検索

ホームページ >バックエンド開発 >C++ >D での PostgreSQL ライブラリの構築

D での PostgreSQL ライブラリの構築

Patricia Arquette
Patricia Arquetteオリジナル
2024-10-24 06:16:30943ブラウズ

Building a PostgreSQL Library in D

私は常に新しいプログラミング言語とそのフレームワークに興味がありました。これまでずっと、私の経験と好奇心はフロントエンド開発のみに広がっていました (バックエンドもいくつかやったことがありますが?)。自分のスキルを拡張することに挑戦し、D プログラミング言語に出会いました。 D は、簡単に言うと C と CPP の上級バージョンです。

Dとは何ですか?ウェブサイトには「**D は、静的型付け、システムレベルのアクセス、および C に似た構文を備えた汎用プログラミング言語です。 D プログラミング言語 を使用すると、高速に書き込み、高速に読み取り、高速に実行できます。」

私は作品のデータベースとして PostgreSQL を使用しており、それがこのライブラリにも PostgreSQL を選択した理由です。 PostgreSQL は、現在企業が使用している主要なオープンソース SQL データベース システムの 1 つであり、その機能はさらに拡張されています。

カスタム ORM ライブラリを構築する理由

D 言語をいじっているときに、満足のいくパッケージが 1 つも見つかりませんでした。パッケージはメンテナンスが停止されているか、直接クエリとして使用できるかのどちらかです。 JavaScript のバックグラウンドから、Sequalize ORM を使用しました。それは私にアイデアを与えます。D で同様のものはどうでしょうか。

そこで、少し調べてみたところ、Postgres が C 用のライブラリを提供していることがわかりました。そこで、C のバインディングを D で使用して、ORM の開発に使用してはどうだろうと考えました。 C ライブラリを D にバインドするためのソース コードを https://github.com/adamdruppe/arsd/blob/master/postgres.d から見つけました。

はじめる

要件:

  • PostgreSQL がシステムにインストールされている必要があります。 ( PostgreSQL 16 用に開発しました)
  • IDE (Zed/VSCode/Vim)
  • DMD - d 言語コンパイラ

新しいプロジェクトを作成するには、ターミナルで次のコマンドを使用します:

  1. ターミナルまたはコマンド プロンプトを開きます。
  2. プロジェクトを作成するディレクトリに移動します。
  3. 次のコマンドを実行します。 
dub init <project_name>

このコマンドは、指定された名前で新しいプロジェクト ディレクトリを作成し、D プロジェクトの基本構造をセットアップします。

  1. 次の情報を入力するよう求められます:
    • 形式 - .sdl または .json (私は json を選択しました)
    • プロジェクトの説明 (オプション)
    • 著者名
    • ライセンス (MIT、BSD など)
    • 著作権文字列
    • 依存関係の追加 (オプション)
  2. 情報を提供すると、dub はプロジェクト名で新しいディレクトリを作成し、次のファイルを生成します。
    • dub.json: プロジェクトの構成ファイル
    • source/app.d: メインソースファイル
    • .gitignore: Git 無視ファイル
  3. 新しいプロジェクト ディレクトリに移動します: cd
  4. D プロジェクトの開発を開始できるようになりました!

これらの手順を完了すると、基本的な D プロジェクト構造がセットアップされ、開発の準備が整います。

Windows では、以下のセクションを dub.json に追加する必要があります。

dub init <project_name>

または

私が行った方法は、必要なすべての DLL ファイルを lib (手動で作成した) フォルダーにコピーし、以下のコードを追加しました。

"libs": [ "pq" ],
    "lflags-windows-x86_64": [ "-LIBPATH:C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/" ],
    "copyFiles-windows-x86_64": [
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/libpq.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libintl-9.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libssl-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libcrypto-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libwinpthread-1.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libiconv-2.dll"
    ],

Linux または macOS では、PostgreSQL 開発ライブラリがインストールされ、適切にリンクされていることを確認する必要があります。通常、これを行うには、システムのパッケージ マネージャーを通じて適切なパッケージをインストールします。たとえば、Ubuntu または Debian ベースのシステムでは、次のように使用できます。

