Книга: Основы программирования в Linux

Доступ к данным приложения из программы на С

Доступ к данным приложения из программы на С

В этой главе вы не готовы писать законченное приложение, применяющее интерфейс GUI. Прежде надо сконцентрироваться на написании файла интерфейса, позволяющего сравнительно просто получить доступ, к вашим данным из программы на языке С. Общая проблема при написании подобного программного кода — неизвестные объем данных, которые могут быть возвращены, и способ передачи их между программой-клиентом и программой, обращающейся к базе данных. В данном приложении, для того чтобы сохранить его простоту и сосредоточиться на интерфейсе базы данных, очень важной части программного кода, будут применяться структуры фиксированного размера. В реальном приложении этот вариант может оказаться неприемлемым. Универсальное решение, также облегчающее сетевой трафик, — всегда извлекать данные построчно с помощью функций mysql_use_result и mysql_fetch_row, как было показано ранее в этой главе.

Начните с заголовочного файла app_mysql.h, в котором определяются структуры и функции.

Сначала несколько структур:

/* Упрощенная структура для представления компакт-диска
   за исключением информации о дорожке */
struct current_cd_st {
 int artist_id;
 int cd_id;
 char artist_name[100];
 char title[100];
 char catalogue[100];
};
/* Упрощенная структура сведений о дорожке */
struct current_tracks_st {
 int cd_id;
 char track[20][100];
};
#define MAX_CD_RESULT 10
struct cd_search_st {
 int cd_id[MAX_CD_RESULT];
};

Далее пара функций для подключения к серверу и отключения от него:

/* Серверные функции базы данных */
int database_start(char *name, char *password);
void database_end();

Теперь перейдем к функциям манипулирования данными. Обратите внимание на отсутствие функций создания и удаления исполнителей. Вы реализуете их за кадром, создавая необходимые записи об исполнителях и затем удаляя их, когда их упоминания не остается ни в одном альбоме.

/* Функции для добавления компакт-диска */
int add_cd(char *artist, char *title, char *catalogue, int *cd_id);
int add_tracks(struct current_tracks_st *tracks);
/* Функции поиска и извлечения компакт-диска */
int find_cds(char *search_str, struct cd_search_st *results);
int get_cd(int cd_id, struct current_cd_st *dest);
int get_cd_tracks(int cd_id, struct current_tracks_st *dest);
/* Функция для удаления элементов */
int delete_cd(int cd_id);

Функция поиска очень обобщенная: вы передаете строку, и она ищет эту строку в элементах "исполнитель", "название" или "каталог".

Перед реализацией вашего интерфейса следует написать программный код, использующий его. Это может показаться странным, но зачастую это хороший способ подробно проанализировать поведение интерфейса, прежде чем принимать решение о его реализации.

Далее приведена программа app_test.c. Сначала несколько файлов include и типов structs:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "app_mysql.h"
int main() {
 struct current_cd_st cd;
 struct cd_search_st cd_res;
 struct current_tracks_st ct;
 int cd_id;
 int res, i;

Первое, что всегда должно делать ваше приложение, — инициализация подключения к базе данных, предоставляющая корректные имя пользователя и пароль (убедитесь, что вы заменили их своими):

 database_start("rick", "secret");

Далее тестируется добавление компакт-диска:

 res = add_cd("Mahler", "Symphony No 1", "4596102", &cd_id);
 printf("Result of adding a cd was %d, cd_id is %dn", res, cd_id);
 memset(&ct, 0, sizeof(ct));
 ct.cd_id = cd_id;
 strcpy(ct.track[0], "Langsam Schleppend");
 strcpy(ct.track[1], "Kraftig bewegt");
 strcpy(ct.track[2], "Feierlich und gemessen");
 strcpy(ct.track[3], "St?rmisch bewegt");
 add_tracks(set);

Теперь поищите компакт-диск и извлеките информацию из первого найденного CD:

 res = find_cds("Symphony", &cd_res);
 printf("Found %d cds, first has ID %dn", res, cd_res.cd_id[0]);
 res = get_cd(cd_res.cd_id[0], &cd);
 printf("get_cd returned %dn", res);
 memset(&ct, 0, sizeof(ct));
 res = get_cd_tracks(cd_res.cd_id[0], set);
 printf("get_cd_tracks returned %dn", res);
 printf("Title: %sn", cd.title);
 i = 0;
 while (i < res) {
  printf("ttrack %d is %sn", i, ct.track[i]);
  i++;
 }

В заключение удалите компакт-диск:

 res = delete_cd(cd_res.cd_id[0]);
 printf("Delete_cd returned %dn", res);

Затем отключитесь и завершите работу программы:

 database_end();
 return EXIT_SUCCESS;
}

Теперь более трудная часть — реализация интерфейса, описанного вами. Вся она хранится в файле app_mysql.с.

