No9 SQLite

一 SQLite基础

• 什么是SQLite

  • SQLite是一款轻型的嵌入式数据库
  • 它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了
  • 它的处理速度比Mysql、PostgreSQL这两款著名的数据库都还快

• 什么是数据库

  • 数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库
  • 数据库可以分为2大种类
    
    • 关系型数据库（主流）
    • 对象型数据库
• 常用关系型数据库
  
  • PC端：Oracle、MySQL、SQL Server、Access、DB2、Sybase
  • 嵌入式\移动客户端：SQLite

• 数据库是如何存储数据的
  
  • 数据库的存储结构和excel很像，以表（table）为单位
• 数据库存储数据的步骤
  
  • 新建一张表（table）
  • 添加多个字段（column，列，属性）
  • 添加多行记录（row，每行存放多个字段对应的值）

二 Navicat安装

• Navicat是一款著名的数据库管理软件，支持大部分主流数据库（包括SQLite）
• 利用Navicat建立数据库连接
  

• 建表
  

  

  • 查看DDL
    
  • 执行 SQL语句
    

主键约束

• 如果t_student表中就name和age两个字段，而且有些记录的name和age字段的值都一样时，那么就没法区分这些数据，造成数据库的记录不唯一，这样就不方便管理数据

• 良好的数据库编程规范应该要保证每条记录的唯一性，为此，增加了主键约束

  • 也就是说，每张表都必须有一个主键，用来标识记录的唯一性

• 什么是主键

  • 主键（Primary Key，简称PK）用来唯一地标识某一条记录
    
    • 例如t_student可以增加一个id字段作为主键，相当于人的身份证
  • 主键可以是一个字段或多个字段

• 主键的设计原则

  • 主键应当是对用户没有意义的
  • 永远也不要更新主键
  • 主键不应包含动态变化的数据
  • 主键应当由计算机自动生成

• 主键的声明

  • 在创表的时候用primary key声明一个主键
    
    • create table t_student (id integer primary key, name text, age integer) ;
    • integer类型的id作为t_student表的主键
  • 主键字段
    
    • 只要声明为primary key，就说明是一个主键字段
    • 主键字段默认就包含了not null 和 unique 两个约束
  • 如果想要让主键自动增长（必须是integer类型），应该增加autoincrement
    
    • create table t_student (id integer primary key autoincrement, name text, age integer) ;

三 SQL语句

• 什么是SQL
  
  • SQL（structured query language）：结构化查询语言
  • SQL是一种对关系型数据库中的数据进行定义和操作的语言
  • SQL语言简洁，语法简单，好学好用

• 什么是SQL语句

  • 使用SQL语言编写出来的句子\代码，就是SQL语句
  • 在程序运行过程中，要想操作（增删改查，CRUD）数据库中的数据，必须使用SQL语句

• SQL语句的特点

  • 不区分大小写（比如数据库认为user和UsEr是一样的）
  • 每条语句都必须以分号 ; 结尾
• SQL中的常用关键字有
  
  • select、insert、update、delete、from、create、where、desc、order、by、group、table、alter、view、index等等

• 数据库中不可以使用关键字来命名表、字段

• SQL语句的种类

  • 数据定义语句（DDL：Data Definition Language）
    
    • 包括create和drop等操作
    • 在数据库中创建新表或删除表（create table或 drop table）
  • 数据操作语句（DML：Data Manipulation Language）
    
    • 包括insert、update、delete等操作
    • 上面的3种操作分别用于添加、修改、删除表中的数据
  • 数据查询语句（DQL：Data Query Language）
    
    • 可以用于查询获得表中的数据
    • 关键字select是DQL（也是所有SQL）用得最多的操作
    • 其他DQL常用的关键字有where，order by，group by和having
• 计算记录的数量
  
  • 格式
    
    • select count (字段) from 表名 ;
    • select count ( * ) from 表名 ;

// 示例
select count (age) from t_student ;
select count ( * ) from t_student where score >= 60;

• 排序
  
  • 查询出来的结果可以用order by进行排序
    
    • select * from t_student order by 字段 ;
    • select * from t_student order by age ;
  • 默认是按照升序排序（由小到大），也可以变为降序（由大到小）
    
    • select * from t_student order by age desc ; //降序
    • select * from t_student order by age asc ; // 升序（默认）
  • 也可以用多个字段进行排序
    
