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C++設計與實現ORM系統實例詳解_C 語言

作者：zhoutk ? 更新時間： 2022-11-12 編程語言

介紹

我們通用的ORM，基本模式都是想要脫離數據庫的，幾乎都在編程語言層面建立模型，由程序去與數據庫打交道。雖然脫離了數據庫的具體操作，但我們要建立各種模型文檔，用代碼去寫表之間的關系等等操作，讓初學者一時如墜云霧。我的想法是，將關系數據庫擁有的完善設計工具之優勢，來實現數據設計以提供結構信息，讓json對象自動映射成為標準的SQL查詢語句。只要我們理解了標準的SQL語言，我們就能夠完成數據庫查詢操作。

依賴關系

本項目依賴 本人的 另一個項目 Zjson，此項目提供簡潔、方便、高效的Json庫。該庫使用方便，是一個單文件庫，只需要下載并引入項目即可。具體信息請移步 gitee-Zjson 或 github-Zjson 。

設計思路

ZORM 數據傳遞采用json來實現，使數據標準能從最前端到最后端達到和諧統一。此項目目標，不但在要C++中使用，還要作為動態鏈接庫與node.js結合用使用，因此希望能像javascript一樣，簡潔方便的操作json。所以先行建立了zjson庫，作為此項目的先行項目。設計了數據庫通用操作接口，實現與底層實現數據庫的分離。該接口提供了CURD標準訪問，以及批量插入和事務操作，基本能滿足平時百分之九十以上的數據庫操作。項目基本目標，支持Sqlite3,Mysql,Postges三種關系數據庫，同時支持windows、linux和macOS。

項目進度

現在已經實現了sqlit3與mysql的所有功能，postgres也做了技術準備。
我選擇的技術實現方式，基本上是最底層高效的方式。sqlit3 - sqllit3.h（官方的標準c接口）；mysql - c api （MySQL Connector C 6.1）；postgres - pqxx 。

任務列表：

數據庫通用接口

應用類直接操作這個通用接口，實現與底層實現數據庫的分離。該接口提供了CURD標準訪問，以及批量插入和事務操作，基本能滿足平時百分之九十以上的數據庫操作。

  class ZORM_API Idb
  {
  public:
      virtual Json select(string tablename, Json& params, vector<string> fields = vector<string>(), Json values = Json(JsonType::Array)) = 0;
      virtual Json create(string tablename, Json& params) = 0;
      virtual Json update(string tablename, Json& params) = 0;
      virtual Json remove(string tablename, Json& params) = 0;
      virtual Json querySql(string sql, Json params = Json(), Json values = Json(JsonType::Array), vector<string> fields = vector<string>()) = 0;
      virtual Json execSql(string sql, Json params = Json(), Json values = Json(JsonType::Array)) = 0;
      virtual Json insertBatch(string tablename, Json& elements, string constraint = "id") = 0;
      virtual Json transGo(Json& sqls, bool isAsync = false) = 0;
  };

實例構造

全局查詢開關變量：

  • DbLogClose : sql 查詢語句顯示開關
  • parameterized : 是否使用參數化查詢

Sqlite3:

    Json options;
    options.addSubitem("connString", "./db.db");    //數據庫位置
    options.addSubitem("DbLogClose", false);        //顯示查詢語句
    options.addSubitem("parameterized", false);     //不使用參數化查詢
    DbBase* db = new DbBase("sqlite3", options);

Mysql:

    Json options;
    options.addSubitem("db_host", "192.168.6.6");   //mysql服務IP
    options.addSubitem("db_port", 3306);            //端口
    options.addSubitem("db_name", "dbtest");        //數據庫名稱
    options.addSubitem("db_user", "root");          //登記用戶名
    options.addSubitem("db_pass", "123456");        //密碼
    options.addSubitem("db_char", "utf8mb4");       //連接字符設定[可選]
    options.addSubitem("db_conn", 5);               //連接池配置[可選]，默認為2
    options.addSubitem("DbLogClose", true);         //不顯示查詢語句
    options.addSubitem("parameterized", true);      //使用參數化查詢
    DbBase* db = new DbBase("mysql", options);

