CyberDB

CyberDB 是一个轻量级的 Python 内存数据库。它旨在利用 Python 内置数据结构 Dictionaries、Lists 作数据存储，通过 Socket TCP 高效通信，并提供数据持久化。该模块可用于 硬盘数据库缓存、Gunicorn 进程间通信、分布式计算 等领域。

CyberDB 服务端使用 Asyncio 进行 TCP 通信。客户端基于 Socket 开发，所以支持 Gevent 协程，暂未适配 Asyncio。服务端和客户端均支持 PyPy，推荐使用 PyPy 运行，以获得更好的性能。

高并发场景下，传统数据库的性能瓶颈主要在硬盘 I/O，即便 CyberDB 基于动态语言 Python 开发，速度仍然远快于硬盘数据库(如 MySQL)，CyberDB 可以作为它的缓存。此外，CyberDB 的核心在于使用 Pythonic 的方式编程，你可以像使用 Dictionaries 和 Lists 一样使用 CyberDB。

安装方法

1.进入命令窗口，创建虚拟环境，依次输入以下命令

Linux 和 macOS:

python3 -m venv venv # 创建虚拟环境
. venv/bin/activate # 激活虚拟环境

Windows:

python -m venv venv # 创建虚拟环境
venv\Scripts\activate # 激活虚拟环境

2.安装 CyberDB，依次输入

pip install --upgrade pip
pip install cyberdb

如果你的服务端和客户端在两个不同的项目目录运行，请分别在服务端、客户端的虚拟环境中安装 CyberDB。

链接

• GitHub: https://github.com/Cyberbolt/CyberDB
• PyPI: https://pypi.org/project/CyberDB/
• 文档: https://www.cyberlight.xyz/static/cyberdb-chn
• 电光笔记: https://www.cyberlight.xyz/

快速使用

该模块中请使用 CyberDict 和 CyberList 替代 dict 和 list （一种基于 TCP 的类 Dictionaries、类 Lists 对象）。

服务端

服务端初始化，设置备份和 TCP 监听地址。

import time
import cyberdb

db = cyberdb.Server()
# 数据持久化，备份文件为 data.cdb，备份周期 900 秒一次。
db.set_backup('data.cdb', cycle=900)
# 设置 TCP 地址、端口号、密码，生产环境中密码建议使用大小写字母和数字的组合。
# start 方法不会阻塞运行，若希望该操作阻塞，请使用 run 方法代替 start，参数不变。
db.start(host='127.0.0.1', port=9980, password='123456')

while True:
    time.sleep(10000)

上述服务端运行后，每 900 秒将在此项目根目录生成（或覆盖）data.cdb。下次启动数据库可使用 load 方法读取该文件。

客户端

连接数据库

import cyberdb

# 生成客户端实例并连接。
client = cyberdb.connect(host='127.0.0.1', port=9980, password='123456')

生成 proxy 对象

# 生成本次请求的 proxy。
proxy = client.get_proxy()
# 从连接池自动获取数据库连接。
proxy.connect()

建议在每个线程(或协程)中单独生成 proxy 对象，并通过 connect 方法获取数据库连接。你只需在操作完成后使用 close 方法归还连接即可，归还后的连接由 client 对象智能管理。

操作 proxy 对象

创建 CyberDict 和 CyberList

# 在数据库中分别创建类型为 CyberDict 的 dict1、dict2 表，
# 类型为 CyberList 的 list1 表。
proxy.create_cyberdict('dict1')
proxy.create_cyberdict('dict2')
proxy.create_cyberlist('list1')

dict1 = proxy.get_cyberdict('dict1')
dict2 = proxy.get_cyberdict('dict2')
list1 = proxy.get_cyberlist('list1')

此处获取的 dict1、dict2、list1 均为网络对象，数据通过 TCP 传输。三个对象受 proxy 控制，当调用 proxy.close() 归还连接后，三个对象也会失效。同样，使用 proxy.connect() 可重新从连接池获取连接，dict1、dict2、list1 也变为可用。

了解此操作后，你便可以像操作 Dictionaries 一样操作 dict1、dict2，像操作 Lists 一样操作 list1 了！（CyberDict 和 CyberList 支持 Dictionaries、Lists 的大部分方法）

示例如下

CyberDict 常用操作

在 dict1 和 dict2 中新增键值对

dict1[0] = 100
dict1['test'] = 'Hello CyberDB!'
dict2[0] = 200

获取对应的值

dict1.get(0)

100

dict2[0]

200

查看 dict1 和 dict2 (也可以使用 print 打印)

dict1

{0: 100, 'test': 'Hello CyberDB!'}

dict2

{0: 200}

获取长度

len(dict1)

2

删除键值对

del dict1[0]
dict1

{'test': 'Hello CyberDB!'}

清空 dict1

dict1.clear()
dict1

{}

CyberList 常用操作

生成 list1 的内容

for i in range(5):
    list1.append(99)

list1

[99, 99, 99, 99, 99]

更改坐标值

list1[3] = 100
list1

[99, 99, 99, 100, 99]

进行切片

list1[3:]

[100, 99]

获取 list1 的长度

len(list1)

5

通过迭代打印 list1 每个元素

for v in list1:
    print(v)

99
99
99
100
99

强烈推荐使用 for 循环迭代 CyberList，每次迭代将从服务端获取 v，客户端的空间复杂度为 o(1)。迭代同样可用于 CyberDict，CyberDict 的迭代中，客户端空间复杂度为 o(n), n 为 CyberDict.keys() 的长度。

释放 proxy 对象

使用完成，将 proxy 的连接归还至连接池即可。

proxy.close()

proxy 对象同样支持上下文管理器，如

with client.get_proxy() as proxy:
    list1 = proxy.get_cyberlist('list1')
    print(list1)

[99, 99, 99, 100, 99]

概括

有了 CyberDB，便能充分利用内存性能，不同进程(甚至不同主机)能通过 Python 的数据结构通信。更多教程请参考文档，感谢你的支持！

注意

由于编码限制，CyberDB 会将 0 识别为 None，但并不影响计算，请在所需位置将 None 转为 0。