    • select * from t_student order by age asc, height desc ;
    • 先按照年龄排序（升序），年龄相等就按照身高排序（降序）
• limit
  
  • 使用limit可以精确地控制查询结果的数量，比如每次只查询10条数据
• 格式
  
  • select * from 表名 limit 数值1, 数值2 ;

// 示例
select * from t_student limit 4, 8 ;
// 可以理解为：跳过最前面4条语句，然后取8条记录

• limit常用来做分页查询，比如每页固定显示5条数据，那么应该这样取数据
  
  • 第1页：limit 0, 5
  • 第2页：limit 5, 5
  • 第3页：limit 10, 5
  • …
  • 第n页：limit 5*(n-1), 5
• 面试题：select * from t_student limit 7 ;
  
  • 相当于select * from t_student limit 0, 7 ;（跳过0条取7条）
• 简单约束
  
  • 建表时可以给特定的字段设置一些约束条件，常见的约束有
    
    • not null ：规定字段的值不能为null
    • unique ：规定字段的值必须唯一
    • default ：指定字段的默认值
      （建议：尽量给字段设定严格的约束，以保证数据的规范性）

// 示例
create table t_student (id integer, name text not null unique, age integer not null default 1) ;
// name字段不能为null，并且唯一
// age字段不能为null，并且默认为1

四 DDL 语句

创表

• 格式
  
  • create table 表名 (字段名1 字段类型1, 字段名2 字段类型2, …) ;
  • create table if not exists 表名 (字段名1 字段类型1, 字段名2 字段类型2, …) ;

示例
create table t_student (id integer, name text, age inetger, score real) ;

• SQLite将数据划分为以下几种存储类型：
  
  • integer : 整型值
  • real : 浮点值
  • text : 文本字符串
  • blob : 二进制数据（比如文件）
• 实际上SQLite是无类型的
  
  • 就算声明为integer类型，还是能存储字符串文本（主键除外）
  • 建表时声明啥类型或者不声明类型都可以

删表

• 格式
  
  • drop table 表名 ;
  • drop table if exists 表名 ;

示例
drop table t_student ;

五 DML 语句

插入数据（insert）

• 格式
  
  • insert into 表名 (字段1, 字段2, …) values (字段1的值, 字段2的值, …) ;
• 示例
  
  • insert into t_student (name, age) values (‘lnj’, 10) ;
• 注意
  
  • 数据库中的字符串内容应该用单引号 ’ 括住

更新数据（update）

• 格式
  
  • update 表名 set 字段1 = 字段1的值, 字段2 = 字段2的值, … ;
• 示例
  
  • update t_student set name = ‘jack’, age = 20 ;
• 注意
  
  • 上面的示例会将t_student表中所有记录的name都改为jack，age都改为20

删除数据（delete）

• 格式
  
  • delete from 表名 ;
• 示例
  
  • delete from t_student ;
• 注意
  
  • 上面的示例会将t_student表中所有记录都删掉

条件语句

• 如果只想更新或者删除某些固定的记录，那就必须在DML语句后加上一些条件
• 条件语句的常见格式
  
  • where 字段 = 某个值 ; // 不能用两个 =
  • where 字段 is 某个值 ; // is 相当于 =
  • where 字段 != 某个值 ;
  • where 字段 is not 某个值 ; // is not 相当于 !=
  • where 字段 > 某个值 ;
  • where 字段1 = 某个值 and 字段2 > 某个值 ; // and相当于C语言中的 &&
  • where 字段1 = 某个值 or 字段2 = 某个值 ; // or 相当于C语言中的 ||

//  将t_student表中年龄大于10 并且 姓名不等于jack的记录，年龄都改为 5
update t_student set age = 5 where age > 10 and name != ‘jack’ ;

//  删除t_student表中年龄小于等于10 或者 年龄大于30的记录
delete from t_student where age <= 10 or age > 30 ;

六 DQL 语句

• 格式
  
  • select 字段1, 字段2, … from 表名 ;
  • select * from 表名; // 查询所有的字段

示例
select name, age from t_student ;
select * from t_student ;
select * from t_student where age > 10 ;  //  条件查询

• 起别名（AS可以省略）
  
  • 常见应用场景多表查询
• 格式(字段和表都可以起别名)
  
  • select 字段1 别名 , 字段2 别名 , … from 表名 别名 ;
  • select 字段1 别名, 字段2 as 别名, … from 表名 as 别名 ;
  • select 别名.字段1, 别名.字段2, … from 表名 别名 ;

