嵌入式数据库 SQLite 浅析

        SQLite是一个非常轻量级自包含(lightweight and self-contained)的DBMS，它可移植性好，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。

下面将介绍SQLite的使用：

一、创建SQLite数据库

1、手工创建

      使用sqlite3 工具，通过手工输入SQL命令完成数据库创建，用户在Linux 的命令行界面中输入 sqlite3 可启动 sqlite3工具。

2、代码创建

       在代码中动态创建数据库。

        在程序执行过程中，当需要进行数据库操作时，应用程序会首先尝试打开数据库，此时如果数据库并不存在，程序会自动建立数据库，然后打开数据库。

二、SQLite常用命令介绍

1、sqlite3 指令（通常以 . 开头）

1）创建或打开一个数据库文件

       在终端下运行 sqlite3 < *.db > 指令：

<*.db> 是要打开的数据库文件。若该文件不存在，则自动创建。

2）显示当前打开的数据库文件

sqlite > .database

可以看到当前打开的数据库文件正是刚刚建立的 message.db文件；

3）显示数据库中所有表名

sqlite > .tables

可以看到当前用户下有一个名为 user 的表；

4)查看表的结构

sqlite > .schema <table_name>

其实这里显示的正是我们创建新表时输入的命令;

5)显示所有命令

sqlite > .help

6) 退出 sqlite3

sqlite > .quit

2、SQL命令

       每个命令以 ；结束

1）创建新表

      sqlite > create table <table_name> (f1 type1, f2 type2,...);

type为数据类型：

NULL

INTEGER

REAL

TEXT

BLOB

注意：若未指定类型，默认是字符串，向表中添加新纪录时要加 “”；

2）删除表

 sqlite > drop table <table_name>;

可以看到原来有两个表 user与user2 ，使用 drop  table user2 后可以看到 只剩下 user;

3）查询表中所有记录

 sqlite >select * from <table_name>;

4) 按指定条件查询表中记录

sqlite >select * from <table_name> where <expression>;

这里的条件是 id < 2 ，可以看到 id < 3 的数据被挑选出来；

5）向表中添加新纪录

sqlite >insert into <table_name> values(value1,value2,...);

可以看到最新的记录被添加进去；

6）按指定的条件删除表中记录

sqlite >delete from <table_name> where <expression>;

可以看到 passwd=1 的被删除；

7) 更新表中记录

sqlite > updata <table_name> set <f1=value1>,<f2=value2>... where <expression>;

可以看到 id=3 的数据被更新。再次提醒，未定义类型的记录默认是字符串，添加时一定要用“” ；

8）在表中添加字段

sqlite > alter table <table> add column <field><type> defalut... ；

可以看到 age 被添加进去；

三、SQLite 编程接口

1、打开sqlite 数据库 sqlite3_open

函数原型:

 int sqlite3_open(const char *fileName, sqlite3 **ppDB); 

函数功能：打开一个数据库；若该数据库文件不存在，则自动创建。打开或者创建数据库的命令会被缓存，直到这个数据库真正被调用的时候才会被执行。 

输入参数:fileName，待打开的数据库文件名称，包括路径，以’\0’结尾；特别说明：SQLite支持内存数据库，内存方式存储使用文件名“:memory:” 

输出参数：ppDB,返回打开的数据库句柄；

返回值：执行成功返回SQLITE_OK，否则返回其他值；

2、关闭 sqlite 数据库sqlite3_close

 函数原型：

int sqlite3_close(sqlite3 *pDB);

函数功能：关闭一个打开的数据库；

输入参数：pDB,打开的数据库句柄

输出参数：无 

返回值：执行成功返回SQLITE_OK，否则返回其他值

3、sqlite3_errmsg

函数原型：

const char *sqlite3_errmsg(sqlite3 *pDB);

函数功能：获取最近调用的API接口返回的错误说明，这些错误信息UTF-8的编码返回，并且在下一次调用任何SQLiteAPI函数时被自动清除；

输入参数：pDB,打开的数据库句柄

输出参数：无

返回值：错误说明的字符串指针

4、sqlite3_exec

函数原型：

int sqlite3_exec(sqlite3 *pDB,constchar *sql,
                    sqlite_callback callback,void *para,char **errMsg);

函数功能：编译和执行零个或多个SQL语句， 查询的结果返回给回调函数callback

输入参数：pDB,数据库句柄；sql，待执行的SQL语句字符串，以’\0’结尾；callback,回调函数，用来处理查询结果，如果不需要回调（比如做insert或者delete操作时），可输入NULL；para,用户传入的参数，可以为NULL，该参数指针最终会被传给回调函数callback,供用户在回调函数中使用；

输出参数：errMsg,返回错误信息，注意是指针的指针。

返回值：执行成功返回SQLITE_OK，否则返回其他值。

5、回调函数sqlite_callback介绍

typedef int(*sqlite_callback)(void*para,int columnCount,
                                 char **columnValue,char **columnName);

函数功能：由用户处理查询的结果

回调函数的格式如下:
int sqlite_callback(
    void* pv,    /* 由 sqlite3_exec() 的第四个参数传递而来 */
    int argc,        /* 表的列数 */
    char** argv,    /* 指向查询结果的指针数组, 可以由 sqlite3_column_text() 得到 */
    char** col        /* 指向表头名的指针数组, 可以由 sqlite3_column_name() 得到 */
);

