用C++封装MySQL的API的教程

其实相信每个和mysql打过交道的程序员都应该会尝试去封装一套mysql的接口，这一次的封装已经记不清是我第几次了，但是每一次我希望都能做的比上次更好，更容易使用。

先来说一下这次的封装，遵守了几个原则，其中部分思想是从python借鉴过来的：

    1.简单

    简单，意味着不为了微小的效率提升，而去把接口搞的复杂。因为本身数据库存储效率的瓶颈并不是那一两次内存copy，代码中随处可以看到以这个为依据的设计。
    2.低学习成本

    使用一套新库通常意味着投入学习成本，而这次的封装并没有像django那样实现一套完整的模型系统，也没有做soci那样的语法分析器，我选择最简单易懂的方式：做sql语句拼接器，所以对习惯了使用原生mysql api的朋友，学习成本很低
    3.模块化

    代码实际包括了两个模块，一个是mysql client端的封装，一个是sql的拼接器，这两个模块是完全独立的，调用者可以任意组合或者独立使用。
    4.尽量使用STL以及模板，简化代码编写

    最大的特点就是大量使用了stringstream进行类型转化，减少了大量的重复代码。

OK，基于以上的简单介绍，我们先来看一下
一.mysql client端的封装:

class CMYSQLWrapper
{
 /**
  * @brief 获取错误信息
  *
  * @return 错误信息
  */
 char* GetErrMsg();

 /**
  * @brief 连接MYSQL，已经支持了自动重连模式，即mysql server关闭链接会自动重连
  *
  * @param ip   IP
  * @param user  用户名
  * @param pwd   密码(没有则传NULL)
  * @param db   库(没有则传NULL)
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Open(const char* ip,const char* user,const char* pwd,const char* strDb);

 /**
  * @brief 关闭链接并释放result
  */
 void Close();

 /**
  * @brief 执行SQL语句
  *
  * @param strSql  执行语句
  * @param result  执行结果
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Query(const char* strSql);

 /**
  * @brief 针对Read(select)相关的的Query，可以支持blob了
  *
  * @param strSql   sql语句
  * @param vecData   rows
  *
  * @return 0    succ
  *   else   fail
  */
 int Query(const char* strSql, vector<map<string, MYSQLValue> > &vecData);

 /**
  * @brief 针对Write(insert,update,delete)相关的Query
  *
  * @param strSql   sql语句
  * @param affectRowsCount 影响的行的个数
  *
  * @return 0    succ
  *   else   fail
  */
 int Query(const char* strSql, int& affectRowsCount);


 /**
  * @brief Select时获取数据，记得手工析构，或者用StMYSQLRes
  *
  * @param result  执行结果
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Result(MYSQL_RES *&result);

 /**
  * @brief 返回影响行数
  *
  * @return >0   succ
  *   0   没有更新
  *   <0   fail
  */
 int AffectedRows();

 /**
  * @brief 主要是将blob转成字符串
  *
  * @param src   blob源
  * @param len   长度
  *
  * @return 转化后的字符串
  */
 string EscStr(const char* src,uint32_t len);

 /**
  * @brief 将字符串中的某些字符转化(如')
  *
  * @param src   字符串
  *
  * @return 转化后的字符串
  */
 string EscStr(const char* src);
};
 
class CMYSQLWrapper
{
 /**
  * @brief 获取错误信息
  *
  * @return 错误信息
  */
 char* GetErrMsg();
 
 /**
  * @brief 连接MYSQL，已经支持了自动重连模式，即mysql server关闭链接会自动重连
  *
  * @param ip   IP
  * @param user  用户名
  * @param pwd   密码(没有则传NULL)
  * @param db   库(没有则传NULL)
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Open(const char* ip,const char* user,const char* pwd,const char* strDb);
 
 /**
  * @brief 关闭链接并释放result
  */
 void Close();
 
 /**
  * @brief 执行SQL语句
  *
  * @param strSql  执行语句
  * @param result  执行结果
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Query(const char* strSql);
 
 /**
  * @brief 针对Read(select)相关的的Query，可以支持blob了
  *
  * @param strSql   sql语句
  * @param vecData   rows
  *
  * @return 0    succ
  *   else   fail
  */
 int Query(const char* strSql, vector<map<string, MYSQLValue> > &vecData);
 
