我对SQLite的强行研究

写在前面
本文是我之前对SQLite的学习分享PPT的一次整理，文末附带PPT与源码的GitHub下载地址

嵌入式关系型数据库SQLite

存储类型

五种存储类型：blob、text、real、integer以及null

blob
二进制对象，最大长度可自定义，默认为1000,000,000 字节
text
字符数据，支持UTF-8、UTF-16，字符串最大长度可被设置，默认为1000000000 字节
real

8字节浮点数范围
integer
1、2、3、4、6、8字节
null
空值

存储类型

SQLite不存在数据类型的限制，只有存储类型的区别。比如，向一个text存储类型的字段插入浮点数值，SQLite将进行自动转换，SQLite内置函数typeof()根据值返回对应存储类型，比如select typeof(‘3.14’);将返回类型text

类型的相互转换

	blob	text	real	integer	null
blob	--	需要时加上\000终止符	转换为文本，atoi	转换为文本，atoi	--
text	原文	--	atoi	atoi	--
real	浮点数ASCII码	浮点数ASCII码	--	浮点型转整型	--
integer	整数ASCII码	整数ASCII码	整型转浮点型	--	--
null	null指针	null指针	0.0	0	--

亲缘类型

为了和其他DBMS以及SQL标准兼容，在CREATE TABLE中指定列类型，SQLite提出列相似性（Column Affinity）的概念，即列的属性或叫亲缘类

声明类型	亲缘类	转换规则
INT、INTEGER、TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、BIGINT、UNSIGNED BIG INT、INT2、INT8	INTEGER	如果类型字符串中包含"INT"，那么该字段的亲缘类型是INTEGER
CHARACTER(20)、VARCHAR(255)、VARYING、CHARACTER(255)、NCHAR(55)、NATIVE、CHARACTER(70)、NVARCHAR(100)、TEXT、CLOB	TEXT	如果类型字符串中包含"CHAR"、"CLOB"或"TEXT"，那么该字段的亲缘类型是TEXT，如VARCHAR
BLOB	NONE	如果类型字符串中包含"BLOB"，那么该字段的亲缘类型是NONE
REAL、DOUBLE、DOUBLE PRECISION、FLOAT	REAL	如果类型字符串中包含"REAL"、"FLOAT"或"DOUBLE"，那么该字段的亲缘类型是REAL
NUMERIC、DECIMAL(10,5)、BOOLEAN、DATE、DATETIME	NUMERIC	其余情况下，字段的亲缘类型为NUMERIC

事务性

命令：begin、commit、rollback

隐式自成事务

默认情况下，SQLite单条SQL语句自成事务（自动提交）

操作A自成事务

显式事务

由begin和commit之间的一组操作组成一项事务
事务性保证了一项操作或一组操作，要么100%完成，要么全部没有执行

// 示例：
begin；
DELETE FROM test WHERE id = 5;
rollback;
DELETE FROM test WHERE goal = 88;
commit;

操作A没有完成，操作B完成

事务的冲突解决

命令：replace、ignore、fail、abort、rollback

事务的冲突解决

冲突解决	说明
replace	违反的记录被删除，以新记录代替之
ignore	违反的记录保持原貌，其它记录继续执行
fail	终止命令，违反之前执行的操作得到保存
abort	终止命令，恢复违反之前执行的修改
rollback	终止命令和事务，回滚整个事务

语法：

语句级（可覆盖对象级的冲突解决手段）
insert/update/create or [resolution] table/index [tbl_name/idx_name] ……
[resolution]： replace、ignore、fail、abort、rollback
对象级（定义表格时）
create table/index [tbl_name/idx_name] ([field_name] [format] [constraint] on conflict [resolution]);
[constraint]：unique、not null……

// 示例
create temp table cast (name text unique on conflict rollback);
insert into cast values (‘Jerry’);
insert into cast values (‘Bean’);
insert into cast values (‘Android 4.1’);

begin;
insert into cast values (‘Jerry’);
:uniqueness constraint failed
commit;
:cannot commit – no transaction is active

begin;
insert or replace into cast values (‘Jerry’);
commit;

锁机制

五种锁状态：unlocked、shared、reserved、pending、exclusive

锁状态	说明
未加锁-unlocked	未对数据库进行访问（读写）之前
共享锁-shared	对数据库进行读操作
预留锁-reserved	对数据库进行写（缓存）操作
未决锁-pending	等待其它共享锁关闭
排它锁-exclusive	将缓存中的操作提交到数据库

红色箭头代表你，你想访问数据库DB

红色箭头代表你，你受锁机制的约束

死锁原因

死锁原因：拥有共享锁与未决锁的连接都不想放弃控制

预防死锁

三种事务类型：deferred、immediate、exclusive
SQLite根据不同的事务类型，以不同的锁状态启动事务（而不是以未加锁状态启动）

事务类型在begin命令中指定：
begin [deferred | immediate | exclusive] transaction;