// 示例
select name myname, age myage from t_student ;
// 给name起个叫做myname的别名，给age起个叫做myage的别名

select s.name, s.age from t_student s ;
// 给t_student表起个别名叫做s，利用s来引用表中的字段

七 外键约束

• 利用外键约束可以用来建立表与表之间的联系
  
  • 外键的一般情况是：一张表的某个字段，引用着另一张表的主键字段
• 新建一个外键

create table t_student (id integer primary key autoincrement, name text, age integer, class_id integer, constraint fk_t_student_class_id_t_class_id foreign key (class_id) references t_class (id)) ; 
// t_student表中有一个叫做fk_t_student_class_id_t_class_id的外键
// 这个外键的作用是用t_student表中的class_id字段引用t_class表的id字段

• 外键定义规则：
  
  • 一般情况下外键定义在多的一方

八 SQLite编码

• 在iOS中使用SQLite3，首先要添加库文件libsqlite3.dylib和导入主头文件
  

• 如果导入（tbd 文件）后报错解决方法

  • 拷贝下图路径

  

  

  • 按住 command + shift + G
    
  • 粘贴路径，找到libsqlite3.0.dylib文件，打开即可

• SQLite是基于 C语言，跟 swift 需要桥接

  • command + N
    
  • SQLite_Bridge.h
    
    • 引用#import<sqlite3.h>
  • 配置工程
    

• 使用数据库先搞一个单例（SQLiteManager.swift）

class SQLiteManager: NSObject {  
    static let shareInstance: SQLiteManager = SQLiteManager()
 }

  /**打开指定名称的数据库, 如果不存在就创建一个新的 - parameter name: 数据库文件的名称 */
    func openDatabase(name: String)
    {
        // 1.生成数据库文件的路径
        let path = name.documentDir()
        let cPath = path.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!   
        /* sqlite3_open方法可以打开已经已经存在的数据库, 如果数据库不存在就会自动创建一个新的 1.需要打开的数据库文件的绝对路径 2.数据库句柄(指针), 以后所有对数据库的操作都需要依赖这个指针 */
        if sqlite3_open(cPath, &db) != SQLITE_OK
        {
            print("打开数据库失败")
            return
        }

 /* 1.企业开发中, SQL语句最好现在PC端验证之后再拷贝过来 2.如果SQL语句太长, 建议换行, 方便调试 */
        let sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS T_Person( \n" +
        "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, \n" +
        "name TEXT, \n" +
        "age INTEGER \n" +
        ");"
        if !createTable(sql)
        {
            print("创建表失败")
            return
        }

  /** 创建表 */
    func createTable(sql: String) -> Bool
    {
        return execSQL(sql)
    }

    func execSQL(sql: String) -> Bool
    {
        let cSql = sql.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!
        /* sqlite3_exec执行一条SQL语句 第一个参数: 一个已经打开的数据库句柄 第二个参数: 需要执行的SQL语句(C语言字符串) 第三个参数: 回调函数(一般传nil) 第四个参数: 第三个参数的第一个参数(一般传nil) 第五个参数: 错误信息 */
        return sqlite3_exec(db, cSql, nil, nil, nil) == SQLITE_OK
    }

九 iOS 中的 DML

• Person.swift

class Person: NSObject {
    var id: Int = 0
    var name: String?
    var age: Int = 0
    init(dict: [String: AnyObject])
    {
        super.init()
        setValuesForKeysWithDictionary(dict)
    }
    override func setValue(value: AnyObject?, forUndefinedKey key: String) {
    }

    override var description: String {
        let property = ["id", "name", "age"]
        let dict = dictionaryWithValuesForKeys(property)
        return "\(dict)"
    }

 /** 插入一条记录 */
    func insertPerson() -> Bool
    {
        let sql = "INSERT INTO T_Person \n" +
        "(name, age) \n" +
        "VALUES \n" +
        "('\(name!)', \(age));"

       return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
    /** 跟新记录 - parameter name: 新值 */
    func updatePerson(name: String) -> Bool
    {
        let sql = "UPDATE T_Person \n" +
        "SET name = '\(name)' \n" +
        "WHERE name IS '\(self.name!)';"

        return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
    /** 删除一条记录 */
    func deletePerson() -> Bool
    {
      let sql = "DELETE FROM T_Person WHERE age IS \(self.age);"

       return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
}

十 查询数据

 /**
    查询数据

    - parameter sql: 需要执行的语句
    */
    func recordExecSQL(sql: String) -> [[String: AnyObject]]?
    {
        // 1.将sql语句转换为C语言
        let cSQL = sql.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!

