7.4　CD唱片应用程序

在学习了环境和数据管理之后，现在是时候改进这个应用程序了。dbm数据库看起来很适合于存储CD资料，所以下面将使用dbm来实现数据存储。

7.4.1　更新设计

因为这次的更新会涉及大量代码的重写，所以现在是个重新审视设计决策以查看哪些地方需要改进的好时机。虽然在文件中以逗号分隔变量来存储信息是一种在shell中很容易实现的方式，但这样做的局限性也很大，因为许多CD标题和曲目都包含逗号。你可以通过使用dbm数据库来完全放弃这种分隔方法，这也是我们需要改变的一个设计元素。

将CD资料分为标题和曲目两个部分，并用不同的文件来分别保存它们。

前面的实现多少都存在着这样一个问题，即将应用程序的数据访问部分和用户接口部分混在了一起，这与程序全实现在一个文件中有很大的关系。在这个新的实现中，你将用一个头文件来描述数据和用于访问它的例程，并将用户接口代码和数据处理代码分别放到两个文件中去。

虽然可以继续用curses来实现用户接口，但本次实现将返回到简单的基于行的系统。这不仅使应用程序的用户接口部分既短小又简单，而且可以把精力集中到其他实现方面上去。

虽然还不能在dbm代码中使用SQL语句，但可以使用SQL术语以更正规的方式来描述新数据库。如果还不熟悉SQL语句，不用担心，我们会解释这些定义。你还将在第8章中看到更多对SQL语句的介绍。表可以用下面的代码来描述：

这个非常简洁的描述表明数据域的名字和长度。cdc_entry表中每个记录都有一个唯一的catalog列。cdt_entry表中曲目号不能为零，而且catalog和track_no两列的组合是唯一的。你将在下一节的代码中看到这些描述被定义为typedef struct结构。

7.4.2　使用dbm数据库的CD唱片应用程序

你现在将通过使用dbm数据库存储信息的方法来重新实现应用程序。整个应用程序共有3个文件，它们是cd_data.h、app_ui.c和cd_access.c。

你还将把用户接口重写为命令行程序。在本书的后面章节中，你将看到使用不同的客户／服务器机制来实现应用程序，并最终将其实现为一个能够通过Web浏览器跨网络访问的应用程序，到那时，你还将重用这里的数据库接口和一部分的用户接口。把接口转换为更简单的命令行驱动接口，使你能更容易关注应用程序最重要的部分，而不是用户接口。

你将在后面的章节中看到，数据库的头文件cd_data.h和来自文件cd_access.c里的函数被多次重用。

请记住，有些Linux发行版需要稍微不同的编译选项，如在C源文件中包含头文件gdbm-ndbm.h而不是ndbm.h，使用-lgdbm_compat -lgdhm而不是只使用-lgdbm。如果你的Linux发行版就属于这种情况，就需要对文件access.c和Makefile进行适当的修改。

实　验　cd_data.h

我们从头文件开始，它定义了数据的结构和用于访问这些数据的例程。

（1）下面是CD数据库的数据结构的定义。它定义了组成数据库的两个表的结构和大小。首先定义了几个将会用到的数据域长度以及两个结构：一个用于标题数据项，另一个用于曲目数据项：

（2）在定义了一些数据结构后，你可以开始定义一些需要的访问例程了。函数名中包含cdc的函数负责处理标题数据项，包含cdt的函数负责处理曲目数据项：

注意，有些函数直接返回数据结构。你可以通过强制设置这些结构的内容为空，来表明函数调用失败。

实　验　app_ui.c

现在开始介绍用户接口。这部分程序相对来说比较简单，它实现在一个单独的文件中，你将用它来访问数据库函数。

（1）同往常一样，从头文件开始：

（2）用typedef语句定义菜单选项。这要比用#define语句定义常量的方法好，因为它允许编译器检查菜单选项变量的类型：

（3）现在开始编写各种局部函数的原型。记住，实际访问数据库的函数的原型是通过头文件cd_data.h包含进来的：

（4）最后，到了main函数。它先对current_cdc_entry结构进行初始化，用它来保存当前选中的CD标题项。还解析了命令行，宣布正在运行的是哪个程序，并初始化数据库：

（5）现在已准备好处理用户输入了。进入一个循环，等待用户选择一个菜单选项，然后处理它，直到用户选择退出选项为止。注意，把current_cdc_entry结构传递给show_menu函数。这是为了让菜单选项能够根据用户当前选择的标题项做相应的改变：

（6）主循环退出时，关闭数据库并退回到环境。announce函数用于输出欢迎辞：

（7）下面列出了show_menu函数的内容。这个函数通过标题名的第一个字符来检查当前标题项是否被选中。如果选择了一个标题项，用户将看到更多的菜单选项：

注意，现在要用数字来选择菜单项，而不像在前两个例子中那样使用首字母。

（8）你需要在多个地方询问用户，让用户确认他的请求。我们并未让这段提问代码多次出现在程序中，而是抽取这段代码组成一个单独的函数get_confirm：

（9）函数enter_new_cat_entry的作用是让用户输入一个新的标题项。你并不想保存由fgets函数返回的换行符，所以把它去掉：

注意，你没有使用gets函数，因为它无法检查缓存区是否溢出。你应总是避免使用gets函数！

（10）下面是用于输入曲目信息的函数enter_new_track_entries。这个函数比标题项函数要稍微复杂一点，因为你允许保留已经存在的曲目项：

（11）首先，必须检查当前曲目编号处是否已有曲目存在。根据查询结果，程序将对提示做相应的修改：

（12）如果当前曲目编号处没有现存曲目，而且用户也未添加一条记录，则程序就认为曲目都已经添加完毕了：

（13）如果用户输入一个单独的字符d，这将会删除当前以及更高编号的曲目记录。如果del_cdt_entry函数找不到待删除的曲目，它将会返回false：

（14）下面这段代码的作用是添加一个新的曲目或者更新一个现有曲目。首先构建一个cdt_entry结构new_track，然后调用数据库函数add_cdt_entry来把它添加到数据库中：