智能查詢方式設計

查詢保留字：page, size, sort, fuzzy, lks, ins, ors, count, sum, group

page, size, sort, 分頁排序 在sqlit3與mysql中這比較好實現，limit來分頁是很方便的，排序只需將參數直接拼接到order by后就好了。
查詢示例：

Json p;
p.addSubitem("page", 1);
p.addSubitem("size", 10);
p.addSubitem("size", "sort desc");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  ORDER BY age desc LIMIT 0,10

fuzzy, 模糊查詢切換參數，不提供時為精確匹配 提供字段查詢的精確匹配與模糊匹配的切換。

Json p;
p.addSubitem("username", "john");
p.addSubitem("password", "123");
p.addSubitem("fuzzy", 1);
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE username like '%john%'  and password like '%123%'

ins, lks, ors 這是最重要的三種查詢方式，如何找出它們之間的共同點，減少冗余代碼是關鍵。

Json p;
p.addSubitem("ins", "age,11,22,36");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE age in ( 11,22,26 )

Json p;
p.addSubitem("ors", "age,11,age,36");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE  ( age = 11  or age = 26 )

Json p;
p.addSubitem("lks", "username,john,password,123");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE  ( username like '%john%'  or password like '%123%'  )
  • ins, 數據庫表單字段in查詢，一字段對多個值，例：
    查詢示例：
  • ors, 數據庫表多字段精確查詢，or連接，多個字段對多個值，例：
    查詢示例：
  • lks, 數據庫表多字段模糊查詢，or連接，多個字段對多個值，例： 查詢示例：

count, sum 這兩個統計求和，處理方式也類似，查詢時一般要配合group與fields使用。

Json p;
p.addSubitem("count", "1,total");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT *,count(1) as total  FROM users

Json p;
p.addSubitem("sum", "age,ageSum");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT username,sum(age) as ageSum  FROM users
  • count, 數據庫查詢函數count，行統計，例： 查詢示例：
  • sum, 數據庫查詢函數sum，字段求和，例： 查詢示例：

group, 數據庫分組函數group，例：
查詢示例：

Json p;
p.addSubitem("group", "age");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  GROUP BY age

不等操作符查詢支持

支持的不等操作符有：>, >=, <, <=, <>, =；逗號符為分隔符，一個字段支持一或二個操作。
特殊處：使用"="可以使某個字段跳過search影響，讓模糊匹配與精確匹配同時出現在一個查詢語句中

一個字段一個操作，示例： 查詢示例：

Json p;
p.addSubitem("age", ">,10");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE age> 10

一個字段二個操作，示例： 查詢示例：

Json p;
p.addSubitem("age", ">=,10,<=,33");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE age>= 10 and age<= 33

使用"="去除字段的fuzzy影響，示例： 查詢示例：

Json p;
p.addSubitem("age", "=,18");
p.addSubitem("username", "john");
p.addSubitem("fuzzy", "1");
(new DbBase(...))->select("users", p);

生成sql：   SELECT * FROM users  WHERE age= 18  and username like '%john%'

具體使用方法，請參看uint test。

單元測試

有完整功能的單元測試用例，請參見tests目錄下的測試用例。

測試用例運行結果樣例

項目地址

https://gitee.com/zhoutk/zorm

https://github.com/zhoutk/zorm

運行方法

該項目在vs2019, gcc7.5, clang12.0下均編譯運行正常。

git clone https://github.com/zhoutk/zorm
cd zorm
cmake -Bbuild .

---windows
cd build && cmake --build .

---linux & macos
cd build && make

run zorm or ctest

注在linux下需要先行安裝mysql開發庫, 并先手動建立數據庫 dbtest。
在ubuntu下的命令是： apt install libmysqlclient-dev

相關項目

會有一系列項目出爐，網絡服務相關，敬請期待...

gitee-Zjson

github-Zjson

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7145273099960008718

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