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버클리 데이터베이스는 트랜잭션을 관리해 주는 소스가 개방된 라이브러리형 데이터베이스로서 확장성과 성능이 뛰어나다. 다음 그림은 버클리 데이터베이스가 일반적인 관계형 데이터베이스와 어떤 구조적인 차이점이 있는지 잘 설명해 준다.

일반 관계형 데이터베이스는 독립된 프로그램으로 구성되어 애플리케이션과 따로 동작하면서 애플리케이션과 네트워크가 ‘inter process communication’을 통해 자료를 주고받는다. 하지만 버클리 데이터베이스는 컴파일 시 애플리케이션에 링크되어 애플리케이션의 메모리 어드레스를 함께 사용한다. Locking, 로그 관리, 메모리 관리 등과 같은 기본적인 모든 데이터베이스의 작동이 라이브러리 내에서 수행되고, 멀티 프로세스 또는 프로세스에 있는 멀티 쓰레드는 동시에 데이터베이스를 사용할 수 있다.
결과적으로 프로세스 간 통신이 사라지게 되어 시스템의 전체적인 구조가 간단해진다. 당연히 버클리 데이터베이스는 일반적으로 널리 사용되고 있는 언어인 Java, C, C++, Perl, Tcl, Phthon 그리고 PHP의 API를 제공해 준다.

또한 버클리 데이터베이스는 많은 플랫폼을 지원한다. 모든 유닉스와 리눅스 플랫폼, MS-Windows 플랫폼, 32bit, 64bit 플랫폼, 하이엔드 인터넷 서버(High-end Internet Server)나, 데스크톱 시스템, 노트북 등 모든 곳에서 운용이 가능하다고 볼 수 있다.

버클리 데이터베이스는 다음과 같은 기본적인 기능을 수행한다.

라이브러리의 구조는 다음과 같다.

#ls lib
db.jar
libdb-4.2.a
libdb-4.2.la
libdb-4.2.so*
libdb-4.so@
libdb.a
libdb.so@
libdb_java-4.2.a
libdb_java-4.2.la
libdb_java-4.2.so*
libdb_java-4.2_g.so@
libdb_java-4.so@
libdb_java.so@

해더 파일들은 무척이나 간단하다.

#ls include
db.h
db_cxx.h

버클리 데이터베이스는 데이터를 어떻게 관리할까? 먼저 데이터의 구조는 무척이나 간단하다. 데이터 파일에 저장되는 레코드의 구조는 다음과 같다.

SQL의 테이블, 컬럼 구조에 익숙한 개발자라면 위 표에서 Key, Value 구조의 막막함이 느껴질 것이다. 하지만 잘 짜여진 데이터 구조가 바탕에 있다면 Key, Value의 간단, 명료함은 그 가치를 나타낼 것이다.
위의 구조는 Java 객체중 Properties 객체와 유사하다. 이 구조를 바탕으로 데이터베이스는 레코드 삽입, 삭제, 수정, 그리고 찾기 기능을 수행한다.
여기서 알아두어야 할 중요한 사항은 Value 부분에 대해서는 전혀 오퍼레이션을 하지 않는다는 것이다. Value는 Key로 구분되는 데이터일뿐이다. 이는 Value 부분에 대한 찾기 기능이 없다는 뜻으로 특정 Value를 찾고자 한다면 그 Key 값이 무엇인지를 먼저 알아야 한다.

Key와 Value에 대한 특징은 다음과 같다.

1. Byte 형태의 값을 갖는다.
2. 길이는 고정적이거나 가변적이다.
3. Key나 Value에 대한 형태는 프로그래머에 의해 결정된다.
4. 최대크기는 4GB

네 가지 주요 특징 가운데 세 번째 특징은 프로그래머에게는 부담이 될 수도 있다. 버클리 데이터베이스는 Key와 Value를 의미가 없는 단순한 ‘byte string’으로 인식하고 그에 대한 정보를 하나도 갖고 있지 않기 때문이다. 따라서 Key와 Value가 의미를 갖기 위해서는 프로그래머가 미리 구조를 설계한 후 그 구조에 맞게 Key와Value 값을 가공하여 사용해야 한다. Key와 Value 구조를 모른다면 그 데이터베이스는 의미없는 Byte 덩어리일 뿐이다.

C나 C++로 개발하는 프로그래머일 경우에는 Struct 문장을 사용하여 Key와 Value 구조를 정의하여 사용할 수 있다. 개발 언어가 Java일 경우에는 Object Serialization을 통해 손쉽게 객체를 처리할 수 있다.

