SQLite(轻量级最佳数据库)原理分析和开发应用

SQLite(SQLite(轻量级最佳数据库轻量级最佳数据库) )原理分析和开发应用原理分析和开发应用 概述 SQLite 介绍 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。 SQLite 是一个开源的嵌入式关系数据库，它在 2000 年由 D. Richard Hipp 发布，它的减 少应用程序管理数据的开销，SQLite 可移植性好，很容易使用，很小，高效而且可靠。 SQLite 嵌入到使用它的应用程序中，它们共用相同的进程空间，而不是单独的一个进程。 从外部看，它并不像一个 RDBMS，但在进程内部，它却是完整的，自包含的数据库引擎。 嵌入式数据库的一大好处就是在你的程序内部不需要网络配置，也不需要管理。因为 客户端和服务器在同一进程空间运行。SQLite 的数据库权限只依赖于文件系统，没有用户 帐户的概念。SQLite 有数据库级锁定，没有网络服务器。它需要的内存，其它开销很小， 适合用于嵌入式设备。你需要做的仅仅是把它正确的编译到你的程序。 架构(architecture) SQLite 采用了模块的设计，它由三个子系统，包括 8 个独立的模块构成。 接口(Interface) 接口由 SQLite C API 组成，也就是说不管是程序、脚本语言还是库文件，最终都是通过它 与 SQLite 交互的(我们通常用得较多的 ODBC/JDBC 最后也会转化为相应 C API 的调用)。 编译器(Compiler) 在编译器中，分词器（Tokenizer）和分析器(Parser)对 SQL 进行语法检查，然后把它转化 为底层能更方便处理的分层的数据结构-语法树，然后把语法树传给代码生成器(code generator)进行处理。而代码生成器根据它生成一种针对 SQLite 的汇编代码，最后由虚拟 机(Virtual Machine)执行。 虚拟机(Virtual Machine) 架构中最核心的部分是虚拟机，或者叫做虚拟数据库引擎(Virtual Database Engine,VDBE)。 它和 Java 虚拟机相似，解释执行字节代码。VDBE 的字节代码由 128 个操作码(opcodes)构 成，它们主要集中在数据库操作。它的每一条指令都用来完成特定的数据库操作(比如打开 一个表的游标)或者为这些操作栈空间的准备(比如压入参数)。总之，所有的这些指令都是 为了满足 SQL 命令的要求(关于 VM，后面会做详细介绍)。 后端(Back-End) 后端由 B-树(B-tree)，页缓存(page cache，pager)和操作系统接口(即系统调用)构成。 B-tree 和 page cache 共同对数据进行管理。B-tree 的主要功能就是索引，它维护着各个 页面之间的复杂的关系，便于快速找到所需数据。而 pager 的主要作用就是通过 OS 接口在 B-tree 和 Disk 之间传递页面。 SQLite 的特点(SQLites Features and Philosophy) 零配置(Zero Configuration) 可移植(Portability)： 它是运行在 Windows,Linux,BSD,Mac OS X 和一些商用 Unix 系统，比如 Sun 的 Solaris,IBM 的 AIX，同样，它也可以工作在许多嵌入式操作系统下，比如 QNX,VxWorks,Palm OS, Symbin 和 Windows CE。 Compactness： SQLite 是被设计成轻量级，自包含的。one header file, one library, and youre relational, no external database server required 简单(Simplicity) 灵活(Flexibility) 可靠(Reliability)： SQLite 的核心大约有 3 万行标准 C 代码，这些代码都是模块化的，很容易阅读。 事务(Transaction) 事务的周期(Transaction Lifecycles) 程序与事务之间有两件事值得注意： A、哪些对象在事务下运行这直接与 API 有关。 B、事务的生命周期，即什么时候开始，什么时候结束以及它在什么时候开始影响别的连接 （这点对于并发性很重要）这涉及到 SQLite 的具体实现。 一个连接（connection）可以包含多个(statement)，而且每个连接有一个与数据库关联的 B-tree 和一个 pager。Pager 在连接中起着很重要的作用，因为它管理事务、锁、内存缓 存以及负责崩溃恢复(crash recovery)。当你进行数据库写操作时，记住最重要的一件事： 在任何时候，只在一个事务下执行一个连接。这些回答了第一个问题。 一般来说，一个事务的生命和 statement 差不多，你也可以手动结束它。默认情况下，事 务自动提交，当然你也可以通过 BEGINCOMMIT 手动提交。接下来就是锁的问题。 关于这个图有以下几点值得注意： A、一个事务可以在 UNLOCKED，RESERVED 或 EXCLUSIVE 三种状态下开始。默认情况下在 UNLOCKED 时开始。移动电玩城 http:/www.44226.net B、白色框中的 UNLOCKED, PENDING, SHARED 和 RESERVED 可以在一个数据库的同一时存在。 C、从灰色的 PENDING 开始，事情就变得严格起来，意味着事务想得到排斥锁(EXCLUSIVE) （注意与白色框中的区别）。 