（15）函数del_cat_entry删除一个标题项。如果标题项被删除了，那么原来属于它的曲目记录也都将被删除：

（16）接下来这个函数的作用是删除与某个标题项对应的所有曲目：

（17）下面是一个非常简单的标题搜索函数。它允许用户输入一个字符串，然后查找包含这个字符串的标题项。因为可能存在多个匹配的记录，所以只是依次将每个匹配的记录提供给用户：

（18）list_tracks函数用于输出指定标题项的所有曲目：

（19）count_all_entries函数用于统计所有曲目数量：

（20）下面是display_cdc函数，它用来显示一条标题项记录：

display_cdt函数的作用是显示一条曲目项记录：

（21）strip_return函数的作用是删除字符串尾部的换行符。记住，Linux同UNIX一样，使用一个单独的换行符来表明一行的结束：

（22）command_mode是一个对命令行参数进行解析的函数。其中调用的getopt函数是一个确保程序能够接受符合标准Linux规范的参数的好方法：

实　验　cd_access.c

现在开始介绍用于访问dbm数据库的函数：

（1）与往常一样，你从包含头文件开始。然后用#define语句指定将用来存储数据的文件：

（2）使用下面两个文件范围变量追踪当前的数据库：

（3）默认情况下，database_initialize函数打开一个已有的数据库，但通过传递一个非零的（即布尔值为真）参数new_database给它，你就可以强迫它创建一个新的（空）数据库，并有效地删除任何已有的数据库。如果数据库被成功初始化，那么两个数据库指针也被初始化，以此表明数据库被打开：

（4）database_close函数用于关闭已打开的数据库，并将两个数据库指针设为null，以此表明当前没有打开的数据库：

（5）接下来这个函数，当给它传递一个指向标题项文本字符串的指针时，它将检索出一个标题项来。如果标题项没有找到，其返回数据中的标题域将为空：

（6）函数先做一些完整性检查，确保数据库已打开而且你传递了一个合理的参数，即搜索关键字里只包含有效的字符串和null：

（7）设置dbm函数需要的datum结构，然后使用dbm_fetch函数来检索数据。如果没有数据可以获得，你将返回先前初始化过的空的entry_to_return结构：

（8）你希望还能对一个单独的曲目项进行检索，这正是下面这个函数实现的功能。它与get_cdc_entry函数的工作方式基本类似，不过它需要一个指向标题字符串的指针和一个曲目编号作为参数：

（9）下一个函数add_cdc_entry的作用是增加一个新的标题项记录：

（10）add_cdt_entry函数的作用是增加一个新的曲目项记录。标题字符串和曲目编号组合在一起构成其访问关键字：

（11）既然可以往数据库里增加数据，你最好还能删除它们。下面这个函数的作用就是删除标题项记录：

（12）与上面的函数类似，这个函数用于删除曲目记录。记住，曲目关键字是由标题项字符串和曲目编号两者构成的一个复合索引：

（13）最后非常重要的一点是，你还有一个简单的搜索函数。它不是非常复杂，但它演示了如何在预先不知道关键字的情况下扫描全部的dbm记录项。

因为你事先并不知道会有多少匹配的记录项，所以你将这个函数实现为每次调用返回一个记录项。如果什么也没找到，记录项就将是空的。为了扫描整个数据库，你在调用这个函数时使用一个指向整数的指针*first_call_prt，它在函数第一次被调用时应被设置为1，然后这个函数就知道它应该在数据库的起始处开始搜索。在后续的调用中，这个变量将被设置为0，函数将会从上次找到记录项的位置开始继续搜索。

当希望重新开始搜索时，比如要搜索另外一个标题项时，你必须把*first_call_ptr的值设为真，然后再次调用这个函数，这将重新初始化搜索。

在这个函数的两次调用之间，函数维护一些内部状态信息。这样做的目的是向客户隐藏继续搜索的复杂性，同时保留了搜索函数在具体实现方面的秘密。

如果搜索文本指针指向null字符，那么所有的记录项都将被认为是匹配的。

（14）和往常一样，先做完整性检查：

（15）如果这个函数被调用时，first_call_ptr被设置为true，就表示你需要从数据库的起始位置开始搜索（或重新开始搜索）。如果first_call_ptr的值不是true，你只需移动到数据库中的下一个关键字：

（16）搜索方式非常简单，它只是检查当前标题项是否包含搜索字符串：

现在你将通过下面的makefile文件把所有的程序结合在一起。现在还无须太过操心它，因为你马上就要在下一章中了解它的工作原理。目前你只需敲入它的内容并将其保存为Makefile文件即可：

要想编译这个新的CD唱片应用程序，你需要在提示符后输入下面的命令：

$ make

如果一切顺利，可执行文件application将被编译并放置到当前目录中。