"copyFiles-windows": [
        "libs/*.dll"
    ],
    "lflags-windows": [
        "/LIBPATH:$PACKAGE_DIR/libs"
    ],
    "libs": [
        "pq"
    ]

必要なライブラリをインストールして適切にリンクしたら、PostgreSQL で動作するように D プロジェクトのセットアップに進むことができます。

C バインディングの実装:

D の C バインディングは次のとおりです。

sudo apt-get install libpq-dev

これで、D でこれらの関数を簡単に使用できるようになりました。
これは、基本的な例外処理のコードです:

module postgres.implementation.implementationc;

extern (C)
{
    struct PGconn
    {
    }

    struct PGresult
    {
    }

    void PQfinish(PGconn*);

    PGconn* PQconnectdb(const char*);

    int PQstatus(PGconn*); // FIXME check return value

    const(char*) PQerrorMessage(PGconn*);

    char* PQresultVerboseErrorMessage(const PGresult* res,
        PGVerbosity verbosity,
        PGContextVisibility show_context);
    PGresult* PQexec(PGconn*, const char*);
    void PQclear(PGresult*);

    PGresult* PQprepare(PGconn*, const char* stmtName, const char* query,
        ulong nParams, const void* paramTypes);

    PGresult* PQexecPrepared(PGconn*, const char* stmtName,
        int nParams, const char** paramValues,
        const int* paramLengths, const int* paramFormats, int resultFormat);

    int PQresultStatus(PGresult*); // FIXME check return value

    int PQnfields(PGresult*); // number of fields in a result
    const(char*) PQfname(PGresult*, int); // name of field

    int PQntuples(PGresult*); // number of rows in result
    const(char*) PQgetvalue(PGresult*, int row, int column);

    size_t PQescapeString(char* to, const char* from, size_t length);

    enum int CONNECTION_OK = 0;
    enum int PGRES_COMMAND_OK = 1;
    enum int PGRES_TUPLES_OK = 2;
    enum int PGRES_FATAL_ERROR = 7;
    enum PGContextVisibility
    {
        PQSHOW_CONTEXT_NEVER,
        PQSHOW_CONTEXT_ERRORS,
        PQSHOW_CONTEXT_ALWAYS
    }

    enum PGVerbosity
    {
        PQERRORS_TERSE,
        PQERRORS_DEFAULT,
        PQERRORS_VERBOSE,
        PQERRORS_SQLSTATE
    }

    int PQgetlength(const PGresult* res,
        int row_number,
        int column_number);
    int PQgetisnull(const PGresult* res,
        int row_number,
        int column_number);

    int PQfformat(const PGresult* res, int column_number);

    alias Oid = int;
    enum BYTEAOID = 17;
    Oid PQftype(const PGresult* res, int column_number);

    char* PQescapeByteaConn(PGconn* conn,
        const ubyte* from,
        size_t from_length,
        size_t* to_length);
    char* PQunescapeBytea(const char* from, size_t* to_length);
    void PQfreemem(void* ptr);

    char* PQcmdTuples(PGresult* res);

}
  • PGSqlException: 標準の D Exception クラスを継承するカスタム例外クラス。 PostgreSQL 固有のエラーを処理するように設計されています。
  • フィールド:
    • code: エラーコードを格納します
    • sqlState: SQL 状態を保存します
    • message: エラーメッセージを保存します
  • コンストラクター: PGconn* (PostgreSQL 接続) とオプションの PGresult* (クエリの結果) を受け取ります。詳細なエラー情報を抽出するための PQresultVerboseErrorMessage および PQerrorMessage。
  • DuplicateKeyException: 重複キー エラーを処理するための単純な例外クラス。メッセージ パラメーターのみを受け取り、それを基本例外クラスに渡します。