 /**
  * @brief 针对Write(insert,update,delete)相关的Query
  *
  * @param strSql   sql语句
  * @param affectRowsCount 影响的行的个数
  *
  * @return 0    succ
  *   else   fail
  */
 int Query(const char* strSql, int& affectRowsCount);
 
 
 /**
  * @brief Select时获取数据，记得手工析构，或者用StMYSQLRes
  *
  * @param result  执行结果
  *
  * @return 0   succ
  *   else  fail
  */
 int Result(MYSQL_RES *&result);
 
 /**
  * @brief 返回影响行数
  *
  * @return >0   succ
  *   0   没有更新
  *   <0   fail
  */
 int AffectedRows();
 
 /**
  * @brief 主要是将blob转成字符串
  *
  * @param src   blob源
  * @param len   长度
  *
  * @return 转化后的字符串
  */
 string EscStr(const char* src,uint32_t len);
 
 /**
  * @brief 将字符串中的某些字符转化(如')
  *
  * @param src   字符串
  *
  * @return 转化后的字符串
  */
 string EscStr(const char* src);
};

代码中的注释已经描述的很清楚了，语言描述不清楚，我们直接来看一下gtest的代码:

select:
string g_name = "good";
int g_sex = 1;

string g_name_up = "update";
int g_sex_up = 2;

TEST(mysql_wrapper_easy, select)
{
 vector<map<string,MYSQLValue> > vecData;
 string sql = "select * from tb_test where name = '"+g_name_up+"'";
 int ret = g_client.Query(sql.c_str(),vecData);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();

 foreach(vecData, it_vec)
 { 
  foreach(*it_vec, it_map)
  { 
   cout << it_map->first << ",";
   if (it_map->first == "sex")
   {
    cout << it_map->second.as<uint32_t>();
   }
   else
   {
    cout << it_map->second.data();
   }
   cout << "," << it_map->second.size() << endl;
  } 
 }
}
int main(int argc, char **argv)
{
 int ret = g_client.Open("localhost","dantezhu",NULL,"soci");
 //int ret = g_client.Open("127.0.0.1","dantezhu",NULL,"soci");
 if (ret)
 {
  cout << ret << "," << g_client.GetErrMsg() << endl;
  return -1;
 }
 ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
 return RUN_ALL_TESTS();
}
 
string g_name = "good";
int g_sex = 1;
 
string g_name_up = "update";
int g_sex_up = 2;
 
TEST(mysql_wrapper_easy, select)
{
 vector<map<string,MYSQLValue> > vecData;
 string sql = "select * from tb_test where name = '"+g_name_up+"'";
 int ret = g_client.Query(sql.c_str(),vecData);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();
 
 foreach(vecData, it_vec)
 { 
  foreach(*it_vec, it_map)
  { 
   cout << it_map->first << ",";
   if (it_map->first == "sex")
   {
    cout << it_map->second.as<uint32_t>();
   }
   else
   {
    cout << it_map->second.data();
   }
   cout << "," << it_map->second.size() << endl;
  } 
 }
}
int main(int argc, char **argv)
{
 int ret = g_client.Open("localhost","dantezhu",NULL,"soci");
 //int ret = g_client.Open("127.0.0.1","dantezhu",NULL,"soci");
 if (ret)
 {
  cout << ret << "," << g_client.GetErrMsg() << endl;
  return -1;
 }
 ::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);
 return RUN_ALL_TESTS();
}

insert:
TEST(mysql_wrapper_easy, insert)
{
 clear_data();
 stringstream ss;
 ss 
  << "insert into tb_test(name,sex) values('"
  << g_client.EscStr(g_name.c_str())
  << "',"
  << g_sex
  << ");";

 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.Query(ss.str().c_str(), affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();

 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}
 
TEST(mysql_wrapper_easy, insert)
{
 clear_data();
 stringstream ss;
 ss 
  << "insert into tb_test(name,sex) values('"
  << g_client.EscStr(g_name.c_str())
  << "',"
  << g_sex
  << ");";
 
 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.Query(ss.str().c_str(), affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();
 
 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}

可以看出，对于mysql的收发包已经很简洁了，但是sql语句的拼装却显得十分臃肿。所以这个时候sql语句拼装器-SQLJoin闪亮登场！
二.sql语句拼装器-SQLJoin

class SQLJoin
{
public:
 /**
  * @brief 用流处理的方式，添加一个列名
  *
  * @param key   列名
  *
  * @return 0
  */
 SQLJoin& operator << (const string& key);

