技术大牛成长课:手写数据库系统示例代码

biancheng1 · · 752 次点击 · · 开始浏览    

## 技术大牛成长课:手写数据库系统示例代码 一、引言 想要成为技术大牛,深入理解并实践底层技术是必经之路。本篇文章将带领你从0到1手写一个简单的数据库系统,让你在实践中掌握核心技术原理,为未来的技术之路打下坚实的基础。 二、数据库系统概述 数据库系统是一个用于存储、查询和管理数据的软件系统。其核心组件包括数据存储、查询处理器和事务管理器。我们将使用Python语言来实现这个简单的数据库系统。 三、实现步骤 定义数据存储结构 首先,我们需要定义一个用于存储数据的结构。这里我们使用Python中的字典(dict)作为数据存储结构,实现数据的增删改查操作。 示例代码: python class MemoryStorage: def __init__(self): self.data = {} def insert(self, key, value): self.data[key] = value def get(self, key): return self.data.get(key) def update(self, key, value): if key in self.data: self.data[key] = value def delete(self, key): if key in self.data: del self.data[key] 实现查询处理器 接下来,我们需要实现一个简单的查询处理器,用于处理用户的查询请求。这里我们只实现基本的等值查询功能。 示例代码: python class QueryProcessor: def __init__(self, storage): self.storage = storage def process(self, query): key, value = query.split('=') result = [] for k, v in self.storage.data.items(): if k == key and v == value: result.append((k, v)) return result 实现事务管理器 最后,我们需要实现一个事务管理器,用于保证多个操作的原子性。这里我们使用Python的上下文管理器(context manager)来实现事务功能。 示例代码: python class TransactionManager: def __init__(self, storage): self.storage = storage self.transactions = [] def __enter__(self): return self def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb): if exc_type is None: # 如果没有异常,提交事务 for transaction in self.transactions: transaction() self.transactions = [] else: # 如果有异常,回滚事务 self.transactions = [] print("Transaction rolled back due to exception.") return True # 阻止异常继续传播 整合数据库系统组件 最后,我们需要将上述组件整合到一起,形成一个完整的数据库系统。我们可以通过一个简单的类来实现这个过程。在这个类中,我们可以初始化存储结构、查询处理器和事务管理器,并提供一个用于执行查询的方法。同时,我们还可以使用Python的装饰器来实现事务功能。以下是整合后的示例代码: python class SimpleDatabaseSystem: def __init__(self): self.storage = MemoryStorage() self.query_processor = QueryProcessor(self.storage) self.transaction_manager = TransactionManager(self.storage) self.transaction_in_progress = False print("Database system initialized.") def execute_query(self, query): # 用于执行查询的方法,支持事务功能 if not self.transaction_in_progress: # 如果当前没有事务在进行,直接执行查询并返回结果。如果有多个查询需要在一个事务中执行,可以使用with语句来开启一个事务。在事务中执行的查询不会立即生效,而是会暂存到事务管理器中,等待事务提交时一并执行。如果事务中有任何一个查询失败引发了异常,整个事务都会回滚,已执行的查询不会被提交。具体实现可以参考以下示例代码:with self.transaction_manager as tm: tm.transactions.append(lambda: self.storage.insert('key1', 'value1')) tm.transactions.append(lambda: self.storage.insert('key2', 'value2')) print(self.storage.get('key1')) # None, 事务尚未提交print(tm.transactions) # [(<function <lambda> at 0x7f02db2cd1e0>,), (<function <lambda> at 0x7f02db2cd280>,)], 事务暂存了两个插入操作try: with self.transaction_manager: self.storage.insert('key1', 'value1') self.storage.insert('key2', 'value2') print(self.storage.

有疑问加站长微信联系(非本文作者))

入群交流(和以上内容无关):加入Go大咖交流群,或添加微信:liuxiaoyan-s 备注:入群;或加QQ群:692541889

752 次点击  
加入收藏 微博
添加一条新回复 (您需要 登录 后才能回复 没有账号 ?)
  • 请尽量让自己的回复能够对别人有帮助
  • 支持 Markdown 格式, **粗体**、~~删除线~~、`单行代码`
  • 支持 @ 本站用户;支持表情(输入 : 提示),见 Emoji cheat sheet
  • 图片支持拖拽、截图粘贴等方式上传