c++关系数据库访问通用接口设计(JSON-ORM c++版)

重操C++旧业,习惯通常的数据库操作方式,因此抽时间,把JSON-ORM封装了一个C++版,现支持sqlit3与mysql,postgres已经做好了准备。

设计思路

我们通用的ORM,基本模式都是想要脱离数据库的,几乎都在编程语言层面建立模型,由程序去与数据库打交道。虽然脱离了数据库的具体操作,但我们要建立各种模型文档,用代码去写表之间的关系等等操作,让初学者一时如坠云雾。我的想法是,将关系数据库拥有的完善设计工具之优势,来实现数据设计以提供结构信息,让json对象自动映射成为标准的SQL查询语句。只要我们理解了标准的SQL语言,我们就能够完成数据库查询操作。

技术选择

json库

JSON-ORM 数据传递采用json来实现,使数据标准能从最前端到最后端进行和谐统一。我选择了rapidjson,但rapidjson为了执行效率,直接操作内存,并且大量使用std::move,在使用的时候有很多限制,一不小心还会出现内存访问冲突。 因此我封装了它,提供了一个容易操作的Rjson代理类。

数据库通用接口

应用类直接操作这个通用接口,实现与底层实现数据库的分离。该接口提供了CURD标准访问,以及批量插入和事务操作,基本能满足平时百分之九十以上的数据库操作。
  class Idb
  {
  public:
    virtual Rjson select(string tablename, Rjson& params, vector<string> fields = vector<string>(), int queryType = 1) = 0;
    virtual Rjson create(string tablename, Rjson& params) = 0;
    virtual Rjson update(string tablename, Rjson& params) = 0;
    virtual Rjson remove(string tablename, Rjson& params) = 0;
    virtual Rjson querySql(string sql, Rjson& params = Rjson(), vector<string> filelds = vector<string>()) = 0;
    virtual Rjson execSql(string sql) = 0;
    virtual Rjson insertBatch(string tablename, vector<Rjson> elements) = 0;
    virtual Rjson transGo(vector<string> sqls, bool isAsync = false) = 0;
  };

底层数据库访问实现

现在已经实现了sqlit3与mysql的所有功能,postgres与oracle也做了技术准备,应该在不久的将来会实现(取决于是否有时间),mssql除非有特别的需求,短期内不会去写。
我选择的技术实现方式,基本上是最底层高效的方式。sqlit3 - sqllit3.h(官方的标准c接口);mysql - c api (MySQL Connector C 6.1);postgres - pqxx;oracle - occi;mssql - ?

智能查询方式设计

查询保留字:page, size, sort, fuzzy, lks, ins, ors, count, sum, group
  • page, size, sort, 分页排序
    在sqlit3与mysql中这比较好实现,limit来分页是很方便的,排序只需将参数直接拼接到order by后就好了。
    查询示例:

    Rjson p;
    p.AddValueInt("page", 1);
    p.AddValueInt("size", 10);
    p.AddValueString("size", "sort desc");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  ORDER BY age desc LIMIT 0,10
  • fuzzy, 模糊查询切换参数,不提供时为精确匹配
    提供字段查询的精确匹配与模糊匹配的切换。

    Rjson p;
    p.AddValueString("username", "john");
    p.AddValueString("password", "123");
    p.AddValueString("fuzzy", "1");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE username like '%john%'  and password like '%123%'
  • ins, lks, ors
    这是最重要的三种查询方式,如何找出它们之间的共同点,减少冗余代码是关键。

    • ins, 数据库表单字段in查询,一字段对多个值,例:

      查询示例:
      Rjson p;
      p.AddValueString("ins", "age,11,22,36");
      (new BaseDb(...))->select("users", p);
      
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age in ( 11,22,26 )
    • ors, 数据库表多字段精确查询,or连接,多个字段对多个值,例:

      查询示例:
      Rjson p;
      p.AddValueString("ors", "age,11,age,36");
      (new BaseDb(...))->select("users", p);
      
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE  ( age = 11  or age = 26 )
    • lks, 数据库表多字段模糊查询,or连接,多个字段对多个值,例:

      查询示例:
      Rjson p;
      p.AddValueString("lks", "username,john,password,123");
      (new BaseDb(...))->select("users", p);
      
      生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE  ( username like '%john%'  or password like '%123%'  )
  • count, sum
    这两个统计求和,处理方式也类似,查询时一般要配合group与fields使用。

    • count, 数据库查询函数count,行统计,例:

      查询示例:
      Rjson p;
      p.AddValueString("count", "1,total");
      (new BaseDb(...))->select("users", p);
      
      生成sql:   SELECT *,count(1) as total  FROM users
    • sum, 数据库查询函数sum,字段求和,例:

      查询示例:
      Rjson p;
      p.AddValueString("sum", "age,ageSum");
      (new BaseDb(...))->select("users", p);
      
      生成sql:   SELECT username,sum(age) as ageSum  FROM users
  • group, 数据库分组函数group,例:
    查询示例:

    Rjson p;
    p.AddValueString("group", "age");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  GROUP BY age
不等操作符查询支持

支持的不等操作符有:>, >=, <, <=, <>, =;逗号符为分隔符,一个字段支持一或二个操作。
特殊处:使用"="可以使某个字段跳过search影响,让模糊匹配与精确匹配同时出现在一个查询语句中

  • 一个字段一个操作,示例:
    查询示例:

    Rjson p;
    p.AddValueString("age", ">,10");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age> 10
  • 一个字段二个操作,示例:
    查询示例:

    Rjson p;
    p.AddValueString("age", ">=,10,<=,33");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age>= 10 and age<= 33
  • 使用"="去除字段的search影响,示例:
    查询示例:

    Rjson p;
    p.AddValueString("age", "=,18");
    p.AddValueString("username", "john");
    p.AddValueString("fuzzy", "1");
    (new BaseDb(...))->select("users", p);
    
    生成sql:   SELECT * FROM users  WHERE age= 18  and username like '%john%'

系列文章规划

  • c++操作关系数据库通用接口设计(JSON-ORM c++版)
  • Rjson -- rapidjson代理的设计与实现
  • sqlit3 数据库操作的实现与解析
  • mysql 数据库操作的实现与解析
  • postgres 数据库操作的实现与解析
  • oracle 数据库操作的实现与解析
  • mssql 数据库操作的实现与解析
  • 总结(如果需要的话)

项目地址

https://github.com/zhoutk/Jorm

感受

多年没写C++了,恢复了一段时间,了解了新的C++标准,感觉世界变化真快。回顾这些年,我选择学习技术比较前卫,这些年主做node.js(Typescript),偶尔写python, go。已经习惯了动态语言,函数式编程。突然回归C++,发现好多普通的想法,实现起来还真麻烦。这就是人们的选择吧,有得就有失。想当年我是疯狂的迷恋C、C++,因此它们不限制我选择编程范式。这些年,随着硬件技术的发展,软件业的思维也突飞猛进,一般情况下不再为内存,算法效率而忧心,我们更注重开发效率和程序代码的人性化。回到C++的怀抱,看着我半墙的C++书箱,熟悉新c++标准,我选定了主攻方向,模板、函数式编程......

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