性工作，顺便提供了一个遍历数据库表，生成对应CPP文件的工具。如果有兴趣可以看看。

展望：

protobuffer是非常强大的武器，不仅仅可以用来做序列化，还可以很多很多。希望借助于protobuffer来完成一个从数据库到网络对象操作服务。其实这种技术在其他语言早就有了，这里只是在模仿，减轻平时C++开发的工作量提高生产率。

接下来的改进：

1. 采用连接池

2. 数据库连接层进行抽象，支持更多数据库操作库

3. 加强LINQ语法，提供高级功能，例如：排序，group，join等等

下载

github：https://github.com/chenyu2202863/proto_db.git

该库大量使用C++11语法，如果希望能探讨更多C++学院派的新奇玩意儿，可以加入此群165666547(打了个小广告)