        // 2.预编译需要执行的SQL语句(检查错误, 提升性能)
        var stmt: COpaquePointer = nil
        if sqlite3_prepare_v2(db, cSQL, -1, &stmt, nil) != SQLITE_OK
        {
            print("预编译失败")
            // 关闭结果集句柄
            sqlite3_finalize(stmt)
            return nil
        }

        // 3.取出每一行的数据
        var res = [[String: AnyObject]]()
        while sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW
        {
            let record = recordWithStmt(stmt)
            res.append(record)
        }

        // 释放结果集
        sqlite3_finalize(stmt)

        return res
    }

 /** 根据结果集查询一条数据 - parameter stmt: 结果集 - returns: 字典 */
    private func recordWithStmt(stmt: COpaquePointer) -> [String: AnyObject]
    {
        // 定义字典, 保存当前行数据
        var record = [String: AnyObject]()

        // 1.取出当前行的总列数
        let count = sqlite3_column_count(stmt)

        for i in 0..<count
        {
            // 2.取出每一列的名称
            let cName = sqlite3_column_name(stmt, i)
            let name = String(CString: cName, encoding: NSUTF8StringEncoding)!

            // 3.取出每一列的类型
            let type = sqlite3_column_type(stmt, i)

            // 4.判断当前列的数据类型
            switch type
            {
            case SQLITE_INTEGER:
                // 整型
                let intValue = sqlite3_column_int64(stmt, i)
                record[name] = Int(intValue)
            case SQLITE_FLOAT:
                // 浮点类型
                let floatValue = sqlite3_column_double(stmt, i)
                record[name] = floatValue
            case SQLITE3_TEXT:
                // 文本类型 UnsafePointer<UInt8>
                let cText = UnsafePointer<Int8>(sqlite3_column_text(stmt, i))
                let text = String(CString: cText, encoding: NSUTF8StringEncoding)!
                record[name] = text
            case SQLITE_NULL:
                // 空
                // print("空")
                record[name] = NSNull()
            default:
                // 二进制
                // 企业开发中, 一般不会将二进制存储到数据库中
                print("二进制")
            }
        }
        return record
    }

十一 数据库和多线程

  var db: COpaquePointer = nil 
  /// 因为数据库是一个文件, 不能多条线程同时操作, 所以创建一个串行队列
  var queue: dispatch_queue_t = dispatch_queue_create("com.baidu.n g", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

func insertAction(action: (manager: SQLiteManager)->()) { dispatch_async(queue) { () -> Void in
            action(manager: self)
        }
    }

• ViewController.swift

 override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {

        print(NSThread.currentThread())

        for i in 0..<20000
        {
            let p = Person(dict: ["name": "zs\(i + 100)", "age": 30 + i])
// print(p.insertPerson())
            p.insertQueuePerson()
        }     
    }
}

由于数据库是一个文件，不能多线程操作，必须搞一个专门的串行的子线程操作

十二 事务

/** 开启事务 */
    func beginTransaction()
    {
        execSQL("BEGIN TRANSACTION;")
    }
    /** 提交事务 */
    func commitTransaction()
    {
        execSQL("COMMIT TRANSACTION;")
    }
    /** 回滚事务 */
    func rollbackTransaction()
    {
        execSQL("ROLLBACK TRANSACTION;")
    }

一般情况下, 做数据的批量处理时都需要考虑回滚

• 1.事务可以保证多条SQL语句要么一起成功，要么一起失败
  
  • 原理: 开启事务就对数据库做一个备份
    
    • 提交事务就删除备份, 使用该修改之后的数据
    • 回滚事务就删除修改后的数据, 用备份来替代修改之前的数据
• 2.事务还可以提升程序性能, 其实当我们每次调用sqlite3的sqlite3_exec方法时, 系统内部都会默认帮我们开启一个事务, 但是正是因为这样, 所以导致了程序有很严重的性能问题
  
  • 当我们批量执行SQL语句时, 那么就是反复的开启和提交事务
• 3.如果在执行SQL语句之前我们自己开启了事务, 那么系统就不会再自动的帮我们开启和提交事务