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如何用go编写一个类似mysql的数据库?

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如何用go编写一个类似mysql的数据库?


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这个项目将包含以下部分:

TCP 服务器:监听一个端口,接收客户端连接。

自定义协议:客户端和服务器之间通过简单的文本协议通信(例如,以换行符 \n 分隔的 SQL 语句)。这比实现完整的 MySQL 二进制协议要简单得多,但能充分展示核心思想。

SQL 解析器(简化版):服务器能解析一小部分 SQL 命令,如 GET key, SET key value, DELETE key。我们使用这个简化的语法来模拟 SQL 查询,避免引入复杂的 SQL 解析库。

内存数据库:服务器将在内存中维护一个简单的键值存储(使用 map),并使用互斥锁(sync.RWMutex)来保证并发安全。

TCP 客户端:一个简单的命令行客户端,可以连接到服务器,发送我们自定义的 "SQL" 命令,并打印结果。

项目结构

为了清晰起见,我们将项目分为两个部分:server 和 client。

go-mysql-example/
├── server/
│   └── main.go
└── client/
    └── main.go

1. 服务器端代码 (server/main.go)

服务器的核心职责是:

监听 TCP 连接。

为每个连接启动一个 goroutine 进行处理。

在 goroutine 中,循环读取、解析和执行客户端发送的命令。

使用读写锁 (RWMutex) 保护共享的内存数据,允许多个客户端同时读取,但写入时独占。

// server/main.go
package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "net"
    "strings"
    "sync"
)

// DB 是我们的内存数据库
type DB struct {
    data map[string]string
    mu   sync.RWMutex
}

// NewDB 创建一个新的数据库实例
func NewDB() *DB {
    return &DB{
        data: make(map[string]string),
    }
}

// processQuery 解析并执行查询
func (db *DB) processQuery(query string) string {
    parts := strings.Fields(query) // 按空格分割命令
    if len(parts) == 0 {
        return "ERROR: Empty query"
    }

    command := strings.ToUpper(parts[0])

    switch command {
    case "SET":
        if len(parts) != 3 {
            return "ERROR: SET syntax is 'SET key value'"
        }
        key, value := parts[1], parts[2]
        db.mu.Lock()
        defer db.mu.Unlock()
        db.data[key] = value
        return "OK"

    case "GET":
        if len(parts) != 2 {
            return "ERROR: GET syntax is 'GET key'"
        }
        key := parts[1]
        db.mu.RLock() // 使用读锁,允许多个GET并发执行
        defer db.mu.RUnlock()
        value, ok := db.data[key]
        if !ok {
            return "NULL" // 类似于SQL中的NULL
        }
        return value

    case "DELETE":
        if len(parts) != 2 {
            return "ERROR: DELETE syntax is 'DELETE key'"
        }
        key := parts[1]
        db.mu.Lock()
        defer db.mu.Unlock()
        delete(db.data, key)
        return "OK"

    default:
        return fmt.Sprintf("ERROR: Unknown command '%s'", command)
    }
}

// handleConnection 处理单个客户端连接
func handleConnection(conn net.Conn, db *DB) {
    remoteAddr := conn.RemoteAddr().String()
    log.Printf("Client connected: %s", remoteAddr)
    defer conn.Close()
    defer log.Printf("Client disconnected: %s", remoteAddr)

    reader := bufio.NewReader(co...

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