pack、unpack自制二进制“数据库”

引言

pack、unpack函数，如果没有接触过socket，这个可能会比较陌生，这两个函数在socket交互的作用是组包，将数据装进一个二进制字符串，和对二进制字符串中的数据进行解包，这个里面有好多种格式，具体的格式可以去查查官方的手册（或者等看完本篇文章之后，去调用接口查看），我这里主要用了pack(“N”,int),pack(“a”,str)以及他们两个对应的解包函数，N在手册中的解释是下面这个，占4个字节，大端方式（其实就是低位在前还是在后的问题）。a是对字符串进行打包，不够指定的数值的时候用NULL（\0，或者说assic码0对应的字符）填充。

N - unsigned long (always 32 bit, big endian byte order)

a - NUL-padded string

我将用这个打包解包函数做一个函数手册查询小工具，或者可以说是一个自制小型二进制数据库。

设计数据格式

在做这个二进制文件数据库的时候我会创建两个文件，一个是索引文件，一个是要查询的数据的文件，分别看看他们的结构：

说明中括号内的数字为所占字节(bytes)数，"~"波浪线表示所占字节数不确定

数据文件，第一个php是一个正式的字符串"php"，占4个字节，后面跟着版本说明，长度不确定（这个长度可以从后面的index文件中获取），接下来后面是存储信息的主体了。首先是一个函数名长度lenName占4个字节，接下来是函数名称，长度不确定，有前面的lenName对应的值确定，接下来是lenVal占4个字节，后面跟的是具体的函数说明内容，长度有前面的lenVal对应的值确定。

          内容存储格式定义
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
|php(4)        |版本说明(~)           |
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
|lenName(4)    |函数名称(~)           |
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
|lenVal(4)     |函数内容(~)           |
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
            ......

索引文件，索引文件就比较简单了，其中全部存储了上面的存储文件中每个函数开始的指针位置，每个位置占用4个字节。

索引格式定义
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
|position(4)                         |
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
            ......

查询的实现

由于存储文件中的内容是按照函数名顺序排序存储的，索引也是按照函数存储的顺序存储的，所以获取起来很方便，直接使用二分法就可以很轻松的获取到想要的函数

在查询的时候主要使用了下面几个方法：

第一、从制定位置获取一条索引的值（也就是对应的函数存储文件的指针位置）

/**
 * 从索引文件中获取一条记录的位置
 * @param 索引文件中的开始位置，从开始位置获取四个字节为一个函数说明的开始位置
 * @return 返回该索引位置所对应的存储位置指针偏移量
 */
private function _getOneIndex($pos)
{
    fseek($this->_indexHandle, $pos);
    $len = unpack("Nlen", fread($this->_indexHandle, 4));
    return $len['len'];
}

第二、从指定的指针偏移位置获取一条len(4)+val(~)格式的内容

/**
 * 从制定的指针偏移量获取一个len+val型的内容
 * @param $pos 文件的指针偏移量
 * @return 返回数组，包括长度和值
 */
private function _getStoreLenValFormat($pos){
    fseek($this->_storeHandle, $pos);
    $len = unpack("Nlen", fread($this->_storeHandle, 4));
    $len = $len['len'];
    $val = fread($this->_storeHandle, $len);
    return array
    (
        'len' => $len,
        'value' => $val,
    );
}

第三、获取制定函数的说明，这个也是最主要的一部分，使用二分法从数据文件中获取一条记录

/**
 * 获取函数内容
 * @param 要查找的函数名称
 * @return 返回函数说明的json字符串
 */
public function get($func)
{
    if(!$this->isInit())
        return;
    $begin = 0;
    $end = filesize($this->_indexFile)/4;
    $ret = '[]';
    while($begin $end