BIBLIOTHEKEN_UBERSICHT

ThemisDB Bibliotheken-Übersicht

Stand: 26. Dezember 2025
Version: v1.3.1
Kategorie: 🚀 Deployment
Status: Production-Ready

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📑 Inhaltsverzeichnis

• Übersicht
• Kern-Abhängigkeiten
• Optionale Features
• Build-System
• Paketmanagement

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🎯 Übersicht

ThemisDB nutzt moderne C++ Bibliotheken für Hochleistungs-Datenbank-Funktionalität. Alle Abhängigkeiten werden über vcpkg verwaltet für reproduzierbare Builds auf allen Plattformen.

Gesamt: 17 Kern-Bibliotheken + optionale Feature-Bibliotheken

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📦 Kern-Abhängigkeiten

Diese Bibliotheken sind für alle ThemisDB-Builds erforderlich:

1. OpenSSL

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: TLS/SSL-Verschlüsselung, kryptographische Funktionen
• vcpkg: openssl
• Dokumentation: https://www.openssl.org/docs/
• Lizenz: Apache 2.0

2. RocksDB

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Embedded Key-Value Store, LSM-Tree Storage Engine
• vcpkg: rocksdb mit Features: lz4, zstd
• Dokumentation: https://rocksdb.org/
• Lizenz: Apache 2.0 / GPL 2.0
• Features:
  • lz4: LZ4 Kompression für schnelle I/O
  • zstd: Zstandard Kompression für hohe Kompressionsraten

3. simdjson

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Ultra-schnelles JSON Parsing (Gigabytes pro Sekunde)
• vcpkg: simdjson
• Dokumentation: https://simdjson.org/
• Lizenz: Apache 2.0

4. Intel TBB (Threading Building Blocks)

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Task-basierte Parallelisierung, Thread-Pool
• vcpkg: tbb
• Dokumentation: https://www.intel.com/content/www/us/en/docs/onetbb/
• Lizenz: Apache 2.0

5. Apache Arrow

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Spaltenbasierte In-Memory Datenverarbeitung, Zero-Copy Analytics
• vcpkg: arrow mit Features: parquet, compute
• Dokumentation: https://arrow.apache.org/docs/
• Lizenz: Apache 2.0
• Features:
  • parquet: Apache Parquet Format Support
  • compute: Arrow Compute Kernels für Analytics

6. HNSWlib

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Approximate Nearest Neighbor Search (Vektor-Ähnlichkeitssuche)
• vcpkg: hnswlib
• Dokumentation: https://github.com/nmslib/hnswlib
• Lizenz: Apache 2.0

7. Google Test

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Unit Testing Framework
• vcpkg: gtest
• Dokumentation: https://google.github.io/googletest/
• Lizenz: BSD 3-Clause

8. Google Benchmark

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Microbenchmarking Framework
• vcpkg: benchmark
• Dokumentation: https://github.com/google/benchmark
• Lizenz: Apache 2.0

9. Boost.Asio

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Asynchrone Netzwerk-I/O
• vcpkg: boost-asio
• Dokumentation: https://www.boost.org/doc/libs/release/doc/html/boost_asio.html
• Lizenz: Boost Software License 1.0

10. Boost.Beast

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: HTTP/WebSocket Server über Asio
• vcpkg: boost-beast
• Dokumentation: https://www.boost.org/doc/libs/release/libs/beast/
• Lizenz: Boost Software License 1.0

11. spdlog

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Hochperformantes Logging Framework
• vcpkg: spdlog
• Dokumentation: https://github.com/gabime/spdlog
• Lizenz: MIT

12. nlohmann/json

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: JSON für Modern C++, Schema-Validierung
• vcpkg: nlohmann-json
• Dokumentation: https://json.nlohmann.me/
• Lizenz: MIT

13. OpenTelemetry C++

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Distributed Tracing, Observability
• vcpkg: opentelemetry-cpp mit Feature: otlp-http
• Dokumentation: https://opentelemetry.io/docs/instrumentation/cpp/
• Lizenz: Apache 2.0
• CMake Option: THEMIS_ENABLE_TRACING (Standard: ON)
• Features:
  • otlp-http: OTLP HTTP Exporter für Jaeger/Tempo

14. libcurl

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: HTTP Client für externe API-Aufrufe
• vcpkg: curl
• Dokumentation: https://curl.se/libcurl/
• Lizenz: curl License (MIT-style)

15. yaml-cpp

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: YAML Konfigurationsdateien parsen/schreiben
• vcpkg: yaml-cpp
• Dokumentation: https://github.com/jbeder/yaml-cpp
• Lizenz: MIT

16. Zstandard (zstd)

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Hochleistungs-Kompression für Storage
• vcpkg: zstd
• Dokumentation: https://facebook.github.io/zstd/
• Lizenz: BSD / GPLv2

17. mimalloc

• Version: Aktuell über vcpkg
• Zweck: Hochperformanter Memory Allocator
• vcpkg: mimalloc
• Dokumentation: https://microsoft.github.io/mimalloc/
• Lizenz: MIT
• CMake Option: THEMIS_ENABLE_MIMALLOC (Standard: OFF)
• Performance: +10-20% bei Memory-intensiven Workloads

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🎨 Optionale Features

Diese Bibliotheken werden nur bei Aktivierung des entsprechenden Features geladen:

GPU Acceleration (Feature: gpu)

• FAISS - Facebook AI Similarity Search
  • vcpkg: faiss
  • CMake: THEMIS_ENABLE_GPU=ON
  • Dokumentation: https://faiss.ai/
  • Lizenz: MIT

LLM Integration (Feature: llm)