参数格式:
    传给sqlite3_exec的回调函数,用来显示查询结果
    对每一条查询结果调用一次该回调函数
参数:
    pv:由sqlite3_exec传递的初始化参数
    argc:表头的列数
    col:表头的名字数组指针
    argv:表头的数据数组指针
返回值:
    1:中断查找
    0:继续列举查询到的数据
示例表:
+-----------------------------------+
|  id  |  pic   |  data(16进制数据)  |
|-----------------------------------|
|   1  |  a.jpg |      00 00 00 ... |
|-----------------------------------|
|   2  |  b.jpg |     XX XX XX      |
+-----------------------------------+
对第一行数据:
    argc=3 即 [0]...[2]
    argv[0]="1",argv[1]="a.jpg",argv[2]="00 00 00..."(实际16进制数据,非这里显示的字符串形式)
    col[0]="id",col[1]="pic",col[2]="data"
 
说明:
    sqlite3_exec() 的回调函数必须按照此格式, 当然形参的名字任意.
    如果某列的数据类型不是char*, 则可以对结果执行相关的转换, 如:用atoi()把结果转换为整数(integer), 如果是二进制数据, 则可以直接强制类型转换, 如:(void*)argv[i].
    该回调函数有两种返回值类型.
        1.返回零:sqlite3_exec() 将继续执行查询.
        2.返回非零:sqlite3_exec()将立即中断查询, 且 sqlite3_exec() 将返回 SQLITE_ABORT.
示例:
    int i;
    for(i=0; i<argc; i++)
    {
        printf("%s\t%s\n\n", col[i], argv[i]);
    }

下面是个实例：

#include <sqlite3.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAX 100

int show_sql_result(
	void *arg, 
	int n_column, 
	char **column_value, 
	char **column_name
	)
{
	int i = 0;
	
	int param = *((int *)arg);
	
	printf("enter callback ---> param = %d, n_column = %d\n", param, n_column);
	
	for(i = 0; i < n_column; i++) {
		printf("%s|", column_name[i]);
	}
	printf("\b \n");
	
	for(i = 0; i < n_column; i++) {
		printf("%s|", column_value[i]);
	}
	printf("\b \n");
	
	return 0;
}

int exec_sql(char *sql_string, sqlite3 *db)
{
	char *errmsg = NULL;
	
	int param = 100;
	
	printf("before sqlite3_exec()\n");
	if( SQLITE_OK != sqlite3_exec(
			db,		/* handler to the db connection */
			sql_string, 	/* SQL statements */
			show_sql_result,/* callback */ 
			¶m, 	/* param to the callback */
			&errmsg)) {	/* error message holder, 
					 * NULL means you don't want it 
					 */
		if (NULL != errmsg) {
			fprintf(stderr, "sqlite3_exec(%s): %s.\n", 
				sql_string, errmsg);
			sqlite3_free(errmsg);
		}
		else {
			fprintf(stderr, "sqlite3_exec(%s): error.\n", 
				sql_string);
		}
		return 1;
	}
	printf("after sqlite3_exec()\n");
	
	return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	sqlite3 *db = NULL;
	int result;
	char sql_buf[MAX];
	
	if (argc < 2) {
		fprintf(stderr, "usage : %s <db file>.\n", argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	result = sqlite3_open(argv[1], &db);
	if (result != SQLITE_OK) {
		if (NULL != db) {
			fprintf(stderr, "sqlite3_open %s : %s.\n",
				argv[1], sqlite3_errmsg(db));
		} 
		else {
			printf("error : failed to allocate memory for sqlite3!\n");
		}
		
		sqlite3_close(db);
		
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	while(1) {
		printf("sqlite> ");
		if (NULL == fgets(sql_buf, sizeof(sql_buf), stdin))
			continue;
		sql_buf[strlen(sql_buf) - 1] = '\0'; /* eat up the ending '\n' */
		        
		if(strncmp(sql_buf, ".quit", 5) == 0)
			break;
		
		exec_sql(sql_buf, db);
	}
	
	result = sqlite3_close(db);
	if (result != SQLITE_OK) {
		fprintf(stderr, "sqlite3_close %s: %s.\n",
			argv[1], sqlite3_errmsg(db));
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	
	exit(EXIT_SUCCESS);
}

编译：

fs@ubuntu:~/qiang/SQLite/pro$ gcc -o test demo2.c -lsqlite3

执行结果如下：

fs@ubuntu:~/qiang/SQLite$ ./test message.db 
sqlite> select * from user;
before sqlite3_exec()
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
1|Kobe|5|(null) 
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
2|James|2|(null) 
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
3|Jorden|6|(null) 
after sqlite3_exec()
sqlite> update user set age=36 where id=1;
before sqlite3_exec()
after sqlite3_exec()
sqlite> select *from user
before sqlite3_exec()
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
1|Kobe|5|36 
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
2|James|2|(null) 
enter callback ---> param = 100, n_column = 4
id|name|num|age 
3|Jorden|6|(null) 
after sqlite3_exec()
sqlite> .quit
fs@ubuntu:~/qiang/SQLite$