====== Lekkie technologie bazodanowe ======

===== Wstęp i wymagania =====

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z technologią [[http://www.sqlite.org/|SQLite]] oraz identyfikację jej cech, ze szczególnym uwzględnieniem problemów wydajnościowych, jak i ilościowych (zajęcie pamięci).

Do wykonania ćwiczenia niezbędna jest:
  * znajomość programowania w języku C,
  * umiejętność posługiwania się kompilatorem ''gcc'',
  * umiejętność posługiwania się systemem operacyjnym Linux.


===== Zaliczenie =====

Warunkiem zaliczenia zajęć jest implementacja poniższych programów oraz prezentacja rezultatów prowadzącemu.
Możliwa jest prezentacja w późniejszym terminie, ale nie później niż na następnych zajęciach.

===== Ćwiczenie 1 =====

Napisz program w języku C, który:
  - dynamicznie zaallokuje pamięć pod następującą strukturę danych <code C>
struct Rec {
  int id;         /* unikalny identyfikator, klucz główny */
  char name[20];  /* nazwa */
  char desc[90];  /* opis */
};
</code>
  - wypełni w/w strukturę przykładowymi danymi (dla uproszczenia dla każdego rekordu mogą być to takie same dane, z wyjątkiem pola będącego kluczem, tj. ''id''; dla kolejnych rekordów wartość ''id'' musi być równa zwiększonej o 1 wartości poprzedniej, ilość rekordów: 1000000),
  - przeszuka w/w strukturę w poszukiwaniu rekordu o ''id=999999''.

Ponadto niezbędne jest aby program:
  - pomierzył czas wykonania wypełniania danymi,
  - pomierzył czas wykonania przeszukiwania,
  - pomierzył zużycie pamięci.

**Uwaga!** Weź pod uwagę, że wszyscy pracują w laboratorium na tej samej maszynie, co może mieć wpływ na pomiary, szczególnie czasów wykonania. Każdy eksperyment powtórz kilka razy.

==== Wskazówki ====

Dynamiczna allokacja pamięci:
<code C>
  data=malloc(sizeof(struct Rec)*MAX);
  if (data==NULL) {
    fprintf(stderr,"Mem alloc error\n");
    return 1;
  }
  ...
  free(data);
</code>

Pomiar czasu np. ''man 3 clock'':
<code C>
#include<time.h>
...
  clock_t c1,c2;
...
  c1=clock();
...  
  c2=clock();
...
  printf("time, c2-c1[s]: %f\n", ((float)c2-(float)c1)/CLOCKS_PER_SEC);
</code>

Pomiar zużycia (maksymalnego) pamięci w Linuksie ''man 2 getrusage'':
<code C>
  struct rusage mem;
...
  getrusage(RUSAGE_SELF,&mem);
  printf("Max mem usage[kB]: %ld\n", mem.ru_maxrss);
</code>


===== Ćwiczenie 2 =====

Powtórz ćwiczenie 1, ale używając SQLite.
Wykonaj pomiary dla następujących różnych parametrów:
  - sposób przechowywania danych: pamięć vs. system plików,
  - rozmiar rekordu danych: np. (integer + 8 znaków + 15 znaków) vs. (integer + 18 znaków + 80 znaków) 

==== Wskazówki ====

Aby "nawiązać połączenie z bazą danych" i poprawnie go zamknąć należy:
<code c>
  int rc;
  sqlite3 *db;
  char loc[]=":memory:";
...
  rc=sqlite3_open(loc,&db);
  if (rc){
    fprintf(stderr, "Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
    return 1;
  }
...
  sqlite3_close(db);
</code>
Zmienna 'loc' przechowuje informacje o lokalizacji bazy danych, może to być nazwa pliku, albo wartość '':memory:'' (jak w w/w przykładzie), która powoduje umieszczenie bazy w pamięci.

Do realizacji zapytań można użyć funkcji ''sqlite3_exec()'':
<code c>
  rc=sqlite3_exec(db,"CREATE TABLE inv (id integer PRIMARY KEY, name varchar(20), desc varchar(90));", NULL, NULL, NULL);

  if (rc){
    fprintf(stderr, "Database create table error: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
    return 1;
  }
</code>
albo zapytań przygotowanych wcześniej:
<code c>
  char *sql;
  sqlite3_stmt *stmt;
...
  sql="SELECT * FROM mojatabela";
  rc=sqlite3_prepare_v2(db,sql,strlen(sql), &stmt, NULL);
  if (rc){
    fprintf(stderr, "Database prepare statement error: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
    return 1;
  }
  do {
    rc=sqlite3_step(stmt);
    if (rc==SQLITE_ROW) {
      printf("I found sth: %s, %s, %d\n",
	     (char *)sqlite3_column_text(stmt,0),
	     (char *)sqlite3_column_text(stmt,2));
	     sqlite3_column_int(stmt,1),
    }
  } while (rc == SQLITE_ROW);
  sqlite3_finalize(stmt);
</code>

Raz przygotowane zapytanie można wykonywać wiele razy, przydaje się ''sqlite3_reset()'':
<code c>
  sql="INSERT INTO zakupy VALUES (?1,?2)";
  rc=sqlite3_prepare_v2(db,sql,strlen(sql), &stmt, NULL);
  if (rc){
    fprintf(stderr, "Database prepare statement error: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
    return 1;
  }

  for (i=0; i<MAX; i++){
    sqlite3_bind_int(stmt,1,ile[i]);                                /* ilość zakupów */
    sqlite3_bind_text(stmt,2,co[i],strlen(co[i])+1,SQLITE_STATIC);  /* nazwa zakupu */
    rc=sqlite3_step(stmt);
    if (rc != SQLITE_DONE) {
      fprintf(stderr,"Database insert error\n");
    }
    sqlite3_reset(stmt);
  }
  sqlite3_finalize(stmt);
</code>

W przypadku wykonywania wielu operacji modyfikacji (np. insert) warto ująć je w transakcję. W przypadku SQLite ma to wpływ na sposób buforowania zapytań i danych, co znacznie przyspiesza ich wykonanie.
<code c>
  sqlite3 *db;
...
  sqlite3_exec(db, "BEGIN TRANSACTION", NULL, NULL, NULL);  
...
  sqlite3_exec(db, "COMMIT TRANSACTION", NULL, NULL, NULL );
</code>

===== TBD =====

REDIS? FIXME