开放源码嵌入式数据库 SQLite 简介-优快云博客

开放源码嵌入式数据库 SQLite 简介

自几十年前出现的商业应用程序以来，数据库就成为软件应用程序的主要组成部分。正与数据库管理系统非常关键一样，它们也变得非常庞大，并占用了相当多的系统资源，增加了管理的复杂性。随着软件应用程序逐渐模块模块化，一种新型数据库会比大型复杂的传统数据库管理系统更适应。嵌入式数据库直接在应用程序进程中运行，提供了零配置（zero-configuration）运行模式，并且资源占用非常少。本文将介绍流行的 SQLite 数据库引擎，并描述如何在应用程序开发中使用它。

SQLite 是 D. Richard Hipp 用 C 语言编写的开源嵌入式数据库引擎。它是完全独立的，不具有外部依赖性。它是作为 PHP V4.3 中的一个选项引入的，构建在 PHP V5 中。SQLite 支持多数 SQL92 标准，可以在所有主要的操作系统上运行，并且支持大多数计算机语言。SQLite 还非常健壮。其创建者保守地估计 SQLite 可以处理每天负担多达 100,00 次点击率的 Web 站点，并且 SQLite 有时候可以处理 10 倍于上述数字的负载。

功能

SQLite 对 SQL92 标准的支持包括索引、限制、触发和查看。SQLite 不支持外键限制，但支持原子的、一致的、独立和持久 (ACID) 的事务（后面会提供有关 ACID 的更多信息）。

这意味着事务是原子的，因为它们要么完全执行，要么根本不执行。事务也是一致的，因为在不一致的状态中，该数据库从未被保留。事务还是独立的，所以，如果在同一时间在同一数据库上有两个执行操作的事务，那么这两个事务是互不干扰的。而且事务是持久性的，所以，该数据库能够在崩溃和断电时幸免于难，不会丢失数据或损坏。

SQLite 通过数据库级上的独占性和共享锁定来实现独立事务处理。这意味着当多个进程和线程可以在同一时间从同一数据库读取数据，但只有一个可以写入数据。在某个进程或线程向数据库执行写入操作之前，必须获得独占锁定。在发出独占锁定后，其他的读或写操作将不会再发生。

SQLite 网站上记录了完整的 SQLite locking semantics。

内部结构

在内部，SQLite 由以下几个组件组成：SQL 编译器、内核、后端以及附件。SQLite 通过利用虚拟机和虚拟数据库引擎（VDBE），使调试、修改和扩展 SQLite 的内核变得更加方便。所有 SQL 语句都被编译成易读的、可以在 SQLite 虚拟机中执行的程序集。

SQLite 支持大小高达 2 TB 的数据库，每个数据库完全存储在单个磁盘文件中。这些磁盘文件可以在不同字节顺序的计算机之间移动。这些数据以 B+树（B+tree）数据结构的形式存储在磁盘上。SQLite 根据该文件系统获得其数据库权限。

数据类型

SQLite 不支持静态数据类型，而是使用列关系。这意味着它的数据类型不具有表列属性，而具有数据本身的属性。当某个值插入数据库时，SQLite 将检查它的类型。如果该类型与关联的列不匹配，则 SQLite 会尝试将该值转换成列类型。如果不能转换，则该值将作为其本身具有的类型存储。

SQLite 支持 NULL、INTEGER、REAL、TEXT 和 BLOB 数据类型。

管理 SQLite

SQLite 附带一个可下载的 command-line interface for database administration。通过数据库名称可以调用此命令行程序，并且可以按照下面的方式创建新的数据库和表：

清单 1. 创建新的数据库和表

C:minblogg>sqlite3 c:minbloggwwwdbalf.db
SQLite version 3.2.1
Enter ".help" for instructions
sqlite> create table mytable(name varchar(40), age smallint);
sqlite> insert into mytable values('Nils-Erik',23);
sqlite> select * from mytable;
Nils-Erik|23
sqlite>

然后，可以再次打开该数据库，列出它的表和架构，并继续进行插入和删除值的操作。

清单 2. 列出表和架构

 
C:minblogg>sqlite3 c:minbloggwwwdbalf.db
SQLite version 3.2.1
Enter ".help" for instructions
sqlite> .tables
mytable
sqlite> select * from mytable;
Nils-Erik|23
sqlite> .schema
CREATE TABLE mytable(name varchar(40), age smallint);
sqlite>

