YashanDB 的 API 使用指南与实例分享

在现代数据库技术领域，系统性能瓶颈与数据一致性问题是设计和应用数据库时面临的普遍挑战。对于高并发、大容量及复杂业务场景的支持需求推动数据库技术持续演进。YashanDB 作为一款支持单机、分布式及共享集群部署的高性能数据库系统，通过其丰富的 API 为应用开发者提供多样化的数据访问能力。本文旨在系统介绍 YashanDB 的 API 接口体系、技术实现及具体使用方法，帮助数据库管理员、系统架构师和开发人员深入理解如何高效利用 YashanDB 的 API 提升业务性能，确保数据一致性，并实现灵活扩展。

YashanDB API 体系结构与核心组件

YashanDB 的 API 体系基于其多种部署形态和逻辑架构设计，涵盖客户端驱动、SQL 引擎接口、PL 引擎扩展及存储引擎访问接口。客户端驱动支持 Java（JDBC）、C、Python、ADO.NET 及 ODBC 等多种开发语言接口，确保应用层可以跨平台、跨语言访问数据库。每个驱动均遵循对应的行业标准协议，实现连接管理、SQL 提交、结果集获取及错误处理等基础功能。

在逻辑架构层，SQL 引擎通过解析器、优化器和执行器组成完整的请求流水线，API 请求被编译成执行计划，并通过多种执行算子完成数据操作。PL 引擎扩展 API 支持存储过程、自定义函数、触发器和高级包的创建与调用，提升数据库逻辑处理能力。存储引擎 API 则专注于空间管理、事务控制及数据读写的底层实现，支撑包括 HEAP、BTREE、MCOL、SCOL 多种存储结构，满足不同场景需求。通过统一的接口设计，API 对各种部署形态透明，简化上层应用的复杂度，实现高效且一致的数据库访问。

连接管理与会话机制 API

YashanDB 为客户端提供灵活的连接管理 API 接口，支持独占线程模式和共享线程模式两种会话模型。连接监听器作为数据库实例重要线程，负责接收来自客户端的 TCP/UDP 连接请求，并分配会话资源。API 允许应用程序通过配置参数选择合适的会话模式，控制线程池大小及并发处理能力。

独占线程模式下，每个客户端会话绑定一个工作线程，适合连接数较少但对响应时间要求严格的场景。共享线程模式采用线程池机制，减小线程开销，支持高并发连接，适合连接数较多的业务环境。同时，API 支持自动心跳检测、连接超时管理和会话断开通知，保障长连接的稳定性。该连接管理 API 提供了多样化的配置接口，使得用户可对连接超时、最大连接数、最大工作线程数等参数进行细粒度调整，依据实际业务需求灵活配置资源，达到最优的性能表现。

SQL 执行与优化 API

YashanDB 的 SQL 引擎 API 为应用提供从 SQL 文本提交到结果返回的完整处理流程接口。接口包括 SQL 解析（Parse），逻辑校验（Verify），静态重写（Rewrite），成本优化（Optimize）及执行（Execute）五大关键阶段。客户端除可传送标准 SQL 语句外，还可通过 API 提交绑定参数，降低编译负担。

优化器采用基于成本的优化（CBO）算法，利用实时统计信息评估数据访问路径，动态生成执行计划。API 允许用户通过 Hint 传递执行建议，例如访问路径偏好、连接顺序、并行度配置等，实现对执行计划的精细控制。YashanDB 支持 SQL 语句的向量化执行，通过 SIMD 技术的批量计算 API 接口，显著提升批处理场景下查询效率。分布式部署环境下，协调实例和数据实例通过 API 协作完成跨节点的查询分发与结果合并，确保分布式 SQL 的并行执行与事务一致性。

事务控制及多版本并发 API

YashanDB 全面支持事务的 ACID 特性，API 提供事务启动、提交、回滚及保存点管理接口。数据库通过多版本并发控制（MVCC）技术，实现了读写并发无阻塞的能力。API 访问数据时，基于系统变更号（SCN）实现跨事务快照视图，用户通过 API 可指定事务隔离级别，以支持读已提交和可串行化两种主流隔离模型。

