Berkeley DB (DB)是一個(gè)高性能的，嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)編程庫(kù)，和C語(yǔ)言，C++，Java，Perl，Python，PHP，Tcl以及其他很多語(yǔ)言都有綁定。Berkeley DB可以保存任意類(lèi)型的鍵/值對(duì)，而且可以為一個(gè)鍵保存多個(gè)數(shù)據(jù)。Berkeley DB可以支持?jǐn)?shù)千的并發(fā)線程同時(shí)操作數(shù)據(jù)庫(kù)，支持最大256TB的數(shù)據(jù)，廣泛用于各種操作系統(tǒng)包括大多數(shù)Unix類(lèi)操作系統(tǒng)和Windows操作系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
2.0版本或以上的Berkeley DB由Sleepycat Software公司開(kāi)發(fā)，并使用基于自由軟件許可協(xié)議/私有許可協(xié)議的雙重授權(quán)方式提供[1]，附有源代碼。開(kāi)發(fā)者如果想把Berkeley DB嵌入在私有軟件內(nèi)需要得到Sleepycat公司的許可，若將軟件同樣遵循GPL發(fā)布，則不需許可即可使用。而2.0版本以下的則使用BSD授權(quán)，可自由作商業(yè)用途。
Berkeley DB最初開(kāi)發(fā)的目的是以新的HASH訪問(wèn)算法來(lái)代替舊的hsearch函數(shù)和大量的dbm實(shí)現(xiàn)（如AT&T的dbm，Berkeley的 ndbm，GNU項(xiàng)目的gdbm），Berkeley DB的第一個(gè)發(fā)行版在1991年出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)還包含了B+樹(shù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)算法。在1992年，BSD UNIX第4.4發(fā)行版中包含了Berkeley DB1.85版�；旧险J(rèn)為這是Berkeley DB的第一個(gè)正式版。在1996年中期，Sleepycat軟件公司成立，提供對(duì)Berkeley DB的商業(yè)支持。在這以后，Berkeley DB得到了廣泛的應(yīng)用，成為一款獨(dú)樹(shù)一幟的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2006年Sleepycat公司被Oracle 公司收購(gòu)，Berkeley DB成為Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)家族的一員，Sleepycat原有開(kāi)發(fā)者繼續(xù)在Oracle開(kāi)發(fā)Berkeley DB，Oracle繼續(xù)原來(lái)的授權(quán)方式并且加大了對(duì)Berkeley DB的開(kāi)發(fā)力度，繼續(xù)提升了Berkeley DB在軟件行業(yè)的聲譽(yù)。Berkeley DB的當(dāng)前最新發(fā)行版本是4.7.25。
值得注意的是DB是嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，而不是常見(jiàn)的關(guān)系/對(duì)象型數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)SQL語(yǔ)言不支持，也不提供數(shù)據(jù)庫(kù)常見(jiàn)的高級(jí)功能，如存儲(chǔ)過(guò)程，觸發(fā)器等。
Berkeley DB的體系結(jié)構(gòu)
Berkeley DB以擁有比Microsoft SQL Server和Oracle等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)而言更簡(jiǎn)單的體系結(jié)構(gòu)而著稱(chēng)。例如，它不支持網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)—程序通過(guò)進(jìn)程內(nèi)的API訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。他不支持SQL或者其他的數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)語(yǔ)言，不支持表結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)列。 訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的程序自主決定數(shù)據(jù)如何儲(chǔ)存在記錄里，Berkeley DB不對(duì)記錄里的數(shù)據(jù)進(jìn)行任何包裝，每個(gè)記錄有且只有兩部分：鍵、值，所以在Berkeley DB的背景下通常用key/data pair指代一個(gè)記錄。記錄和它的鍵都可以達(dá)到4G字節(jié)的長(zhǎng)度。
盡管架構(gòu)很簡(jiǎn)單，Berkeley DB卻支持很多高級(jí)的數(shù)據(jù)庫(kù)特性，比如ACID 數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)處理，細(xì)粒度鎖，XA接口，熱備份以及同步復(fù)制。
Berkeley DB包含有與某些經(jīng)典Unix數(shù)據(jù)庫(kù)編程庫(kù)兼容的接口，包括：dbm，ndbm和hsearch。
Berkeley DB的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境句柄DB_ENV: 每個(gè)DB_ENV相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，它包含了數(shù)據(jù)庫(kù)全局信息，比如緩沖區(qū)大小、以及對(duì)事務(wù)、日志、鎖等子系統(tǒng)的全局配置信息。
數(shù)據(jù)庫(kù)句柄結(jié)構(gòu)DB：每個(gè)DB相當(dāng)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)表，其中存儲(chǔ)了很多 key/data pair。DB句柄代表了一個(gè)包含了若干描述數(shù)據(jù)庫(kù)表屬性的參數(shù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方法類(lèi)型、邏輯頁(yè)面大小、數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)等；同時(shí)，DB結(jié)構(gòu)中包含了大量的數(shù)據(jù)庫(kù)處理函數(shù)指針，大多數(shù)形式為 （*dosomething）(DB *, arg1, arg2, …)。其中最重要的有open,close,put,get等函數(shù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)記錄結(jié)構(gòu)DBT：DB中的記錄由關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)構(gòu)成，關(guān)鍵字和數(shù)據(jù)都用結(jié)構(gòu)DBT表示。實(shí)際上完全可以把關(guān)鍵字看成特殊的數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)中最重要的兩個(gè)字段是 void * data和u_int32_t size，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)本身和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。