SQLite 还附带命令行数据库分析器，该分析器允许您显示关于任何 SQLite 数据库当前状态的详细信息。

清单 3. SQLite 分析器

 
C:minblogg>sqlite3_analyzer wwwdbalf.db
Analyzing table mytable...
Analyzing table sqlite_master...
/** Disk-Space Utilization Report For wwwdbalf.db
*** As of 2005-Apr-24 18:56:40
Page size in bytes.................... 1024
Pages in the whole file (measured).... 2
Pages in the whole file (calculated).. 2
Pages that store data................. 2          100.0%
Pages on the freelist (per header).... 0            0.0%
Pages on the freelist (calculated).... 0            0.0%
Pages of auto-vacuum overhead......... 0            0.0%
Number of tables in the database...... 2
Number of indices..................... 0
Number of named indices............... 0
Automatically generated indices....... 0
Size of the file in bytes............. 2048
Bytes of user payload stored.......... 13           0.63%
*** Page counts for all tables with their indices ********************
MYTABLE............................... 1           50.0%
SQLITE_MASTER......................... 1           50.0%
*** All tables *******************************************************
Percentage of total database.......... 100.0%
Number of entries..................... 2
Bytes of storage consumed............. 2048
Bytes of payload...................... 91           4.4%
Average payload per entry............. 45.50
Average unused bytes per entry........ 916.50
Maximum payload per entry............. 78
Entries that use overflow............. 0            0.0%
Primary pages used.................... 2
Overflow pages used................... 0
Total pages used...................... 2
Unused bytes on primary pages......... 1833        89.5%
Unused bytes on overflow pages........ 0
Unused bytes on all pages............. 1833        89.5%
*** Table MYTABLE ****************************************************
Percentage of total database..........  50.0%
Number of entries..................... 1
Bytes of storage consumed............. 1024
Bytes of payload...................... 13           1.3%
Average payload per entry............. 13.00
Average unused bytes per entry........ 999.00
Maximum payload per entry............. 13
Entries that use overflow............. 0            0.0%
Primary pages used.................... 1
Overflow pages used................... 0
Total pages used...................... 1
Unused bytes on primary pages......... 999         97.6%
Unused bytes on overflow pages........ 0
Unused bytes on all pages............. 999         97.6%

由于完全能够使用命令行界面来管理数据库，因此它可以为数据库管理员带来很大的方便。目前有许多优秀的基于 Web 的 SQLite 数据库管理系统。其中有一个是基于 PHP 的 SQLiteManager。

备份

备份 SQLite 数据库有两种方法。如果数据库正在使用中，则应从命令行界面使用 .dump 命令。这样可以创建一个包含必要命令和数据的文件，从而重新创建数据库。.dump 命令也可以用于备份数据库表。

清单 4. .dump 命令

 
sqlite> .dump
BEGIN TRANSACTION;
CREATE TABLE mytable(name varchar(40), age smallint);
INSERT INTO "mytable" VALUES('Nils-Erik', 23);
COMMIT;
sqlite>

如果数据库没有处于使用状态，则可以直接将数据库文件复制到安全位置。

在 PHP V5 中使用 SQLite

一个好的做法是将 SQLite 数据库与 PHP 代码分开。完成此操作的一个简便方法是创建一个 www 目录。在此目录中，创建一个用于存放 SQLite 数据库的 db 目录、一个用于存放数据库和表创建脚本的 dbscripts 目录和一个用于存放数据库备份的 backups 目录。

清单 5. 使用 PHP V5 组织 SQLite 数据库

 

2004-12-06  15:43    DIR          .
2004-12-06  15:43    DIR          ..
2005-04-23  19:55    DIR          db
2005-01-02  11:46    DIR          dbscripts
2005-01-02  11:46    DIR          backups

在 PHP V5 中创建 SQLite 数据库与在命令行界面中创建该数据库非常相似。如果该数据库不存在，则创建一个空数据库。

$db = sqlite_open('../db/ac.db');

创建一个表也非常容易：

清单 6. 创建表

$db = sqlite_open('../db/ac.db');
sqlite_query($db, 'DROP TABLE post');
sqlite_query($db, 'CREATE TABLE post (id INTEGER PRIMARY KEY, kategori VARCHAR(20) NOT NULL, 
titel VARCHAR(75) NOT NULL, referens VARCHAR(75), status VARCHAR(20) not null, 
date varchar(10)not null, synopsis VARCHAR(120), inlaegg varchar(8192))');

插入一条记录：

$sqldb = sqlite_open("../db/ac.db");
sqlite_query($sqldb, "INSERT INTO isvs VALUES ('$isvurl' , '$isvname', '$comment')");

并选择数据：

清单 7. 从 SQLite 数据库中选择数据

$sqldb = sqlite_open("www/db/ac.db");
$results = sqlite_query($sqldb, "SELECT * FROM isvs order by isvurl asc ");
   
while (list($isvurl, $isvname) = sqlite_fetch_array($results)) {
  sqlite_close($sqldb);