 /**
  * @brief 用流处理的方式，添加一个SQLPair对象
  *
  * @param pair_data  SQLPair对象
  *
  * @return 0
  */
 SQLJoin& operator << (const SQLPair& pair_data);

 /**
  * @brief 输出所有列名（如name, sex, age）
  *
  * @return 所有列名
  */
 string keys();

 /**
  * @brief 输出所有列值（如'dante', 1, 25）
  *
  * @return 所有列值
  */
 string values();

 /**
  * @brief 输入所有列名-列值，并用指定分隔符分割（如name='dante', sex=1, age=25）
  *
  * @param split_str 分割符，默认是用','，也可以用and、or之类
  *
  * @return 所有列名-列值
  */
 string pairs(const string& split_str = ",");

 /**
  * @brief 清空所有数据
  */
 void clear();
};
 
class SQLJoin
{
public:
 /**
  * @brief 用流处理的方式，添加一个列名
  *
  * @param key   列名
  *
  * @return 0
  */
 SQLJoin& operator << (const string& key);
 
 /**
  * @brief 用流处理的方式，添加一个SQLPair对象
  *
  * @param pair_data  SQLPair对象
  *
  * @return 0
  */
 SQLJoin& operator << (const SQLPair& pair_data);
 
 /**
  * @brief 输出所有列名（如name, sex, age）
  *
  * @return 所有列名
  */
 string keys();
 
 /**
  * @brief 输出所有列值（如'dante', 1, 25）
  *
  * @return 所有列值
  */
 string values();
 
 /**
  * @brief 输入所有列名-列值，并用指定分隔符分割（如name='dante', sex=1, age=25）
  *
  * @param split_str 分割符，默认是用','，也可以用and、or之类
  *
  * @return 所有列名-列值
  */
 string pairs(const string& split_str = ",");
 
 /**
  * @brief 清空所有数据
  */
 void clear();
};

看看我们用了SQLJoin之后的代码应该如何:

TEST(mysql_wrapper_join, insert)
{
 clear_data();

 SQLJoin sql_join;
 sql_join 
  << SQLPair("name", g_client.EscapeRealString(g_name.c_str()))
  << SQLPair("sex", g_sex);

 stringstream ss;
 ss 
  << "insert into tb_test("
  << sql_join.keys()
  << ") values("
  << sql_join.values()
  << ")";

 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.ExecuteWrite(ss.str().c_str(), affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();

 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}
TEST(mysql_wrapper_join, update)
{
 SQLJoin sql_join;
 sql_join 
  << SQLPair("name", g_name_up)
  << SQLPair("sex", g_sex_up);

 stringstream ss;
 ss 
  << "update tb_test set "
  << sql_join.pairs()
  << " where name='"
  << g_name
  <<"';";
 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.ExecuteWrite(ss.str().c_str(),affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();

 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}
 
TEST(mysql_wrapper_join, insert)
{
 clear_data();
 
 SQLJoin sql_join;
 sql_join 
  << SQLPair("name", g_client.EscapeRealString(g_name.c_str()))
  << SQLPair("sex", g_sex);
 
 stringstream ss;
 ss 
  << "insert into tb_test("
  << sql_join.keys()
  << ") values("
  << sql_join.values()
  << ")";
 
 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.ExecuteWrite(ss.str().c_str(), affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();
 
 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}
TEST(mysql_wrapper_join, update)
{
 SQLJoin sql_join;
 sql_join 
  << SQLPair("name", g_name_up)
  << SQLPair("sex", g_sex_up);
 
 stringstream ss;
 ss 
  << "update tb_test set "
  << sql_join.pairs()
  << " where name='"
  << g_name
  <<"';";
 int affectRowsNum;
 int ret = g_client.ExecuteWrite(ss.str().c_str(),affectRowsNum);
 ASSERT_EQ(ret, 0) << g_client.GetErrMsg();
 
 EXPECT_GE(affectRowsNum,0) << g_client.GetErrMsg();
}

从上面的代码可以看出，代码的可维护性和健壮性得到了很大的提升。

OK，简单的介绍就是这样，说的比较简略，大家有兴趣可以直接看代码，也欢迎给我提意见和建议。代码下载路径如下:
mysql_wrapper

明天这份代码就会作为数据库访问层正式进入生产环境的代码中，因此有什么bug我也会及时在这里更新。