berkeley db储存URL队列的简单实现增、删、查



Berkeley DB（BDB）是一个高效的嵌入式数据库编程库，C语言、C++、Java、Perl、Python、Tcl以及其它非常多语言都有其相应的API。

Berkeley DB能够保存随意类型的键/值对（Key/Value Pair），并且能够为一个键保存多个数据。Berkeley DB支持让数千的并发线程同一时候操作数据库。支持最大256TB的数据。广泛用于各种操作系统，当中包含大多数类Unix操作系统、Windows操作系统以及实时操作系统。

Berkeley DB在06年被 Oracle 收购了。如今我们在 Oracle 站点上会看到： BerkeleyDB、BerkeleyDB XML 和 BerkeleyDB JAVA Edition 这个三个东东。

简单的说最開始 BerkeleyDB 是仅仅有 C 语言版本号的，可是 JAVA 也能够使用。仅仅只是须要通过 JNI 调用，效率可能有点影响。后来出了 JAVA Edition 。用纯 JAVA 实现了一遍，也就是我们看到的 BerkeleyDB JAVA Edition (简称 JE )。

JE是一个通用的事务保护的，100％纯Java（JE不作不论什么JNI调用）编写的嵌入式数据库。因此。它为Java开发者提供了安全高效的对随意数据的存储和管理。



JE 适合于管理海量的，简单的数据。当中的记录都以简单的键值对保存，即key/value对。因为它操作简单，效率较高，因此受到了广泛的好评。

JE官网：http://www.oracle.com/technetwork/database/database-technologies/berkeleydb/overview/index.html

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一些特性：

1. 大型数据库的支持：它支持从1到数百万级的数据量。数据库的限制大小基本上受限于你的硬件支持。

2. 多线程，多进程支持：JE读写操作都能够是多线程，使用记录级锁定为线程应用程序提供高并发性。此外，JE使用死锁超时检測的机制来确保不会有两个线程无限期的死锁。

JE同意多个进程訪问同一个DB。但在这样的情况下， Berkeley 仅仅同意一个线程进行写操作，读操作任意。

3. 事务：原子性，可恢复，隔离性。

4. 内存Cache：为了降低IO操作提高性能，将数据暂存在内存里面。

5. 索引。

简单读写操作：

Database.put()： 向数据库写入数据，假设不支持反复记录，则会覆盖更新key相应的已有记录

Database.putNoOverwrite():向数据库写入数据，可是假设key已经存在，不会覆盖已有数据（即使数据库支持反复key）

Database.putNoDupData():向数据库写入数据（该方法仅用于支持反复key的数据库），假设key和value相应的记录已经存在，那么操作结果是：OperationStatus.KEYEXIST

Database.get() ：检索key相应的记录，假设没有找到，操作结果返回：OperationStatus.NOTFOUND

Database.getSearchBoth() ：依据key和value 检索数据库记录，假设没有找到，操作结果返回：OperationStatus.NOTFOUND

属性配置

跟Environment一样，database也能够通过DatabaseConfig进行配置。

DatabaseConfig.setAllowCreate()

设置当不存在该数据库的时候是否创建一个新的库

DatabaseConfig.setBtreeComparator()

设置用来决定数据库中记录顺序的排序器

DatabaseConfig.setDuplicateComparator()

设置用来比較反复数据的排序器

DatabaseConfig.setSortedDuplicates()

设置该数据库是否同意反复的数据

DatabaseConfig.setExclusiveCreate()

设置当存在该数据库的时候是否会打开数据库失败

DatabaseConfig.setReadOnly()

设置数据库是否仅仅读

DatabaseConfig.setTransactional()

设置事务属性

DatabaseConfig.setDeferredWrite()

设置延迟写属性

DatabaseConfig.setTemporary()

设置该数据库是否为暂时数据库（Temporary Databases）

延迟写数据库

默认情况下。数据库会在操作的时候写入变化到磁盘中，假设你使用了事务。那么将会在事务提交的时候写入变化。

可是假设你启用了延迟写配置，数据库不会把变化马上写入，除非1.显式的调用了Database.sync()方法；2.缓存满了；3.到达了检查点（checkpoint）。


延迟写能够带来下面两个优点:

