持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第17天，点击查看活动详情

本文是我之前在微信公众号上的一篇文章记录。原链接为：MySQL++学习笔记：流程及原理介绍

简介

本章内容主要学习mysqlpp的整体框架，mysqlpp也叫Mysql++是一个为MySQL设计的C++语言的API。Mysql++为Mysql的C-Api的再次封装，它用STL(Standard Template Language)开发并编写，并为C++开发者提供像操作STL容器一样方便的操作数据库的一套机制。

在上一篇文章我们运行了一个mysqlpp的例子，在例子中用了两个类：mysqlpp::Connection 和 mysqlpp::Query。其实mysqlpp与平常的数据库访问流程一样：

• 1.打开一个连接：mysqlpp::Connection
• 2.构建和执行一个查询：mysqlpp::Query
• 3.如果成功就遍历查询结果
• 4.如果失败则处理异常

Connection

mysqlpp::Connection主要是负责数据库的连接事宜，它主要的方法就是“连接”，“断开连接”，“创建某个数据库"，”drop某个数据库“（此二者是通过CREATE DATABASE和DROP DATABASE实现的），”查看某张 table 中的数据行数“，”关闭mysql服务等操作“。

查看Connection类定义，发现它继承自OptionalExceptions，通过查看源码，我看到OptionalExceptions就是一个对于一个表示“是否需要抛出异常”的变量的包装。在Connection类型的内容，会在出现错误的时候调用OpetionalExceptions.throw_exceptions( )方法来查看是否需要使用异常的手段来表示错误。

class MYSQLPP_EXPORT Connection : public OptionalExceptions

同时，Connection类还可以返回一个mysqlpp::Query类型，Query类主要负责数据库查询操作。

另外，可以看到返回Query类型时，必须要传入Connection本身(this)，再查看Query类的实现，所有的操作都是基于这个Connection来进行操作，最后调用到mysqlpp::DBDriver类来进行真正的数据库操作。

Query
Connection::query(const char* qstr)
{
    return Query(this, throw_exceptions(), qstr);
}

接着说回Connection类本身，Connection类其实也是一个代理类，它的操作都是调用mysqlpp::DBDriver类来完成的，真正调用mysql C接口的其实就是mysqlpp::DBDriver类。

另外，MySQL++ 支持客户端和服务器之间许多不同类型的数据连接：TCP/IP、Unix 域套接字和 Windows 命名管道。 通用 Connection 类支持所有这些，根据传递给 Connection::connect() 的参数确定您指的是哪一个。 但是，如果您事先知道您的程序只需要一种特定的连接类型，则可以使用具有更简单接口的子类。 例如，如果您知道您的程序将始终使用联网的数据库服务器，则可以直接使用 mysqlpp::TCPConnection。

Query

大多数情况下，都是使用由 Connection 对象创建的 Query 对象来创建 SQL 查询。 Query 充当标准的 C++ 输出流，因此可以像写入 std::cout 或 std::ostringstream 一样向其写入数据。这是 MySQL++ 提供的用于构建查询字符串的最 C++ 风格的方式。它包含了类型感知的流操作，因此很容易构建语法正确的 SQL。

mysqlpp::Connection con;
​
// Establish the connection to the database server
mysqlpp::Connection con(mysqlpp::examples::db_name,
                        cmdline.server(), cmdline.user(), cmdline.pass());
​
mysqlpp::Query query = con.query();
​
// Build and run the queries, with the order depending on the -m
// flag, so that a second copy of the program will deadlock if
// run while the first is waiting for Enter.
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
    int lock = run_mode + (run_mode == 1 ? i : -i);
    query << "select * from deadlock_test" << lock << 
        " where x = " << lock << " for update";
    query.store();
}
​

Query 还有一个称为模板查询的功能，它的工作方式类似于 C 的 printf() 函数：您设置一个固定的查询字符串，其中包含指示插入可变部分的位置的标签。如果您有多个结构相似的查询，您只需设置一个模板查询，并在程序的不同位置使用它。

// Establish the connection to the database server.
mysqlpp::Connection con(mysqlpp::examples::db_name,
                        cmdline.server(), cmdline.user(), cmdline.pass());
​
// Modify an item using two named template query parameters
mysqlpp::Query query = con.query("update stock "
                                 "set num = %0:quantity where num < %0:quantity");
query.parse();
query.template_defaults["quantity"] = 70;
cout << "Query: " << query << endl;
mysqlpp::SimpleResult result = query.execute();