Начните с основных файлов include, глобальной структуры подключения, которая понадобится, и флага dbconnected, который будет применяться для того, чтобы приложения не пытались получить доступ к данным, если у них нет подключения. Вы также используете внутреннюю функцию get_artist_id, для улучшения структуры программы:

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "mysql.h"
#include "app_mysql.h"
static MYSQL my_connection;
static int dbconnected = 0;
static int get_artist_id(char *artist);

Как вы видели ранее в этой главе, подключиться к базе данных очень просто, а отключиться от нее и того проще:

int database_start(char *name, char *pwd) {
 if (dbconnected) return 1;
 mysql_init(&my_connection);
 if (!mysql_real_connect(&my_connection, "localhost",
  name, pwd, "blpcd", 0, NULL, 0)) {
  fprintf(stderr, "Database connection failure: %d, %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 }
 dbconnected = 1;
 return 1;
} /* database_start */
void database_end() {
 if (dbconnected) mysql_close(&my_connection);
 dbconnected = 0;
} /* database_end */

Начинается реальная работа благодаря функции add_cd. Вам нужны сначала несколько объявлений и санитарная проверка, Чтобы убедиться в наличии подключения к базе данных. Вы увидите ее во всех написанных функциях, доступных извне.

Напоминаем о том, что программа будет отслеживать имена исполнителей автоматически:

int add_cd(char *artist, char *title, char* catalogue, int *cd_id) {
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 int res;
 char is[250];
 char es[250];
 int artist_id = -1;
 int new_cd_id = -1;
 if (!dbconnected) return 0;

Далее нужно проверить, существует ли уже исполнитель, если нет, то создать его. Обо всем этом заботится функция get_artist_id, которую вы скоро увидите:

 artist_id = get_artist_id(artist);

Теперь, имея artist_id, вы можете вставлять главную запись компакт-диска. Обратите внимание на применение функции mysql_escape_string, не допускающей специальных символов в названии компакт-диска.

 mysql_escape_string(es, title, strlen(title));
 sprintf(is,
  "INSERT INTO cd(title, artist_id, catalogue) VALUES('%s', %d, '%s')",
  es, artist_id, catalogue);
 res = mysql_query(&my_connection, is);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "Insert error %d: %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 }

Когда вы дойдете до вставки дорожек для данного компакт-диска, вам потребуется знать ID, который использовался при вставке записи о компакт-диске. Вы сделали поле автоматически наращиваемым, поэтому база данных автоматически присвоила ID, но вам нужно явно извлечь это значение. Как было показано ранее в этой главе, сделать это можно с помощью функции LAST_INSERT_ID.

 res = mysql_query(&my_connection, "SELECT LAST_INSERT_ID()");
 if (res) {
  printf("SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 } else {
  res_ptr = mysql_use_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   if ((mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr))) {
    sscanf(mysqlrow[0], "%d", &new_cd_id);
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }

He стоит беспокоиться о других программах-клиентах, вставляющих компакт-диски в это же время, и о возможной путанице поступающих номеров ID; СУРБД MySQL запоминает присвоенный ID для каждого подключения, поэтому, даже если другое приложение вставило компакт-диск прежде, чем вы извлекли ID, вы все равно получите номер, соответствующий вашей строке, а не строке, добавленной другим приложением.

И последнее, но не по степени важности, установите ID вновь добавленной строки и верните код успешного или аварийного завершения:

  *cd_id = new_cd_id;
  if (new_cd_id != -1) return 1;
  return 0;
 }
} /* add_cd */

Теперь посмотрите реализацию функции get_artist_id; процесс очень похож на вставку записи о компакт-диске:

/* Поиск или создание artist_id для заданной строки */
static int get_artist_id(char *artist) {
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 int res;
 char qs[250];
 char is[250];
 char es[250];
 int artist_id = -1;
 /* Он уже существует? */
 mysql_escape string(es, artist, strlen(artist));
 sprintf(qs, "SELECT id FROM artist WHERE name = '%s'", es);
 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
 } else {
  res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   if (mysqr_num_rows(res_ptr) > 0) {
    if (mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr)) {
     sscanf(mysqlrow[0], "%d", &artist_id);
    }
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 if (artist_id != -1) return artist_id;
 sprintf(is, "INSERT INTO artist(name) VALUES ('%s')", es);
 res = mysql_query(&my_connection, is);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "Insert error %d: %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 }
 res = mysql_query(&my_connection, "SELECT LAST_INSERT_ID()");
 if (res) {
  printf("SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 } else {
  res_ptr = mysql_use_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   if ((mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr))) {
    sscanf(mysqlrow[0], "%d", &artist_id);
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 return artist_id;
} /* get_artist_id */

Переходите к вставке информации о дорожках для вашего компакт-диска. И снова защититесь от специальных символов в названиях дорожек:

int add_tracks(struct current_tracks_st *tracks) {
 int res;
 char is[250];
 char es[250];
 int i;
 if (!dbconnected) return 0;
 i = 0;
 while (tracks->track[i][0]) {
  mysql_escape_string(es, tracks->track[i], strlen(tracks->track[i]));
  sprintf(is,
   "INSERT INTO track(cd_id, track_id, title) VALUES(%d, %d, '%s')",
  tracks->cd_id, i + 1, es);
  res = mysql_query(&my_connection, is);
  if (res) {
   fprintf(stderr, "Insert error %d: %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
   return 0;
  }
  i++;
 }
 return 1;
} /* add tracks */

Теперь переходите к извлечению информации о компакт-диске с заданным значением его ID. Будет применена операция объединения базы данных для извлечения ID исполнителя во время получения данных об ID диска. Это обычно хороший подход: системы управления базами данных отлично знают, как эффективно выполнять сложные запросы, поэтому никогда не пишите прикладной программный код для того, что вы можете просто попросить сделать СУРБД, передав ей запрос на языке SQL. Есть шанс сберечь собственные силы, не тратя их на написание дополнительного программного кода, и получить приложение, работающее более эффективно, разрешив СУРБД выполнить максимально возможный объем работы.

int get_cd(int cd_id, struct current_cd_st *dest) {
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 int res;
 char qs[250];
 if (!dbconnected) return 0;
 memset(dest, 0, sizeof(*dest));
 dest->artist_id = -1;
 sprintf(qs, "SELECT artist.id, cd.id, artist.name, cd.title, cd.catalogue
  FROM artist, cd WHERE artist.id = cd.artist_id and cd.id = %d", cd_id);
 res = mysql_query(&my_cormection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
 } else {
  res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   if (mysql_num_rows(res_ptr) > 0) {
    if (mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr)) {
     sscanf(mysqlrow[0], "%d", &dest->artist_id);
     sscanf(mysqlrow[1], "%d", &dest->cd_id);
     strcpy(dest->artist_name, mysqlrow[2]);
     strcpy(dest->title, mysqlrow[3]);
     strcpy(dest->catalogue, mysqlrow[4]);
    }
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 if (dest->artist_id != -1) return 1;
 return 0;
} /* get_cd */

Далее вы реализуете извлечение информации о дорожках. В SQL-операторе вы задаете ключевые слова ORDER BY, для того чтобы возвращать дорожки в подходящей последовательности. И опять это позволит СУРБД выполнить нужную работу более эффективно, чем если бы вы извлекли дорожки в произвольном порядке, а затем написали собственный программный код для их сортировки.

int get_cd_tracks(int cd_id, struct current_tracks_st *dest) {
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 int res;
 char qs[250];
 int i = 0, num_tracks = 0;
 if (!dbconnected) return 0;
 memset(dest, 0, sizeof(*dest));
 dest->cd_id = -1;
 sprintf(qs, "SELECT track_id, title FROM track WHERE track.cd_id = %d
  ORDER BY track_id", cd_id);
 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
 } else {
  res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   if ((num_tracks = mysql_num_rows(res_ptr)) > 0) {
    while (mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr)) {
     strcpy(dest->track[i], mysqlrow[1]);
     i++;
    }
    dest->cd_id = cd_id;
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 return num_tracks;
} /* get_cd_tracks */

До сих пор вы добавляли и извлекали информацию о компакт-дисках. Вы добились простоты интерфейса, ограничив число результатов, которые могут быть возвращены, но вам все же нужна собственная функция, сообщающая о том, сколько строк в результирующем наборе, даже если их больше, чем вы можете извлечь.