數(shù)據(jù)庫(kù)游標(biāo)結(jié)構(gòu)DBC：游標(biāo)（cursor）是數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用中常見(jiàn)概念，其本質(zhì)上就是一個(gè)關(guān)于特定記錄的遍歷器。注意到DB支持多重記錄（duplicate records），即多條記錄有相同關(guān)鍵字，在對(duì)多重記錄的處理中，使用游標(biāo)是最容易的方式。
數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境句柄結(jié)構(gòu)DB_ENV：環(huán)境在DB中屬于高級(jí)特性，本質(zhì)上看，環(huán)境是多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的包裝器。當(dāng)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在環(huán)境中打開(kāi)后，環(huán)境可以為這些數(shù)據(jù)庫(kù)提供多種子系統(tǒng)服務(wù)，例如多線/進(jìn)程處理支持、事務(wù)處理支持、高性能支持、日志恢復(fù)支持等。
DB中核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在使用前都要初始化，隨后可以調(diào)用結(jié)構(gòu)中的函數(shù)（指針）完成各種操作，最后必須關(guān)閉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。從設(shè)計(jì)思想的層面上看，這種設(shè)計(jì)方法是利用面向過(guò)程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)面對(duì)對(duì)象編程的一個(gè)典范。
Berkeley DB數(shù)據(jù)訪問(wèn)算法
在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域中,數(shù)據(jù)訪問(wèn)算法對(duì)應(yīng)了數(shù)據(jù)在硬盤(pán)上的存儲(chǔ)格式和操作方法。在編寫(xiě)應(yīng)用程序時(shí)，選擇合適的算法可能會(huì)在運(yùn)算速度上提高1個(gè)甚至多個(gè)數(shù)量級(jí)。大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)都選用B+樹(shù)算法，DB也不例外，同時(shí)還支持HASH算法、Recno算法和 Queue算法。接下來(lái)，我們將討論這些算法的特點(diǎn)以及如何根據(jù)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。
B+樹(shù)算法
B+樹(shù)是一個(gè)平衡樹(shù)，關(guān)鍵字有序存儲(chǔ)，并且其結(jié)構(gòu)能隨數(shù)據(jù)的插入和刪除進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。為了代碼的簡(jiǎn)單，DB沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵字的前綴碼壓縮。B+樹(shù)支持對(duì)數(shù)據(jù)查詢(xún)、插入、刪除的常數(shù)級(jí)速度。關(guān)鍵字可以為任意的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).
HASH算法
DB中實(shí)際使用的是擴(kuò)展線性HASH算法（extended linear hashing），可以根據(jù)HASH表的增長(zhǎng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。關(guān)鍵字可以為任意的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
要求每一個(gè)記錄都有一個(gè)邏輯紀(jì)錄號(hào)，邏輯紀(jì)錄號(hào)由算法本身生成。實(shí)際上，這和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中邏輯主鍵通常定義為int AUTO型是同一個(gè)概念。Recho建立在B+樹(shù)算法之上，提供了一個(gè)存儲(chǔ)有序數(shù)據(jù)的接口。記錄的長(zhǎng)度可以為定長(zhǎng)或不定長(zhǎng)。和Recno方式接近, 只不過(guò)記錄的長(zhǎng)度為定長(zhǎng)。數(shù)據(jù)以定長(zhǎng)記錄方式存儲(chǔ)在隊(duì)列中，插入操作把記錄插入到隊(duì)列的尾部，相比之下插入速度是最快的。
對(duì)算法的選擇首先要看關(guān)鍵字的類(lèi)型，如果為復(fù)雜類(lèi)型，則只能選擇B+樹(shù)或HASH算法，如果關(guān)鍵字為邏輯記錄號(hào)，則應(yīng)該選擇Recno或Queue算法。當(dāng)工作集關(guān)鍵字有序時(shí)，B+樹(shù)算法比較合適；如果工作集比較大且基本上關(guān)鍵字為隨機(jī)分布時(shí)，選擇HASH算法。Queue算法只能存儲(chǔ)定長(zhǎng)的記錄，在高的并發(fā)處理情況下，Queue算法效率較高；如果是其它情況，則選擇Recno算法，Recno 算法把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為平面文件格式。
Berkeley DB的資源鏈接：
官方主頁(yè)：http://www.oracle.com/database/berkeley-db/db/index.html
產(chǎn)品下載：http://www.oracle.com/technology/software/products/berkeley-db/index.html
官方開(kāi)發(fā)者文檔中心：http://www.oracle.com/technology/documentation/berkeley-db/db/index.html
產(chǎn)品技術(shù)信息： http://www.oracle.com/technology/products/berkeley-db/pdf/berkeley-db-family-datasheet.pdf
http://www.oracle.com/database/docs/berkeley-db-datasheet.pdf
http://www.oracle.com/database/docs/Berkeley-DB-v-Relational.pdf