虽然锁有这么多状态，但是从体质上来说，只有两种情况：读事务和写事务。 Cmd 进入命令行 创建数据库文件: SQLite3 d:test.db 回车 就生成了一个 test.db 在 d 盘。 这样同时也 SQLite3 挂上了这个 test.db 用.help 可以看看有什么命令 .help 回车即可 看看有创建了多少表 .tables 看表结构 .schema 表名 看看目前挂的数据库 .database 如果要把查询输出到文件 .output 文件名 查询语句； 把查询结果用屏幕输出 .output stdout 把表结构输出，同时索引也会输出 .dump 表名 退出 .exit 或者.quit 下载 Ado.net 驱动。 下载了安装，在安装目录中存在 System.Data.SQLite.dll 我们只需要拷贝这个文件到引用目录，并添加引用即可对 SQLite 数据库操作了 所有的 Ado.net 对象都是以 SQLite 开头的，比如 SQLiteConnection 连接串只需要如下方式 Data Source=d:test.db 或者 DataSource=test.db-应用在和应用程序或者.net 能够 自动找到的目录 剩下的就很简单了 SQL 语法 由于以前用 SQLServer 或者 ISeries，所以 DDL 的语法很汗颜 创建一个单个 Primary Key 的 table CREATE TABLE Admin ( UserName nvarchar (20) PRIMARY KEY NOT NULL , Password nvarchar (50) NOT NULL , Rank smallint NOT NULL , MailServer nvarchar (50) NOT NULL , MailUser nvarchar (50) NOT NULL , MailPassword nvarchar (50) NOT NULL , Mail nvarchar (50) NOT NULL ) ; 创建一个多个 Primary Key 的 table CREATE TABLE CodeDetail ( CdType nvarchar (10) NOT NULL , CdCode nvarchar (20) NOT NULL , CdString1 ntext NOT NULL , CdString2 ntext NOT NULL , CdString3 ntext NOT NULL, PRIMARY KEY (CdType,CdCode) ) ; 创建索引 CREATE INDEX IX_Account ON Account(IsCheck, UserName); 还可以视图等等。 SQLite 分页查询 写法 1: SELECT * FROM TABLE1 LIMIT 20 OFFSET 20 ; 写法 2: SELECT * FROM TABLE1 LIMIT 20 , 20; SQLite 文件的压缩 在多次删除数据、插入数据、更新数据后，数据库体积增大，但实际有效数据量很小，则 需要对数据库进行压缩、整理，把已经删除的数据从物理文件中移除。调用一下 SQL 命令 即可： VACUUM VACUUM 的实现 数据插入与更新 使用 REPLACE 替代 INSERT、UPDATE 命令。在无满足条件记录，则执行 Insert，有满 足条件记录，则执行 UPDATE。易火棋牌 http:/www.482223.com 1 REPLACE INTO TABLE1(col1, col2, col3) VALUES(val1, val2,val3); Insert or Replace Into 和 Replace Into 的效果是一样的上面这句话也可以这样写 1 Insert or Replace INTO TABLE1(col1, col2, col3) VALUES(val1, val2,val3); 字符编码转换 sqlite3 的源码中，提供了 utf8ToUnicode()、unicodeToUtf8()、mbcsToUnicode()、 unicodeToMbcs()、sqlite3_win32_mbcs_to_utf8 ()、utf8ToMbcs ()等 8 个函数进行字符 在不同编码间的转换，但未在 sqlite3.def、sqlite3.h 文件中列出，即未对外公开。这些 函数中，都使用了 MultiByteToWideChar()、WideCharToMultiByte()两个函数实现字符间 转换。棋牌评测网 http:/www.77884.net 开发示例 001 using System; 002 using System.Data; 003 using System.Data.SQLite; 004 using System.Collections.Generic; 005 using System.IO; 006 007 namespace DataHelper 008 009 public class SqLiteHelper 010 011 / 012 / ConnectionString 样例： Datasource=Test.db3;Pooling=true;FailIfMissing=false 013 / 014 public static string ConnectionString 015 016 get 017 018 return “Dat