このプロジェクトに取り組みながら、例外やその他の状況をさらに追加していきます

次に、接続コードを記述するためのimplementation/core/core.d ファイルを作成します。

module postgres.implementation.exception;

public:
import std.conv;

private import postgres.implementation.implementationc;

class PGSqlException : Exception
{
    string code;
    string sqlState;
    string message;
    this(PGconn* conn, PGresult* res = null)
    {
        if (res != null)
        {
            char* c = PQresultVerboseErrorMessage(res, PGVerbosity.PQERRORS_VERBOSE, PGContextVisibility
                    .PQSHOW_CONTEXT_ALWAYS);
            char* s = PQresultVerboseErrorMessage(res, PGVerbosity.PQERRORS_SQLSTATE, PGContextVisibility
                    .PQSHOW_CONTEXT_ALWAYS);
           string ss = to!string(c);
           import std.string:split;
           this.code = to!string(ss.split(':')[1]);

            this.sqlState = to!string(s);
        }
        const char* m = PQerrorMessage(conn);

        this.message = to!string(m);
        super(this.message);
    }
}

class DuplicateKeyException : Exception
{
    this(string message)
    {
        super(message);
    }
}

上記のコードの重要なポイント:

  • Postgres クラス: PostgreSQL データベース接続を表します。
    • 接続の作成、クエリ、準備されたステートメントの実行を管理します。
    • 前に定義した C バインディングを使用して、PostgreSQL ライブラリと対話します。
  • QueryResult クラス: データベース クエリの結果をカプセル化します。
    • クエリ結果を構造化形式で保存します。
    • PostgreSQL から返されるさまざまなデータ型と形式を処理します。
  • エラー処理: PostgreSQL エラーのカスタム例外処理を実装します。
  • 接続管理: 接続が失われた場合の自動再接続試行が含まれます。
  • 準備されたステートメント: パラメーター バインディングを使用した準備された SQL ステートメントの実行をサポートします。
  • メモリ管理: デストラクター (~this()) を使用してリソースを適切に解放します。
  • UTF-8 サポート: デフォルトで接続エンコードを UTF-8 に設定します。

この実装は、D アプリケーションが PostgreSQL データベースと対話するための高レベルのインターフェイスを提供し、C API の低レベルの詳細の多くを抽象化します。

「接続モジュールが見つかりません」という IDE 警告/エラーが表示される可能性があります

接続モジュールを作成しましょう:

_internal/connection.d ファイルを作成し、次のコードを追加します:

dub init <project_name>

SQL の定数とその他のオプションを追加します:

_internal/consts.d

"libs": [ "pq" ],
    "lflags-windows-x86_64": [ "-LIBPATH:C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/" ],
    "copyFiles-windows-x86_64": [
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/libpq.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libintl-9.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libssl-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libcrypto-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libwinpthread-1.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libiconv-2.dll"
    ],

モデルテンプレートの作成

D は、非常に汎用的なコードを作成できる機能である テンプレート メタプログラミング をサポートしています。これは、D には C のものと似た テンプレート があることを意味しますが、より強力で柔軟です。
D のテンプレートの ABC | D ブログ

D's テンプレートの主な特徴:

  1. コンパイル時の型チェック: テンプレートはコンパイル時にチェックされ、型の安全性が確保されます。
  2. コード生成: テンプレートを使用して、さまざまな型または値に特化したコードを生成できます。
  3. 可変引数テンプレート: D は、型や値を含む任意の数の引数を取ることができるテンプレートをサポートします。
  4. 静的 if と mixin: これらを使用すると、条件に基づいてコンパイル中にコードを生成および操作したり、(mixin を使用して) 文字列ベースのコードを挿入したりできます。

次に、テンプレート クラスを作成しましょう。

モデル.d

次に、https://github.com/rodevasia/sequelized/blob/main/source/postgres/model.d のコードをファイルに貼り付けて使用します

提供された GitHub リンクからコードを調べてみましょう:

"copyFiles-windows": [
        "libs/*.dll"
    ],
    "lflags-windows": [
        "/LIBPATH:$PACKAGE_DIR/libs"
    ],
    "libs": [
        "pq"
    ]