构建查询的第三种方法是将 Query 与 SSQLS 一起使用。此功能允许您创建反映数据库模式的 C++ 结构。这些反过来又为 Query 提供了为您构建许多常见 SQL 查询所需的信息。它可以在给定 SSQLS 形式的数据的表中插入、替换和更新行。它还可以生成 SELECT * FROM SomeTable 查询并将结果存储为 SSQLSes 的 STL 集合。

// Establish the connection to the database server.
mysqlpp::Connection con(mysqlpp::examples::db_name,
cmdline.server(), cmdline.user(), cmdline.pass());
​
// Create and populate a stock object.  We could also have used
// the set() member, which takes the same parameters as this
// constructor.
stock row("Hot Dogs", 100, 1.5,
numeric_limits<double>::infinity(), // "priceless," ha!
mysqlpp::sql_date("1998-09-25"), mysqlpp::null);
​
// Form the query to insert the row into the stock table.
mysqlpp::Query query = con.query();
query.insert(row);
​
// Show the query about to be executed.
cout << "Query: " << query << endl;
​
// Execute the query.  We use execute() because INSERT doesn't
// return a result set.
query.execute();

Result Sets

数据库操作结果一般也就是增删改查，有些操作有返回数据，而有些只是返回成功与否，mysqlpp执行操作后的返回结果主要分为三种：SimpleResult，UseQueryResult和StoreQueryResult。

结果集中的字段数据存储在称为 String（自己封装的类） 的特殊 std::string 类中。 此类具有转换运算符，可自动将这些对象转换为任何基本 C 数据类型。 此外，MySQL++ 定义了 DateTime 等类，您可以从 MySQL DATETIME 字符串对其进行初始化。 这些自动转换可以防止错误转换，并且可以设置警告标志或抛出异常。

UseQueryResult

由于use的语义类似于使用游标，也就是支持一行一行地拉出内容，所以UseQueryResult 也就自然而然地支持一些关于fetch row的功能。

mysqlpp::Query query = conn.query("select * from stock");
if (mysqlpp::UseQueryResult res = query.use()) {
    // Display header
    cout.setf(ios::left);
    cout << setw(31) << "Item" <<
            setw(10) << "Num" <<
            setw(10) << "Weight" <<
            setw(10) << "Price" <<
            "Date" << endl << endl;
​
    // Get each row in result set, and print its contents
    while (mysqlpp::Row row = res.fetch_row()) {
    cout << setw(30) << row["item"] << ' ' <<
            setw(9) << row["num"] << ' ' <<
            setw(9) << row["weight"] << ' ' <<
            setw(9) << row["price"] << ' ' <<
            setw(9) << row["sdate"] <<
            endl;
}

StoreQueryResult

StoreQueryResult它本身就是从vector继承而来，所以它就是vector。所以用户程序可以直接使用下标的形式来获取所有的ROW。这也就是说在这个store之后，所有的ROW的内容都在了这个vecor里面了。

// Retrieve the sample stock table set up by resetdb
mysqlpp::Query query = conn.query("select * from stock");
mysqlpp::StoreQueryResult res = query.store();
​
// Display results
if (res) {
    // Display header
    cout.setf(ios::left);
    cout << setw(31) << "Item" <<
            setw(10) << "Num" <<
            setw(10) << "Weight" <<
            setw(10) << "Price" <<
            "Date" << endl << endl;
​
    // Get each row in result set, and print its contents
    for (size_t i = 0; i < res.num_rows(); ++i) {
        cout << setw(30) << res[i]["item"] << ' ' <<
                setw(9) << res[i]["num"] << ' ' <<
                setw(9) << res[i]["weight"] << ' ' <<
                setw(9) << res[i]["price"] << ' ' <<
                setw(9) << res[i]["sdate"] <<
                endl;
    }

SimpleResult

并非所有 SQL 查询都返回数据。 一个例子是创建表。 对于这些类型的查询，有一种特殊的结果类型 (SimpleResult)，它只报告查询产生的状态：查询是否成功，它影响了多少行（如果有）等。这个类中只有下面三个简单的成员函数，

/// \brief Get the last value used for an AUTO_INCREMENT field
ulonglong insert_id() const { return insert_id_; }
​
/// \brief Get the number of rows affected by the query
ulonglong rows() const { return rows_; }
​
/// \brief Get any additional information about the query returned
/// by the server.
const char* info() const { return info_.c_str(); }

