本文档描述和定义磁盘上的数据库文件 自 SQLite 以来所有版本使用的格式 版本 3.0.0 （2004-06-18）.
1. 数据库文件
SQLite数据库的完整状态通常是 包含在磁盘上的单个文件中，称为“主数据库文件”。
在事务期间，SQLite存储其他信息 在称为“回滚日志”的第二个文件中，或者如果 SQLite 处于 WAL 模式，则为预写日志文件。
1.1. 热门期刊
如果应用程序或 主机在事务完成之前崩溃，然后回滚 日志或预写日志包含所需的信息 将主数据库文件还原到一致状态。回滚时 日志或预写日志包含恢复所需的信息 数据库的状态，它们被称为“热日志”或“热WAL文件”。 热日志和WAL文件只是错误恢复过程中的一个因素 场景等并不常见，但它们是 SQLite 状态的一部分 数据库等不能忽视。本文档定义了格式 回滚日志和预写日志文件，但重点是 在主数据库文件上。
1.2. 页面
主数据库文件由一个或多个页面组成。的大小 Page 是介于 512 和 65536 之间的 2 次幂（含）。内所有页面 相同的数据库具有相同的大小。数据库文件的页面大小 由位于 从数据库文件开头开始的 16 个字节。
页码以 1 开头。最大页码为 4294967294（2,32-2）。最小尺寸 SQLite 数据库是一个 512 字节的页面。 最大大小的数据库将是 4294967294 页，每 65536 字节 页面或 281,474,976,579,584 字节（约 281 TB）。通常 SQLite 会 达到底层文件系统或磁盘的最大文件大小限制 硬件早在它达到自己的内部大小限制之前。
在通常的使用中，SQLite数据库的大小往往从几千字节不等 到几千兆字节，尽管已知存在 TB 大小的 SQLite 数据库 在生产中。
在任何时间点，主数据库中的每个页面都有一个 使用以下方法之一：
- 锁定字节页面
- 自由列表页面
- 自由列表主干页面
- 自由列表叶页面
- b 树页面
- 表格b-tree内页
- 表 b 树叶页
- 索引 b 树内页
- 索引 b 树叶页
- 有效负载溢出页面
- 指针映射页
对主数据库文件的所有读取和写入都从一页开始 boundary 和 all writes 的大小为整数页数。读 通常也是整数页的大小，但有一个例外 当数据库首次打开时，前 100 个字节的 数据库文件（数据库文件头）作为子页面大小单位读取。
在修改数据库的任何信息页面之前， 该页面的原始未修改内容将写入 回滚日志。如果事务中断并且需要 回滚，然后可以使用回滚日志来恢复 数据库恢复到其原始状态。Freelist 叶子页没有 需要在回滚时还原的信息，因此它们 在修改之前没有写入期刊，以便 减少磁盘 I/O。
1.3. 数据库头
数据库文件的前 100 个字节构成数据库文件 页眉。数据库文件头分为多个字段，如下所示 下表。数据库文件头中的所有多字节字段都是 首先使用最高有效字节 （big-endian） 存储。
数据库头格式
| 偏移 | 大小 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | 16 | 标头字符串：“SQLite 格式 3\000” |
| 16 | 2 | 数据库页面大小（以字节为单位）。必须是 2 之间的 512 次幂 和 32768（含 32768），或值 1 表示页面大小为 65536。 |
| 18 | 1 | 文件格式写入版本。1 用于遗产;2 表示 WAL。 |
| 19 | 1 | 文件格式读取版本。1 用于遗产;2 表示 WAL。 |
| 20 | 1 | 每页末尾未使用的“保留”空间的字节数。通常为 0。 |
| 21 | 1 | 最大嵌入有效载荷分数。必须年满 64 岁。 |
| 22 | 1 | 最小嵌入式有效载荷分数。必须年满 32 岁。 |
| 23 | 1 | 叶片有效载荷分数。必须年满 32 岁。 |
| 24 | 4 | 文件更改计数器。 |
| 28 | 4 | 数据库文件的大小（以页为单位）。“in-header 数据库大小”。 |
| 32 | 4 | 第一个自由列表主干页面的页码。 |
| 36 | 4 | 免费列表页面总数。 |
| 40 | 4 | 架构 cookie。 |
| 44 | 4 | 架构格式编号。支持的架构格式为 1、2、3 和 4。 |
| 48 | 4 | 默认页面缓存大小。 |
| 52 | 4 | 自动抽真空或 增量真空模式，否则为零。 |
