简介
nutsdb是一个完全由 Go 编写的简单、快速、可嵌入的持久化存储。nutsdb与我们之前介绍过的buntdb有些类似，但是支持List、Set、Sorted Set这些数据结构。
快速使用
先安装：
$ go get github.com/xujiajun/nutsdb
复制代码后使用：
package main
import (
"fmt"
"log"
"github.com/xujiajun/nutsdb"
)
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, err := nutsdb.Open(opt)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer db.Close()
err = db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
key := []byte("name")
val := []byte("dj")
if err := tx.Put("", key, val, 0); err != nil {
return err
}
return nil
})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
err = db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
key := []byte("name")
if e, err := tx.Get("", key); err != nil {
return err
} else {
fmt.Println(string(e.Value))
}
return nil
})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
}
复制代码看过前面介绍buntdb文章的小伙伴会发现，nutsdb的简单使用与buntdb非常相似。首先打开数据库nutsdb.Open()，通过选项指定数据库文件存放目录。数据的插入、修改和查找都是包装在一个事务方法中执行的。nutsdb允许同时存在多个读事务。但是有写事务存在时，其他事务不能并发执行。需要修改数据的操作在db.Update()的回调中执行，无副作用的操作在db.View()的回调中执行。上面代码先插入一个键值对，然后读取这个键。
从代码我们可以看出，由于涉及数据库操作，需要大量的错误处理。为了简洁起见，本文后面的代码省略了错误处理，在实际使用中必须加上！
特性
桶
**桶（bucket）**有点像命名空间的概念。在同一个桶中的键不能重复，不同的桶可以包含相同的键。nutsdb提供的更新和查询接口都需要传入桶名，只是我们在最开始的例子中将桶名设置为空字符串了。
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
key := []byte("name")
val := []byte("dj")
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Put("bucket1", key, val, 0)
return nil
})
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Put("bucket2", key, val, 0)
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, _ := tx.Get("bucket1", key)
fmt.Println("val1:", string(e.Value))
e, _ = tx.Get("bucket2", key)
fmt.Println("val2:", string(e.Value))
return nil
})
}
复制代码运行：
val1: dj
val2: dj
复制代码我们可以将桶类比于 redis 中的 db 的概念，redis 可以在不同的 db 中存储相同的键，但是同一个 db 的键是唯一的。通过 redis 客户端连接服务器后，使用命令select db切换不同的 db。
更新和删除
上面我们看到使用tx.Put()插入字段，其实tx.Put()也用来更新（如果键已存在）。tx.Delete()用来删除一个字段。
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
key := []byte("name")
val := []byte("dj")
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Put("", key, val, 0)
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, _ := tx.Get("", key)
fmt.Println(string(e.Value))
return nil
})
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Delete("", key)
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, err := tx.Get("", key)
if err != nil {
log.Fatal(err)
} else {
fmt.Println(string(e.Value))
}
return nil
})
}
复制代码删除后再次Get()，返回err：
dj
2020/04/27 22:28:19 key not found in the bucket
exit status 1
复制代码过期
nutsdb支持在插入或更新键值对时设置一个过期时间。Put()的第四个参数即为过期时间，单位 s。传 0 表示不过期：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
key := []byte("name")
val := []byte("dj")
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Put("", key, val, 10)
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, _ := tx.Get("", key)
fmt.Println(string(e.Value))
return nil
})
time.Sleep(10 * time.Second)
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, err := tx.Get("", key)
if err != nil {
log.Fatal(err)
} else {
fmt.Println(string(e.Value))
}
return nil
})
}
复制代码插入一个数据，设置过期时间为 10s。等待 10s 之后返回err：
dj
2020/04/27 22:31:16 key not found in the bucket
exit status 1
复制代码遍历
在nutsdb的每个桶中，键是以字节顺序保存的。这使得顺序遍历异常迅速。
前缀遍历
我们可以使用PrefixScan()遍历具有特定前缀的键值对。它可以指定从第几个数据开始，返回多少条满足条件的数据。例如，每个玩家在nutsdb中保存在**user_ + 玩家id**的键中：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
bucket := "user_list"
prefix := "user_"
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
for i := 1; i <= 300; i++ {
key := []byte(prefix + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
val := []byte("dj" + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
tx.Put(bucket, key, val, 0)
}
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
entries, _, _ := tx.PrefixScan(bucket, []byte(prefix), 25, 100)
for _, entry := range entries {
fmt.Println(string(entry.Key), string(entry.Value))
}
return nil
})
}
复制代码先插入 300 条数据，然后使用PrefixScan()从第 25 条数据开始，一共返回 100 条数据。需要注意的是，键是以字节顺序排列，所以user_21在user_209之后。观察输出：
...
