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C语言里头怎么用多进程搞个数据库，性能和实现细节那些事儿

邝冷亦
问答
2026-01-18 10:09:47
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综合整理自知乎、CSDN技术社区、博客园等开发者常见讨论，均为公开的技术分享,非官方文档）

直接说怎么用C语言多进程搞个数据库，这事儿说白了就是让多个“程序副本”一起干活，各自管一摊事儿，最后还能把数据凑一块儿不出错，你别想着用一个进程又算又存又响应客户端，那样忙不过来,下面掰开揉碎了讲几个关键点和实际动手时躲不开的坑。

为啥选多进程而不是多线程？

（来源：知乎多个关于“数据库架构”的讨论帖）多进程最大好处是“隔离”，一个进程崩了，别的进程还能继续跑，数据库服务不至于全挂，操作系统会自动回收崩溃进程的资源，不像线程崩了可能把整个程序拖死，但代价是进程间通信（IPC）比线程共享内存麻烦多了,数据得来回倒腾。

C语言里头怎么用多进程搞个数据库，性能和实现细节那些事儿

核心架构：通常怎么分工？

（来源：CSDN上分析SQLite、MySQL早期设计的文章）常见套路是“一个主进程 + 多个工作进程”：

主进程：就干两件事——监听网络端口接受新连接，以及派活，来了一个新客户端，主进程fork()一个子进程（工作进程）专门伺候它，这样主进程很轻量,不容易卡。
工作进程：每个进程负责一个客户端的全部请求，比如解析SQL、读写数据、返回结果，它们之间互相不认识,完全靠主进程协调。

另一种分工是“专门化进程”：比如一个进程只管写日志（WAL日志），一个进程只管刷数据到磁盘，还有一堆进程处理查询，这更复杂,但性能可能更好。

性能要害：进程间怎么传数据才不慢？

C语言里头怎么用多进程搞个数据库，性能和实现细节那些事儿

（来源：博客园多位开发者实测IPC性能的总结）

共享内存（Shared Memory）：这是最快的，直接划一块内存，多个进程都能读写，但得自己加锁（比如用信号量或互斥锁），不然数据就乱套了，比如全局的B+树索引可以放共享内存里，所有进程都能快速查,但改索引时必须锁住。
消息队列（Message Queue）或管道（Pipe）：主进程和子进程之间发简单命令好用，比如通知“有个新连接”“执行这个查询”，但传大量数据（比如查询结果）就慢了。
Unix域套接字（Unix Domain Socket）：比网络套接字快，适合同一台机器上进程通信,很多数据库客户端连本地数据库时实际走的这个。

躲不开的坑：数据一致性和锁

（来源：多个技术论坛讨论“多进程并发写文件”的案例）

锁要精细：别一写数据就把整个数据库文件锁住，那成串行化了，最好用读写锁：读的时候可以共享锁（多个进程能同时读），写的时候要独占锁（别的进程不能读也不能写）。
原子操作：比如计数器自增，多进程同时操作会出错，得用原子指令（如GCC的__sync_fetch_and_add）或者用锁护着。
文件同步：数据写进操作系统缓存不算安全，掉电可能丢，得调用fsync()强制刷到硬盘，但fsync()巨慢，不能每次写都调,可以攒一波写操作再刷。

实际例子：简易数据库的关键代码片段

C语言里头怎么用多进程搞个数据库，性能和实现细节那些事儿

（来源：GitHub上开源教学项目“simple-db”的实现思路）

// 主进程循环监听并fork子进程
int main() {
    int server_fd = setup_server_socket(); // 创建监听套接字
    while (1) {
        int client_fd = accept(server_fd, NULL, NULL);
        if (fork() == 0) { // 子进程
            close(server_fd); // 子进程不需要监听套接字
            handle_client(client_fd); // 处理这个客户端的请求
            exit(0);
        }
        close(client_fd); // 主进程不需要客户端连接
    }
}
// 子进程处理函数示例
void handle_client(int fd) {
    char sql[1024];
    while (read_sql_from_socket(fd, sql)) { // 读客户端发的SQL
        parse_and_execute(sql); // 解析并执行（这里涉及共享内存锁等）
        send_result_to_client(fd); // 返回结果
    }
}

性能优化野路子

（来源：知乎高赞回答“如何榨干多核性能”）

进程绑核（CPU Affinity）：把不同进程绑到不同CPU核心上，减少缓存切换开销，用pthread_setaffinity_np()就能搞。
避免“惊群”效应：老版本Linux里，多个进程同时accept()一个端口，一来连接全被唤醒，但只有一个能抢到，可以用SO_REUSEPORT选项或锁解决。
预fork进程池：启动时就创建一堆子进程等着，而不是来一个连接现fork，减少创建进程的开销,类似Apache的工作模式。

优缺点直说

用多进程搞数据库，好处是稳当、利用多核简单；缺点是进程间通信麻烦，内存开销大（每个进程都有独立的内存空间），现在新的数据库趋势是多线程+协程，但用C语言从头撸的话，多进程依然是踏实的选择，尤其适合那些要求高隔离性的场景，真要动手，先把共享内存和锁玩明白了,不然数据准乱。