このコードは、D でテンプレート クラス Model を定義します。その主要なコンポーネントの内訳は次のとおりです。

  1. モジュール宣言: コードは postgres.model モジュールの一部です。
  2. インポート: クラスで使用するために、さまざまな標準 D ライブラリとカスタム モジュールがインポートされます。
  3. テンプレート クラス: モデル クラスは、型パラメーター T を持つテンプレートとして定義されます。これにより、クラスがさまざまな型で動作できるようになります。
  4. クラス メソッド: このクラスには、save()、update()、delete()、find() などのデータベース操作用のメソッドがいくつか含まれています。
  5. コンパイル時リフレクション: このコードは、D のコンパイル時機能を使用して、型 T のフィールドを検査し、適切な SQL クエリを生成します。
  6. SQL クエリの生成: getInsertQuery() や getUpdateQuery() などのメソッドは、T 型の構造に基づいて SQL クエリを動的に作成します。
  7. データベース対話: このクラスは、Connection オブジェクトを使用して PostgreSQL データベースと対話します。

動作するためのコードはすべて私たちが書きました。ここを図書館にしましょう。これを dub.json に追加します

dub init <project_name>

ライブラリの使用:

新しいプロジェクトを作成しましょう:

"libs": [ "pq" ],
    "lflags-windows-x86_64": [ "-LIBPATH:C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/" ],
    "copyFiles-windows-x86_64": [
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/lib/libpq.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libintl-9.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libssl-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libcrypto-3-x64.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libwinpthread-1.dll",
        "C:/Program Files/PostgreSQL/16/bin/libiconv-2.dll"
    ],

dub.json にライブラリを依存関係として追加します

"copyFiles-windows": [
        "libs/*.dll"
    ],
    "lflags-windows": [
        "/LIBPATH:$PACKAGE_DIR/libs"
    ],
    "libs": [
        "pq"
    ]

アプリd

sudo apt-get install libpq-dev

コードを分解して、その主要コンポーネントを説明しましょう:

輸入品

コードは、標準ライブラリと Sequalized ライブラリから必要なモジュールをインポートします。

  • std.stdio: 基本的な入出力操作用
  • postgres._internal.connection: データベース接続の詳細を処理します
  • postgres.implementation.core: PostgreSQL 操作のコア機能
  • postgres.model: データベース モデルを定義するためのモデル ミックスインを提供します
  • postgres._internal.consts: ライブラリで使用される定数値が含まれます

主な機能

メイン関数は、Sequalized ライブラリの使用方法を示します。

  • 接続の詳細を含む DatabaseConnectionOption オブジェクトを作成します
  • これらのオプションを使用して Postgres オブジェクトを初期化します
  • Example クラスのインスタンスを作成します
  • sync() を呼び出して、データベース内に対応するテーブルを作成します
  • textField の値を設定し、データベースにレコードを挿入します

クラス例

このクラスはデータベース テーブルのモデルを定義します:

  • モデル ミックスインを使用して ORM 機能を継承します
  • id と textField の 2 つのフィールドを定義します
  • @Type、@PmKey、@unique などの属性を使用してフィールド プロパティを指定します

完全なプロセスは含めていません。それはあなたが調べてください:)

私のプロジェクトに貢献したい場合は、ここにリポジトリへのリンクがあります:
https://github.com/rodevasia/sequelized

以上がD での PostgreSQL ライブラリの構築の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

JavaScript sql json Static String Object if for format Directory Error break using class Interface Reflection Generic delete number function default constructor this background input table github git windows ide vim vscode macos idea database postgresql https linux ubuntu debian prompt Access
声明：
この記事の内容はネチズンが自主的に寄稿したものであり、著作権は原著者に帰属します。このサイトは、それに相当する法的責任を負いません。盗作または侵害の疑いのあるコンテンツを見つけた場合は、admin@php.cn までご連絡ください。
前の記事：C で浮動小数点から文字列への変換精度と 10 進数を制御するにはどうすればよいですか?次の記事：C で浮動小数点から文字列への変換精度と 10 進数を制御するにはどうすればよいですか?

関連記事

続きを見る