int find_cds(char *search_str, struct cd_search_st *dest) {
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 int res;
 char qs[500];
 int i = 0;
 char ss[250];
 int num_rows = 0;
 if (!dbconnected) return 0;

Очистите структуру, хранящую результат, и защитите ее от специальных символов в строке запроса:

 memset(dest, -1, sizeof(*dest));
 mysql_escape_string(ss, search_str, strlen(search_str));

Далее вы формируете строку запроса. Обратите внимание на необходимость применения большого количества символов %, т.к. знак % — это и символ, который необходимо включить в SQL-оператор для указания соответствия любой строке и специальный символ в функции sprintf:

 sprintf(qs, "SELECT DISTINCT artist.id, cd.id FROM artist, cd WHERE artist.id = cd.artist_id and (artist.name LIKE '%%%s%%' OR cd.title LIKE '%%%s%%' OR cd.catalogue LIKE '%%%s%%')", ss, ss, ss);

Сейчас можно выполнить запрос:

 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
 } else {
  res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   num_rows = mysql_num_rows(res_ptr);
   if (num_rows > 0) {
    while ((mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr)) && i < MAX_CD_RESULT) {
     sscanf(mysqlrow[1], "%d", &dest->cd_id[i]);
     i++;
    }
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 return num_rows;
} /* find_cds */

Последнее, но не по значимости, — ваша реализация способа удаления компакт-дисков. В соответствии с политикой скрытого управления элементами таблицы исполнителей вы будете удалять исполнителя заданного компакт-диска, если нет других дисков с той же самой строкой исполнителя. Удивительно, но в языке SQL нет средств описания удаления из нескольких таблиц, поэтому вы должны удалять данные из каждой таблицы по очереди:

int delete_cd(int cd_id) {
 int res;
 char qs[250];
 int artist_id, num_rows;
 MYSQL_RES *res_ptr;
 MYSQL_ROW mysqlrow;
 if (!dbconnected) return 0;
 artist_id = -1;
 sprintf(qs, "SELECT artist_id FROM cd WHERE artist_id =
(SELECT artist_id FROM cd WHERE id = '%d')", cd_id);
 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "SELECT error: %sn", mysql_error(&my_connection));
 } else {
  res_ptr = mysql_store_result(&my_connection);
  if (res_ptr) {
   num_rows = mysql_num_rows(res_ptr);
   if (num_rows == 1) {
    /* Исполнитель не упоминается в других CD */
    mysqlrow = mysql_fetch_row(res_ptr);
    sscanf(mysqlrow[0], "%d", &artist_id);
   }
   mysql_free_result(res_ptr);
  }
 }
 sprintf(qs, "DELETE FROM track WHERE cd_id = '%d'", cd_id);
 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "Delete error (track) %d: %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 }
 sprintf(qs, "DELETE FROM cd WHERE id = '%d'", cd_id);
 res = mysql_query(&my_connection, qs);
 if (res) {
  fprintf(stderr, "Delete error (cd) %d: %sn",
   mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  return 0;
 }
 if (artist_id != -1) {
  /* Теперь элемент artist не связан ни с одним CD, удалите его */
  sprintf(qs, "DELETE FROM artist WHERE id = '%d'", artist_id);
  res = mysqlquery(&my_connection, qs);
  if (res) {
   fprintf(stderr, "Delete error (artist) %d: %sn",
    mysql_errno(&my_connection), mysql_error(&my_connection));
  }
 }
 return 1;
} /* delete_cd */

На этом программный код завершается.

Для законченности и облегчения жизни добавьте файл Makefile. Возможно, вам придется откорректировать в нем путь к файлам include, зависящий от установки СУРБД MySQL в вашей системе.

all: арр
арр: app_mysql.с app_test.с app_mysql.h
 gcc -о app -I/usr/include/mysql appmysql.с app_test.с -lmysqlclient -L/usr/lib/mysql

В последующих главах вы увидите применение этого интерфейса с реальным интерфейсом GUI. Сейчас, если вы хотите увидеть изменения в базе данных по мере выполнения программы, мы предлагаем в одном окне выполнить программу по шагам с помощью отладчика gdb, а в другом следить за изменениями в базе данных. Если вы будете использовать MySQL Query Browser, не забудьте о необходимости обновлять отображаемые данные для отслеживания текущих изменений.

Оглавление книги