1.在多线程情况下，能够降低写操作的瓶颈。

2.能够降低写操作数据库，比方你一条记录你多次改动了它，那仅仅会最后一次的改变会被写入到数据库中。

数据库也能够在延迟写和普通库之间进行转换，比方你要载入非常大量的数据到数据库中，明显的延迟写数据库相较于普通数据库有更好的性能，这时你能够在载入大数据的时候设置延迟写，在载入完成之后一次性的写入到数据库中。然后关闭数据库。再使用普通数据库配置属性打开。


设置DatabaseConfig.setDeferredWrite(true)。能够让数据库变成延迟写数据库。

暂时数据库

这是一个非常特殊的数据库。打开暂时数据库后，你能够像一般的数据库一样对它进行操作，可是在关闭这个数据库后全部的数据将被清除。

也就是说暂时数据库中的数据不是持久性的。


而且暂时数据库内部採用了延迟写，可是这并不意味着暂时数据库将不会发生I/O操作。当缓存满的时候，数据库仍然会把数据写入到磁盘上。

暂时数据库拥有延迟写数据库的全部长处。可是有一点不同于延迟写数据库，它不会在到达检查点的时候进行写入。

设置DatabaseConfig.setTemporary(true)，能够让数据库变成延迟写数据库。

//URL队列的实现，讲訪问过的URL存到另外一个数组中。并删除队列中已经訪问过的URL

package com.mycrawler.berkeleydb;

import java.io.File;

import com.sleepycat.je.Cursor;
import com.sleepycat.je.Database;
import com.sleepycat.je.DatabaseConfig;
import com.sleepycat.je.DatabaseEntry;
import com.sleepycat.je.DatabaseException;
import com.sleepycat.je.Environment;
import com.sleepycat.je.EnvironmentConfig;
import com.sleepycat.je.LockMode;
import com.sleepycat.je.OperationStatus;
import com.sleepycat.je.Transaction;

public class OperatingDB {
	//讲URL写入队列中
	public boolean writerURL(String fileName, String url,
			String databaseDBName, String rankPage) {
		boolean mark = false;
		// 配置环境 https://community.oracle.com/thread/996592?start=0&tstart=0 问题地址
		EnvironmentConfig envConfig = new EnvironmentConfig();

		// 设置配置事务
		envConfig.setTransactional(true);
		// 假设不存在就创建环境
		envConfig.setAllowCreate(true);
		File file = new File(fileName);
		file.mkdirs();
		try {
			Environment exampleEnv = new Environment(file, envConfig);

			Transaction txn = exampleEnv.beginTransaction(null, null);

			DatabaseConfig dbConfig = new DatabaseConfig();
			dbConfig.setTransactional(true);
			dbConfig.setAllowCreate(true);
			dbConfig.setSortedDuplicates(false);
			Database exampleDb = exampleEnv.openDatabase(txn, databaseDBName,
					dbConfig);
			txn.commit();
			DatabaseEntry theKey = new DatabaseEntry(url.getBytes("utf-8"));
			DatabaseEntry theData = new DatabaseEntry(
					rankPage.getBytes("utf-8"));
			exampleDb.put(null, theKey, theData);
			exampleDb.close();
			exampleEnv.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			mark = false;
		}

		return mark;
	}

	// 读取没有訪问过的URL
	public String readerURL(String fileName, String databaseDBName) {
		// boolean mark = false;
		// 配置环境
		EnvironmentConfig envConfig = new EnvironmentConfig();
		// 设置配置事务
		envConfig.setTransactional(true);
		// 假设不存在就创建环境
		envConfig.setAllowCreate(true);
		File file = new File(fileName);
		String theKey = null;
		// file.mkdirs();
		try {

			Environment exampleEnv = new Environment(file, envConfig);
			// Transaction txn = exampleEnv.beginTransaction(null,null);

			DatabaseConfig dbConfig = new DatabaseConfig();

			dbConfig.setTransactional(true);
			dbConfig.setAllowCreate(true);
			dbConfig.setSortedDuplicates(false);