• llama.cpp - Eingebettete LLM Inference
  • Git Submodule: llama.cpp/
  • CMake: THEMIS_ENABLE_LLM=ON
  • Dokumentation: https://github.com/ggerganov/llama.cpp
  • Lizenz: MIT

gRPC Support (Feature: rpc, grpc)

• gRPC - RPC Framework
  • vcpkg: grpc
  • CMake: THEMIS_ENABLE_GRPC=ON (Standard: ON in v1.3.0+)
  • Dokumentation: https://grpc.io/docs/
  • Lizenz: Apache 2.0
• Protocol Buffers
  • vcpkg: protobuf
  • Dokumentation: https://protobuf.dev/
  • Lizenz: BSD 3-Clause

HTTP/2 Support (Feature: http2)

• nghttp2 - HTTP/2 C Library
  • vcpkg: nghttp2
  • CMake: THEMIS_ENABLE_HTTP2=ON
  • Dokumentation: https://nghttp2.org/
  • Lizenz: MIT

HTTP/3 Support (Feature: http3)

• nghttp3 - HTTP/3 Library
  • vcpkg: nghttp3
  • CMake: THEMIS_ENABLE_HTTP3=ON
  • Dokumentation: https://nghttp2.org/nghttp3/
  • Lizenz: MIT
• ngtcp2 - QUIC Protocol Implementation
  • vcpkg: ngtcp2 mit Feature: openssl
  • Dokumentation: https://nghttp2.org/ngtcp2/
  • Lizenz: MIT

MQTT Support (Feature: mqtt)

• Eclipse Paho MQTT C++ - MQTT Client
  • vcpkg: paho-mqttpp3
  • CMake: THEMIS_ENABLE_MQTT=ON
  • Dokumentation: https://eclipse.dev/paho/
  • Lizenz: EPL 2.0 / EDL 1.0

CUDA Support (Feature: cuda)

• NVIDIA CUDA Toolkit - GPU Compute
  • Externe Installation erforderlich
  • CMake: THEMIS_ENABLE_CUDA=ON
  • Dokumentation: https://docs.nvidia.com/cuda/
  • Lizenz: NVIDIA EULA

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🔧 Build-System

vcpkg - Paketmanager

• Version: Integriert als Git Submodule
• Baseline: bee7b66f0219eeb463dc1ff77ad6ad0211f94f48
• Modus: Offline-First (vcpkg/downloads/ Cache)
• Dokumentation: https://vcpkg.io/
• vcpkg.json: Deklarative Abhängigkeitsverwaltung

CMake - Build Generator

• Minimum Version: 3.20
• Standard: C++20
• Presets: CMakePresets.json für VS 2022, Linux, Docker
• Dokumentation: https://cmake.org/documentation/

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📋 Paketmanagement

Dependency Resolution

ThemisDB verwendet eine vcpkg manifest mode Architektur:

1. vcpkg.json - Deklariert alle Abhängigkeiten
2. vcpkg-configuration.json - vcpkg Registries
3. CMakeLists.txt - Build-Logik, Feature-Flags
4. CMakePresets.json - Vorkonfigurierte Build-Varianten

Offline-First Strategy

# 1. Einmalig: Download aller Source-Archive
./scripts/setup-vcpkg-offline.sh    # Linux/macOS
.\scripts\setup-vcpkg-offline.ps1   # Windows

# 2. Build (100% offline möglich)
cmake -B build -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake
cmake --build build

Siehe: VCPKG_OFFLINE_STRATEGY.md

Version Pinning

• vcpkg baseline: Fixiert auf getesteten Stand
• vcpkg.json builtin-baseline: bee7b66f0219eeb463dc1ff77ad6ad0211f94f48
• Reproduzierbare Builds: Identische Library-Versionen auf allen Plattformen

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🔗 Verwandte Dokumentation

• Build Options Reference - Alle CMake Schalter
• Deployment Strategy - Build & Deployment
• vcpkg Offline Strategy - Offline Build System
• Docker Deployment - Container Images
• README - Deployment Dokumentations-Übersicht

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🚀 Quick Reference

Häufig verwendete vcpkg Features

# LLM Support aktivieren
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_LLM=ON

# GPU Support aktivieren (benötigt FAISS)
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_GPU=ON
# vcpkg.json Feature: "gpu"

# gRPC Support aktivieren
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_GRPC=ON
# vcpkg.json Feature: "grpc"

# HTTP/2 Support aktivieren
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_HTTP2=ON
# vcpkg.json Feature: "http2"

# HTTP/3 (QUIC) Support aktivieren
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_HTTP3=ON
# vcpkg.json Feature: "http3"

# MQTT Support aktivieren
cmake -B build -DTHEMIS_ENABLE_MQTT=ON
# vcpkg.json Feature: "mqtt"

vcpkg.json Features nutzen

# Feature bei vcpkg install angeben
vcpkg install themisdb[gpu,llm,grpc]

# Oder in CMake über Feature-Flag
cmake -B build \
  -DTHEMIS_ENABLE_GPU=ON \
  -DTHEMIS_ENABLE_LLM=ON \
  -DTHEMIS_ENABLE_GRPC=ON

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📊 Statistik

Kategorie	Anzahl
Kern-Bibliotheken	17
Optional: GPU	1
Optional: LLM	1 (Git Submodule)
Optional: Protokolle	5 (gRPC, HTTP/2, HTTP/3, MQTT)
Build-Tools	2 (vcpkg, CMake)
Gesamt Dependencies	26+

Gesamtgröße vcpkg downloads Cache: ~2.5 GB
Build Time (erste Build): 20-35 min je nach Platform
Build Time (inkrementell): 2-10 min