Key와 Value에 대한 정보가 없다는 것은 개발자나 애플리케이션의 측면에서 볼 때 넘어야 할 걸림돌이다. 모든 것을 프로그래머가 책임져야 한다. 하지만 이러한 특징을 역으로 생각한다면 Key 값과 Value 값에는 어떠한 값이든 넣을 수 있다는 또 다른 가능성도 같이 제공해 준다. 그림이나 사운드든 파일이나 문서든 데이터 형태에 구분받지 않고 Key와 Value 값으로 사용할 수 있는 셈이다. 물론 대부분의 관계형 데이터베이스도 이러한 기능을 지원해 준다.
지금까지는 버클리 데이터베이스가 일반 관계형 데이터베이스와 어떻게 다른지 간략하게 살펴보았다. 그럼 이제부터는 프로그래머가 맛있어 하는 소스를 맛보도록 하겠다. 다음 프로그램은 버클리 데이터베이스를 사용한 간단한 레코드 삽입 프로그램이다. 얼핏보면, isam을 이용한 자료 처리 프로그램과 유사하다.

● 레코드 입력 프로그램 <코드 1>

프로그램<코드 1>을 라인별로 간단히 설명해 보겠다.

12 라인 - 버클리 데이터베이스를 참조하기 위한 객체를 생성한다.
13 라인 - 에러 메세지가 출력될 스트림을 설정한다.
14 라인 - 에러 메세지에 출력될 메세지 prefix
15 라인 - 데이터 파일을 생성하거나 이미 존재하면 그것을 사용한다.


여기서 Open 함수 API의 정확한 정의는 다음과 같다.

public void open(DbTxn txnid, String file,
String database, int type, int flags, int mode)
throws DbException, FileNotFoundException

4번째 파라미터인 Db.DB_BTREE에 대해서는 다음 기회로 미루겠다.

17~30 라인 - Dbt라는 객체를 통해 데이터 파일에 있는 Key/Value를 사용할 수 있다. 24(29), 25(30) 라인에서는 각각 Byte 데이터와 크기를 설정했다.
33 라인 - Key 값과 Value 값을 데이터 파일에 저장한다. 이때 사용한 플래그는 Db.DB_NOOVERWRITE이다. 이 플래그가 설정되면 이미 존재하는 키 값을 저장할 경우 에러가 발생하고, Db.DB_ KEYEXIST 에러 값을 리턴한다. 기본적으로 버클리 데이터베이스는 오류가 없으면 0을 반환하게 되어 있다. 만약 에러가 발생한다면 0 이상의 값을 반환한다.
36 라인 - 데이터베이스 사용을 마친다. 만약 close를 입력하지 않는다면 저장한 데이터는 파일에 기록되지 않고 사라지게 된다. 이는 저장된 자료가 파일이 아닌 메모리의 캐시 영역에 저장되고 사용되기 때문이다. 따라서 추후 사용을 위해 반드시 close 함수나, sync() 함수를 호출해야 한다.

저장을 했으니, 이제 조회를 할 차례다.

● 레코드 조회 프로그램 <코드 2>

프로그램<코드 2>에 대해 라인별로 간단히 설명해 보겠다.

22, 23, 24 라인 - 데이터 검색을 위해 Key 값에 대해서만 찾고자 하는 값을 설정했다.
30 라인 - get method를 호출하여 검색을 한다. 해당되는 Key 값을 갖는 자료를 발견하면, Value 객체에 해당되는 값이 들어간다.
33 라인 - Value Dbt 객체에서 데이터를 갖고와 String으로 저장한다.

앞서 예로 든 두개의 프로그램은 버클리 데이터베이스의 저장 및 조회 프로그램의 기본적인 구조를 보여준다. 여기서 소개된 예제 프로그램은 기본에 충실한 간단한 것이다. 하지만 버클리 데이터베이스가 그리 간단하게 돌아가는 것은 아니다. 이번에는 소개를 하지 못했지만, 기본적인 사용법을 벗어난 다음과 같은 고급 기능들도 있다.
고급 기능에 대한 자세한 설명은 다음 기회로 미루고 이번에는 버클리 데이터베이스에 대한 첫 소개의 기회로 삼을까 한다.

1. cursor를 사용한 데이터 처리
2. DBEnv 객체를 이용한 데이터베이스 환경 사용
3. 4가지의 데이터 접근 방법(BTREE, HASH, QUEUE, REC_NO)
4. Object 객체화
5. Join 검색
6. Dbt의 파생 클래스
7. Sleepycat의 새로운 collection API
8. 트랜잭션 처리
9. locking
10. 로깅 관리
11. 데이터베이스 복구