			Database myDB = exampleEnv.openDatabase(null, databaseDBName,
					dbConfig);
			// txn.commit();
			// txn = exampleEnv.beginTransaction(null,null);
			Cursor cursor = myDB.openCursor(null, null);
			DatabaseEntry foundKey = new DatabaseEntry();
			DatabaseEntry foundValue = new DatabaseEntry();
			// cursor.getPrev()与cursor.getNext()的差别：一个是从前往后读取，一个是从后往前读取
			// 这里讲訪问遍历数据库所有数据while循环噶为if推断，则就仅仅读取第一条数据
			if (cursor.getNext(foundKey, foundValue, LockMode.DEFAULT) == OperationStatus.SUCCESS) {
				theKey = new String(foundKey.getData(), "UTF-8");
			}
			cursor.close();
			myDB.close();
			exampleEnv.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return theKey;
	}

	// 读取已经爬取过的URL
	public String readerUsedURL(String fileName, String databaseDBName,
			String url) {
		// 配置环境
		EnvironmentConfig envConfig = new EnvironmentConfig();
		// 设置配置事务
		envConfig.setTransactional(true);
		// 假设不存在就创建环境
		envConfig.setAllowCreate(true);
		File file = new File(fileName);
		String theKey = null;
		// file.mkdirs();
		try {
			Environment exampleEnv = new Environment(file, envConfig);
			Transaction txn = exampleEnv.beginTransaction(null, null);
			DatabaseConfig dbConfig = new DatabaseConfig();
			dbConfig.setTransactional(true);
			dbConfig.setAllowCreate(true);
			dbConfig.setSortedDuplicates(false);
			Database myDB = exampleEnv.openDatabase(txn, databaseDBName,
					dbConfig);
			txn.commit();
			Cursor cursor = myDB.openCursor(null, null);
			DatabaseEntry foundKey = new DatabaseEntry();
			DatabaseEntry foundValue = new DatabaseEntry();
			// cursor.getPrev()与cursor.getNext()的差别：一个是从前往后读取。一个是从后往前读取
			// 这里讲訪问遍历数据库所有数据while循环噶为if推断。则就仅仅读取第一条数据
			while (cursor.getNext(foundKey, foundValue, LockMode.DEFAULT) == OperationStatus.SUCCESS) {
				theKey = new String(foundKey.getData(), "UTF-8");
				if (theKey.equals(url)) {
					return theKey;
				}
			}
			cursor.close();
			myDB.close();
			exampleEnv.close();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}

		return null;
	}

	// 删除已经读取过的URL
	public void deleteReadURL(String envHomePath, String databaseName,
			String key) {

		Environment mydbEnv = null;
		Database myDatabase = null;
		// 创建一个EnvironmentConfig配置对象
		EnvironmentConfig envCfg = new EnvironmentConfig();
		// 假设设置了true则表示当数据库环境不存在时候又一次创建一个数据库环境，默觉得false.
		envCfg.setAllowCreate(true);
		// 设置数据库缓存大小
		// envCfg.setCacheSize(1024 * 1024 * 20);
		// 事务支持,假设为true。则表示当前环境支持事务处理，默觉得false，不支持事务处理。
		envCfg.setTransactional(true);
		try {
			mydbEnv = new Environment(new File(envHomePath), envCfg);
			DatabaseConfig dbCfg = new DatabaseConfig();
			// 假设数据库不存在则创建一个
			dbCfg.setAllowCreate(true);
			// 假设设置为true,则支持事务处理，默认是false。不支持事务
			dbCfg.setTransactional(true);
			myDatabase = mydbEnv.openDatabase(null, databaseName, dbCfg);
			DatabaseEntry keyEntry = new DatabaseEntry(key.getBytes("utf-8"));

			// 删除
			myDatabase.delete(null, keyEntry);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			if (null != myDatabase) {
				try {
					myDatabase.close();
				} catch (DatabaseException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if (null != mydbEnv) {
				// 在关闭环境前清理下日志
				try {
					mydbEnv.cleanLog();
				} catch (DatabaseException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				try {
					mydbEnv.close();
				} catch (DatabaseException e) {
					e.printStackTrace();
				}
				mydbEnv = null;
			}
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		OperatingDB odb = new OperatingDB();
		// odb.writerURL( "c:/data/","www.163.com","data","123");
		// odb.writerURL( "c:/data/","www.baidu.com","data","123");
		String url = odb.readerURL("c:/data/", "data");
		if(url != null){
			odb.deleteReadURL("c:/data/","data",url);
		}
		else{
			System.out.println("url is null !!!");
		}
	}
}