| 56 | 4 | 数据库文本编码。值为 1 表示 UTF-8。值为 2 表示 UTF-16le。值 3 表示 UTF-16be。 |
| 60 | 4 | 由user_version编译指示读取和设置的“用户版本”。 |
| 64 | 4 | 增量真空模式为 True（非零）。否则为 false（零）。 |
| 68 | 4 | PRAGMA 设置的“应用程序 ID”application_id。 |
| 72 | 20 | 保留用于扩展。必须为零。 |
| 92 | 4 | version-valid-for 编号。 |
| 96 | 4 | SQLITE_VERSION_NUMBER |
1.3.1. 魔术头字符串
每个有效的 SQLite 数据库文件都以下列 16 个字节开头 （十六进制）：53 51 4c 69 74 65 20 66 6f 72 6d 61 74 20 33 00。此字节序列 对应于 UTF-8 字符串“SQLite format 3”，包括 nul 末尾的终结者角色。
1.3.2. 页面大小
从偏移量 16 开始的双字节值决定了 数据库。对于 SQLite 版本 3.7.0.1 （2010-08-04） 在更早的时候，这个值是 解释为大端整数，并且必须是 2 之间的幂 512 和 32768（含）。从 SQLite 版本 3.7.1 （2010-08-23） 开始，一个页面 支持 65536 字节的大小。值 65536 不适合 双字节整数，因此要指定 65536 字节的页面大小，值 偏移量为 16 0x00 0x01。 此值可以解释为大端 1 并被认为是一个表示 65536 页面大小的幻数。 或者可以将两字节字段视为一个小字节数，然后说 它表示页面大小除以 256。这两个 对 page-size 字段的解释是等效的。
1.3.3. 文件格式版本号
偏移的文件格式写入版本和文件格式读取版本 18 和 19 旨在允许增强文件格式 在 SQLite 的未来版本中。在当前版本的 SQLite 中，两者都 对于回滚日记模式，这些值为 1，对于 WAL 日记模式，这些值为 2。如果 SQLite 的版本编码为当前 文件格式规范遇到一个数据库文件，其中读取 version 为 1 或 2，但写入版本大于 2，则数据库 文件必须被视为只读。如果具有读取版本的数据库文件 如果遇到大于 2，则无法读取或写入该数据库。
1.3.4. 每页保留字节数
SQLite能够在 每个页面的末尾，供扩展使用。这些额外的字节是 例如，SQLite 加密扩展用于存储随机数 和/或与每个页面关联的加密校验和。这 偏移量 20 处的 1 字节整数中的“保留空间”大小是数字 每页末尾的字节空间，以保留扩展名。 此值通常为 0。该值可能是奇数。
数据库页的“可用大小”是 标头中偏移量 16 处的 2 字节整数减去“保留”空间大小 记录在标头偏移量 20 处的 1 字节整数中。可用 页面大小可能是奇数。但是，可用尺寸不是 允许小于 480。换句话说，如果页面大小为 512， 则预留空间大小不能超过 32。
1.3.5. 有效载荷分数
最大和最小嵌入有效载荷分数和叶片 有效负载分数值必须为 64、32 和 32。这些值是 最初打算成为可用于 修改 B 树算法的存储格式。但是，那 不支持功能，并且当前没有要添加的计划 未来的支持。因此，这三个字节固定在 指定的值。
1.3.6. 文件更改计数器
文件更改计数器是一个 4 字节的大端整数，位于 每当数据库文件解锁时递增的偏移量 24 修改后。 当两个或多个进程读取同一个数据库文件时，每个进程 进程可以通过监视来检测来自其他进程的数据库更改 找零钱计数器。 在以下情况下，进程通常希望刷新其数据库页缓存 另一个进程修改了数据库，因为缓存已过时。 文件更改计数器便于执行此操作。
在 WAL 模式下，使用 wal-index 检测对数据库的更改 因此不需要找零计数器。因此，更改计数器可能 在 WAL 模式下，每个事务都不会递增。
1.3.7. Header 数据库大小
偏移量为 28 处的 4 字节大端整数进入标头 以页为单位存储数据库文件的大小。如果此 in-header datasize size 无效（见下一段），则数据库 大小是通过查看来计算的 以数据库文件的实际大小。SQLite 的旧版本 忽略头数据库大小，使用实际文件大小 惟独。较新版本的 SQLite 使用 in-header 数据库 size（如果可用），但回退到实际文件大小，如果 In-Header 数据库大小无效。