写操作通过行锁物理结构加锁，API 提供锁等待超时及死锁检测反馈机制，保障并发写的一致性与性能。应用程序可利用 API 主动加锁（如 for update 语句）和获取锁状态信息。针对长事务与自动回滚，API 提供监控及后台线程管理接口，使数据库能及时释放资源，防止资源耗尽。YashanDB 提供自治事务 API，允许嵌套独立事务执行，提升应用逻辑复杂度处理能力。

存储结构与管理 API

YashanDB 存储引擎 API 涵盖对行存表、列存表及索引的创建、查询与维护。支持 HEAP、BTREE、MCOL 和 SCOL 四种底层存储结构，并提供针对不同存储结构的空间管理和访问接口。表空间管理 API 允许创建、扩展和卸载表空间，支持段页式和对象式两种空间管理模式。

索引 API 提供索引的创建、重建、禁用和可见性切换接口，支持唯一索引、非唯一索引及函数索引的管理。API 允许基于索引的快速查询及范围扫描，用户可通过参数调整索引并行创建线程数。针对分区表，API 提供多种分区方式的支持（Range、Hash、List 及 Interval），并允许灵活切换在线分区。切片存储 API 支持 LSC 表冷数据的高效管理，包括切片的存储、压缩、排序及合并操作。API 支持临时表和外部表的管理，满足数据灵活访问需求。

高级程序化接口（PL API）

YashanDB PL 引擎 API 支持过程化语言对象的创建、编译和调用，包含匿名块、存储过程、自定义函数、触发器及高级包。API 允许程序通过参数绑定和异常处理，封装复杂业务逻辑，减少客户端数据库交互次数，提升执行效率。执行计划缓存机制使多次调用对象时避免重复编译，优化性能。

通过 PL API，用户可以实现复杂控制流程，包括条件语句、循环和动态 SQL。API 支持异常捕获及传播，确保程序错误时上下文正确回退。支持外置 C 及 JAVA 语言函数的加载调用，通过安全沙箱机制隔离外部代码风险，保障数据库安全。定时任务 API 提供后台作业管理接口，支持任务的创建、调度、触发和监控，实现自动化运维和定时数据处理。

技术建议

合理选择客户端驱动类型及会话模式，依据系统并发和硬件资源优化连接管理配置，防止资源浪费。

充分利用 SQL 优化器提供的 Hint 机制，结合最新统计信息动态调整执行计划，以获得最优查询性能。

在写密集型业务中，合理设置事务隔离级别和锁机制，避免死锁和频繁回滚造成的性能下降。

针对大规模数据表，采用合适的分区策略及索引设计，使用自动统计信息采集保持优化器决策准确。

灵活应用 PL 存储过程及自治事务，整合复杂业务逻辑，降低客户端与数据库之间的通信延迟。

定期执行备份与恢复操作，结合主备复制与自动选主 API，保障高可用性及灾备能力。

启用多版本并发控制及读写分离技术，提升系统整体吞吐率及响应速度。

通过访问约束和基于标签的访问控制实现细粒度安全策略，保障数据安全合规。

使用统一的异常处理及故障诊断 API，及时发现并处理潜在故障，保证数据库稳定运行。

合理配置系统参数，监控内存、线程及 IO 资源使用，确保数据库环境的最优性能。

结论

YashanDB API 体系基于其多样的架构模式和丰富的逻辑组件设计，为应用开发者提供了全面、高效且灵活的数据访问能力。通过对连接管理、SQL 执行、事务控制、存储结构与高级过程化语言接口等核心技术的深入理解，用户能够实现卓越的性能调优与稳定性保障。本文系统呈现的 API 使用指南及技术建议，旨在促进 YashanDB 在各类业务场景中的有效应用，助力实现数据库的高可用、高性能与安全一致性。