user_208 dj208
user_209 dj209
user_21 dj21
user_210 dj210
复制代码范围遍历
可以使用tx.RangeScan()只返回键在指定范围内的数据：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
bucket := "user_list"
prefix := "user_"
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
for i := 1; i <= 300; i++ {
key := []byte(prefix + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
val := []byte("dj" + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
tx.Put(bucket, key, val, 0)
}
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
lbound := []byte("user_100")
ubound := []byte("user_199")
entries, _ := tx.RangeScan(bucket, lbound, ubound)
for _, entry := range entries {
fmt.Println(string(entry.Key), string(entry.Value))
}
return nil
})
}
复制代码获取全部
调用tx.GetAll()返回某个桶中所有的数据：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
bucket := "user_list"
prefix := "user_"
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
for i := 1; i <= 300; i++ {
key := []byte(prefix + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
val := []byte("dj" + strconv.FormatInt(int64(i), 10))
tx.Put(bucket, key, val, 0)
}
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
entries, _ := tx.GetAll(bucket)
for _, entry := range entries {
fmt.Println(string(entry.Key), string(entry.Value))
}
return nil
})
}
复制代码数据结构
相比其他数据库，nutsdb比较强大的地方在于它支持多种数据结构：list/set/sorted set。命令主要仿造redis命令编写。这三种结构的操作与redis中对应的命令非常相似，本文简单介绍一下list相关方法，set/sorted set可自行探索。
nutsdb中支持的list方法如下：
LPush：从头部插入一个元素；RPush：从尾部插入一个元素；LPop：从头部删除一个元素；RPop：从尾部删除一个元素；LPeek：返回头部第一个元素；RPeek：返回尾部第一个元素；LRange：返回指定索引范围内的元素；LRem：删除指定数量的值等于特定值的项；LSet：设置某个索引的值；Ltrim：只保留指定索引范围内的元素，其它都移除；LSize：返回list长度。
下面简单演示一下如何使用这些方法，每一步的操作结果都以注释写在了命令下方：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
defer db.Close()
bucket := "list"
key := []byte("userList")
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
// 从头部依次插入多个值，注意顺序
tx.LPush(bucket, key, []byte("user1"), []byte("user3"), []byte("user5"))
// 当前list：user5, user3, user1
// 从尾部依次插入多个值
tx.RPush(bucket, key, []byte("user7"), []byte("user9"), []byte("user11"))
// 当前list：user5, user3, user1, user7, user9, user11
return nil
})
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
// 从头部删除一个值
tx.LPop(bucket, key)
// 当前list：user3, user1, user7, user9, user11
// 从尾部删除一个值
tx.RPop(bucket, key)
// 当前list：user3, user1, user7, user9
// 从头部删除两个值
tx.LRem(bucket, key, 2)
// 当前list：user7, user9
return nil
})
db.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
// 头部第一个值，user7
b, _ := tx.LPeek(bucket, key)
fmt.Println(string(b))
// 长度
l, _ := tx.LSize(bucket, key)
fmt.Println(l)
return nil
})
}
复制代码注意不要在同一个Update中执行插入和删除。
数据库备份
nutsdb可以很方便地进行数据库备份，只需要调用db.Backup()，传入备份存放目录即可：
func main() {
opt := nutsdb.DefaultOptions
opt.Dir = "./nutsdb"
db, _ := nutsdb.Open(opt)
key := []byte("name")
val := []byte("dj")
db.Update(func(tx *nutsdb.Tx) error {
tx.Put("", key, val, 0)
return nil
})
db.Backup("./backup")
db.Close()
opt.Dir = "./backup"
backupDB, _ := nutsdb.Open(opt)
backupDB.View(func(tx *nutsdb.Tx) error {
e, _ := tx.Get("", key)
fmt.Println(string(e.Value))
return nil
})
}
复制代码上面先备份，再从备份中加载数据库，读取键。
总结
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参考
- nutsdb GitHub：github.com/xujiajun/nu…
- Go 每日一库 GitHub：github.com/darjun/go-d…
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我的博客：darjun.github.io
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