仅当以下情况时，才认为标头内数据库大小有效 它不为零，如果 4 字节更改计数器在偏移量 24 处 与偏移量 92 处的 4 字节 version-valid-for 数字完全匹配。 标头内数据库大小始终有效 当仅使用最新版本的 SQLite 修改数据库时， 版本 3.7.0 （2010-07-21） 及更高版本。 如果旧版本的SQLite写入数据库，则不会 知道更新 In-Header 数据库大小，因此 In-Header 数据库大小可能不正确。但是SQLite的旧版本 还将保持偏移量 92 处的 version-valid-for 编号不变 所以它不会与更改计数器匹配。因此，无效的 in-header 可以通过观察何时来检测（并忽略）数据库大小 更改计数器与 version-valid-for 编号不匹配。
1.3.8. 免费页面列表
数据库文件中未使用的页面存储在自由列表上。这 偏移量 32 处的 4 字节大端整数存储 自由列表的第一页，如果自由列表为空，则为零。 偏移量 36 处的 4 字节大端整数存储总计 自由列表上的页数。
1.3.9. 架构 cookie
架构 cookie 是一个偏移量为 40 的 4 字节大端整数 每当数据库架构发生更改时，该值都会递增。一个 准备好的语句是针对特定版本的 数据库架构。当数据库架构发生更改时，语句 必须重新准备。当准备好的语句运行时，它首先检查 架构 cookie，以确保值与语句时的值相同 已准备，如果架构 cookie 已更改，则语句 自动重新准备并重新运行，否则会因SQLITE_SCHEMA错误而中止。
1.3.10. 模式格式编号
架构格式编号是偏移量为 44 处的 4 字节大端整数。 架构格式编号类似于文件格式读取和写入 偏移量 18 和 19 处的版本号，但架构格式号除外 指高级 SQL 格式，而不是低级 b 树 格式。目前定义了四个架构格式编号：
- 格式 1 被所有版本的 SQLite 理解到版本 3.0.0 （2004-06-18）。
- 格式 2 添加了同一表中行的功能 具有不同数量的列，以支持 ALTER TABLE ...ADD COLUMN 功能。支持 读写格式 2 在 2005-02-20 的 SQLite 版本 3.1.3 中添加了。
- 格式 3 添加了 ALTER TABLE 添加的额外列的功能...ADD COLUMN 设置为非 NULL 默认值 值。此功能是在 2005-03-11 的 SQLite 版本 3.1.4 中添加的。
- 格式 4 导致 SQLite 遵循 DESC 关键字 on 索引声明。（DESC 关键字在索引中被忽略 格式 1、2 和 3。 格式 4 还添加了两个新的布尔记录类型值（序列号类型 8 和 9）。在 SQLite 3.3.0 中添加了对格式 4 的支持 2006-01-10.
默认情况下，SQLite 创建的新数据库文件使用格式 4。 legacy_file_format编译指示可用于导致 SQLite 使用格式 1 创建新的数据库文件。 格式版本号可以通过以下方式默认为 1 而不是 4 在编译时设置 SQLITE_DEFAULT_FILE_FORMAT=1。
1.3.11. 建议的缓存大小
偏移量为 48 处的 4 字节大端有符号整数是建议的 数据库文件的缓存大小（以页为单位）。该值是一个建议 只有，SQLite没有义务履行它。绝对值 的整数用作建议的大小。建议的缓存大小 可以使用default_cache_size Pragma 进行设置。
1.3.12. 增量真空设置
使用偏移量 52 和 64 处的两个 4 字节大端整数 管理auto_vacuum和incremental_vacuum模式。如果 偏移量 52 处的整数为零，则指针映射 （PTRMAP） 页面为 从数据库文件中省略，既不auto_vacuum也不 支持incremental_vacuum。如果偏移量 52 处的整数为 非零，则它是 数据库文件，数据库文件将包含 ptrmap 页面，并且 mode 必须是 auto_vacuum 或 incremental_vacuum。在后者中 情况下，偏移量 64 处的整数对于 incremental_vacuum 和 auto_vacuum为 false。如果偏移量 52 处的整数为零，则 偏移量 64 处的整数也必须为零。
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