事务类型	说明
Deferred	直到必须使用时才获取锁
Immediate	在begin执行时试图获取预留锁
Exclusive	试图获取排它锁

基本准则，多人对同一数据库进行操作时，必须共同遵守本守则：
使用begin immediate | exclusive transaction;而不是begin deferred transaction;或单纯的begin;

SQLite不支持ANSI SQL92的部分特性

右外连接与全外连接
支持左外连接 LEFT OUTER JOIN
不支持右外连接 RIGHT OUTER JOIN 和全外连接 FULL OUTER JOIN
大部分的修改表操作
支持 RENAME TABLE 和 ADD COLUMN
不支持 DROP COLUMN、ALTER COLUMN、ADD CONSTRAINT
触发器
支持 FOR EACH ROW 触发器
不支持 FOR EACH STATEMENT 触发器
授权与撤销
不支持 GRANT 和 REVOKE，它们对于嵌入式数据库引擎无意义
SQLite 读取和写入一个普通磁盘文件
唯一的访问许可对于底层操作系统的一般文件有效

工作模式

	main db	temp db	创建方式	存储位置
磁盘文件	默认	create temp table	“path/db_name”	磁盘
驻留内存	默认	create temp table	“:memory:” or “”	RAM

使用命令sqlite3创建一个数据库文件

默认存在main数据库对象，所有默认操作都是在main数据库对象中进行
若执行了CREATE TEMP TABLE命令，该数据库文件将连接一个temp数据库对象
若执行ATTACH命令，该数据库文件连接一个外部的数据库对象

配置

SQLite没有配置文件
所有的配置参数都是靠编译指令PRAGMA或编译时参数定义来实现
运行信息、schema、版本、文件格式、内存使用和调试等可供配置
编译指令包括临时性和永久性两种
1）PRAGMA
2）编译时参数（宏）

PRAGMA

1）连接缓冲区大小
PRAGMA cache_size;
PRAGMA default_cache_size;

2）数据库信息获取
PRAGMA database_list;
PRAGMA foreign_key_list(table-name);
PRAGMA index_info(index-name);
PRAGMA index_list(table-name);
PRAGMA table_info(table-name);

3）写同步
PRAGMA synchronous; // 影响非常大的优化设置

4）临时存储器
PRAGMA temp_store;
PRAGMA temp_store_directory;

5）页大小、编码和自动清理
PRAGMA page_size;
PRAGMA encoding;
PRAGMA auto_vacuum; // 开启后手动vacuum命令将不起作用

6）调试
PRAGMA integrity_check; // 完整检查，无误返回ok

宏

1）SQLITE_TEMP_STORE
等于0时，临时文件总是存储在磁盘上，而不会考虑PRAGMA temp_store指令的设置。
等于1时，临时文件缺省存储在磁盘上，但该值可以被PRAGMA temp_store指令覆盖。
等于2时，临时文件缺省存储在内存中，但该值可以被PRAGMA temp_store指令覆盖。
等于3时，临时文件总是存储在内存中，而不会考虑PRAGMA temp_store指令的设置。

SQLite工作模式配置

2）SQLITE_DEFAULT_TEMP_CACHE_SIZE
用于指定临时表和索引在占用多少Cache Page时才需要被刷新到磁盘文件
该参数的缺省值为500页

谨慎使用temp_store_directory修改临时文件存储目录！！！
对于Unix/Linux/OSX来说，默认可路径是/var/tmp, /usr/tmp, /tmp以及当前目录 current-directory中第一个可写的目录。对于 WINDOWS NT，默认路径由WINDOWS决定，通常是C:\Documents and Settings\user-name\Local Settings\Temp\。SQLite创建的临时文件在打开后会被立即删除（unlink）, 这样当SQLite进程退出时，操作系统就可以自动删除这些文件。所以正常状态下，使用ls或dir命令是无法看到这些临时文件的。

C API

两个重要的对象

两个重要的对象

database connection
数据库连接对象 sqlite3，即数据库名
prepared statement
预声明对象 sqlite3_stmt，简单理解就是指向 SQL 命令的一个结构

六个接口

六个接口

（1）使用sqlite3_open()连接一个数据库，一个连接访问多个数据库使用attach功能。
（2）使用sqlite3_prepare()创建prepared statement对象。
（3）调用sqlite3_step()执行prepared statement一次或多次。
（4）查询时，在两个sqlite3_step()调用之间调用sqlite3_column()解压结果。
（5）使用sqlite3_finalize()销毁prepared statement对象。
（6）调用sqlite3_close()关闭数据库连接。