Exceptions

MySQL++ 的所有自定义异常都派生自一个公共基类 Exception。 而这个类又派生自标准 C++ 的 std::exception类。 可以说MySQL++的异常捕获间接来自标准C++库的异常，因此可以通过捕获 std::exception来捕获来自MySQL++的所有异常。但是，最好当然是每种具体异常类型设置单独的catch块，并为Exception 或std::exception添加一个处理程序，以充当意外异常的“全部捕获”。

class MYSQLPP_EXPORT Exception : public std::exception;

我们看下面一个例子：

try {                       
    // Establish the connection to the database server.
    mysqlpp::Connection con(mysqlpp::examples::db_name,
                            cmdline.server(), cmdline.user(), cmdline.pass());
​
    mysqlpp::Query query = con.query("select item,description from stock");
    vector<stock> res;
    query.storein(res);
​
    // Display the items
    cout << "We have:" << endl;
    vector<stock>::iterator it;
    for (it = res.begin(); it != res.end(); ++it) {
        cout << '\t' << it->item;
        if (it->description != mysqlpp::null) {
            cout << " (" << it->description << ")";
        }
        cout << endl;
    }
}
catch (const mysqlpp::BadQuery& er) {
    // Handle any query errors
    cerr << "Query error: " << er.what() << endl;
    return -1;
}
catch (const mysqlpp::BadConversion& er) {
    // Handle bad conversions; e.g. type mismatch populating 'stock'
    cerr << "Conversion error: " << er.what() << endl <<
        "\tretrieved data size: " << er.retrieved <<
        ", actual size: " << er.actual_size << endl;
    return -1;
}
catch (const mysqlpp::Exception& er) {
    // Catch-all for any other MySQL++ exceptions
    cerr << "Error: " << er.what() << endl;
    return -1;
}

从上面我们可以看到，MySQL++可以区分不同类型的异常，我们上面也讲到Connection类继承自OptionalExceptions，OptionalExceptions类就是控制是否抛出异常的。当异常被关闭时，MySQL++只能通过返回错误代码告知异常。由于在MySQL++中，一切都来自Connection对象，因此在程序开始时禁用它的异常会禁用所有可选的异常。

另外MySQL++的异常机制非常细化。大多数时候我们可以让异常保持启用状态，但也可以在具体某个代码块中暂时关闭异常。可以这样，将不想抛出异常的代码部分放入块中，并在该块的顶部创建一个NoExceptions对象。创建时，它会保存您传递给它的OptionalExceptions派生类的异常标志，然后禁用其上的异常。当 NoExceptions对象在块的末尾超出范围时，它会将异常标志恢复到以前的状态：

mysqlpp::Connection con; // default ctor, so exceptions enabled
{
 mysqlpp::NoExceptions ne(con);
 if (!con.select_db("a_db_that_might_not_exist_yet")) {
 // Our DB doesn’t exist yet, so create and select it here; no need
 // to push handling of this case way off in an exception handler.
 }
}

看了类NoExceptions的实现，其实就是讲Connection传下去的是否启用异常保存下来，然后关闭异常，当调用NoExceptions这个类的析构函数时恢复原来的异常启用状态。

NoExceptions(const OptionalExceptions& a) :
assoc_(a), //1.保存OptionalExceptions对象引用
exceptions_were_enabled_(a.throw_exceptions()) //2.先保存状态
{
    assoc_.disable_exceptions();  //3.不管任何情况直接关闭异常
}
​
/// \brief Destructor
///
/// Restores our associate object's previous exception state.
~NoExceptions()
{
    assoc_.set_exceptions(exceptions_were_enabled_); //4.当退出代码块，调用析构函数恢复异常状态
}

当然还有一些比较严重的异常是无法通过开关打开或者关闭的，比如：

• MySQL++ 总是检查数组索引。 例如，如果你的代码在仅包含 5 个字段的行上显示“row[21]”，您将收到 BadIndex 异常。 如果您在没有“fred”字段的行上说“row[“fred”]”，则会得到 BadFieldName 异常。
• 当您要求它进行不正确的类型转换时，String 将始终抛出 BadConversion。 例如，如果您尝试将“1.25”转换为 int，则会出现异常。
• 如果使用模板查询并且在实例化模板时没有传递足够的参数，Query 将抛出 BadParamCount 异常。
• 如果在 MySQL++ 不知道要转换为 SQL 的查询中使用 C++ 数据类型，则 MySQL++ 将抛出 TypeLookupFailed 异常。

好了，这篇文章就将这么多了，大体上MySQL++的功能流程及原理介绍就这些了，后面有时间再学习一些更细节的，比如数据类型如何处理，连接池等等。