C# SQLite 数据库操作学习

运行环境：Window7 64bit，.NetFramework4.61，C# 7.0； 编者：乌龙哈里 2017-03-19

参考：

• SQLite 官网
• SQL As Understood By SQLite
• System.Data.SQLite
• 菜鸟教程
• SQL 教程

章节：

1. 下载安装
2. 数据类型
3. 创建数据库
4. 删除数据库
5. 创建表
6. 删除表
7. 查询表结构
8. 更改表名
9. 增加列（字段）
10. 读取创建表的 SQL 语句
11. 更改列名
12. 删除列
13. 插入数据
14. 替换数据
15. 更新数据
16. 删除数据
17. 查询数据
18. 获取查询数据的行数（多少条记录）
19. 事务 Transaction
20. 整理数据库

正文：

一、下载安装

这段时间在学习 C# 编程中，想写一个简单的进销存程序，就想到了用数据库，需要一个简单便携的桌面数据库，想自己写个，功力太浅，可以做为以后练手学习的项目。原来会用的 Foxpro 已经被微软不知丢在哪个旮旯了，在网上找了一下，发现只有 Access 和 Sqlite 可选，看了很多对比，决定还是学习使用 Sqlite。

在 System.Data.SQLite 官网的 download 中的 Setups for 64-bit Windows (.NET Framework 4.6) sqlite-netFx46-setup-x64-2015-1.0.104.0.exe (17.99 MiB) 下载然后运行安装。
更简单的做法是在 Visual Studio 2017 的 NuGet 中，输入：install-package system.data.sqlite.x64。

sqlite数据库的可视化工具中， SqliteExpert 不错，下载 SQLite Expert Personal 4.x 。

工具备齐了，由于知道上面这个System data Sqlite 是用 C# 封装好的，下来我们打开Visual Studio 2017，新开个工程，在菜单“项目”→“添加引用”→“浏览” 中，去 Sqlite 的安装目录下选择 System.Data.SQLite.dll，才305k的链接库。引用了后，在VS右上角的“解决方案资源管理器”中看看引用下的 System.Data.SQlite 的引用属性中的“复制到本地” 是不是 true，不是的话弄成 true。在工程中开头添加 using 语句：

using System.Data.SQLite;

网上很多教程到这就ok了，但在我实际操作中，发现还要把 SQLite.Interop.dll 也拷贝到当前程序运行目录下（不能引用，只能直接拷贝），不知道是不是新版本的要求。

(ps:在 sqlite 的安装目录下有很详细的帮助文档 SQLite.NET.chm)

二、数据类型

储存的数据类型有以下5种：

注意了，SQLite 的存储宽度是根据输入来自动调整的，这点和原来我用过的 foxpro 不一样，比如就算你在 create 数据表中设定了一个字段 varchar(4) 4byte宽的字符串，但你输入了“hello”5个宽度的字符串时，它并不会截取成“hell”，而是完整地存储为“hello”。数字类型也是如此。

还有更有趣的是，它有个Type Affinity 功能，比如如下：

CREATE TABLE t1(a INT, b VARCHAR(10));
INSERT INTO t1(a,b) VALUES(‘123’,456);

它会运用 Type Affinity 功能自动正确地把 “123” 转换成数字，把 456转化成“456”字符串。这个Type Affinity 请参考安装目录下的 帮助文件或 SQLite 亲和(Affinity)类型。

三、创建数据库

SQLite 是文件型的数据库，创建很简单，直接指定一个数据库文件名，后缀名不一定非得是“.sqlite”，后缀随便命名为”.db”也成。运行 SQLiteConnection.open 就会创建个空的指定名字的数据库文件。由于它是文件型的，我们也可以直接用 System.IO.File.Create() 来创建一个空的文件。

using System.Data.SQLite;
//—创建数据库
static void CreateDB()
{
    string path = @”d:\test\123.sqlite”;
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + path);
    cn.Open();
    cn.Close();
}

四、删除数据库

sqlite 命令中好像没有提供删除整个数据库的命令，但是由于它是个文件型的，我们直接用 System.IO.File.Delete(string path) 方法来删除文件。

//—删除数据库
static void DeleteDB()
{
    string path = @”d:\test\123.sqlite”;
    if (System.IO.File.Exists(path))
    {
        System.IO.File.Delete(path);
    }
}

五、创建表

开始要用到 SQL 命令了。建立一个表的顺序如下步骤（也可以用可视化工具 SQLiteExpert 来创建）：
1、建立数据库连接；
2、打开数据库（如果没有数据库，Open 也会新创建一个数据库）；
3、声明一个 SQLiteCommand 类，主要用来放置和运行 SQL 命令的；
4、把 SQLiteCommand 的 Connection 和 SQLiteConnection 联系起来（切记，经常忘^_^!）；
5、往 SQLiteCommand 的 CommandText 输入 SQL 语句 CREATE TABLE 语句，具体请参考 安装目录下的 SQLite.NET.chm 或 SQLite 创建表；
6、调用 SQLiteCommand.ExcuteNonQuery() 方法运行。

//—添加表
static void CreateTable()
{
    string path = @”d:\test\123.sqlite”;
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=”+path);
    if (cn.State!= System.Data.ConnectionState.Open)
    {
        cn.Open();
        SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
        cmd.Connection = cn;
        cmd.CommandText = “CREATE TABLE t1(id varchar(4),score int)”;
        //cmd.CommandText = “CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1(id varchar(4),score int)”;
        cmd.ExecuteNonQuery();
    }
    cn.Close();
}

注意上面那句被注释掉的 CREATE TABEL IF NOT EXISTS ，一般情况下用这句比较好，如果原来就有同名的表，没有这句就会出错。SQL 语句其实也不用全部大写，全部大写是 SQL 语句约定俗成的（令我想起读书的时候学的 COBOL），全部小写也不会出错。

六、删除表

和建立表的步骤一样，只是把 SQL 语句改了而已。

//—删除表
static void DeleteTable()
{
    string path = @”d:\test\123.sqlite”;
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + path);
    if (cn.State != System.Data.ConnectionState.Open)
    {
        cn.Open();
        SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
        cmd.Connection = cn;
        cmd.CommandText = “DROP TABLE IF EXISTS t1”;
        cmd.ExecuteNonQuery();
    }
    cn.Close();
}

七、查询表结构

需要用到 SQLite 特殊的 PRAGMA 命令， 具体参见 PRAGMA Statements
PRAGMA table_info(tablename) ，tablename 用或不用单引号 ‘ ‘ 括起来都一样。
SQliteDataReader 读出来的数据顺序代表：

string path = @”d:\test\123.sqlite”;
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + path);
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = cn.CreateCommand();

cmd.CommandText= “PRAGMA table_info(‘t1’)”;

//写法一：用DataAdapter和DataTable类，记得要 using System.Data
SQLiteDataAdapter adapter = new SQLiteDataAdapter(cmd);
DataTable table = new DataTable();
adapter.Fill(table);
foreach(DataRow r in table.Rows)
{
    Console.WriteLine($”{r[“cid”]},{r[“name”]},{r[“type”]},{r[“notnull”]},{r[“dflt_value”]},{r[“pk”]} “);
}
Console.WriteLine();

//写法二：用DataReader，这个效率高些
SQLiteDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
while (reader.Read())
{
    for(int i = 0; i < reader.FieldCount; i++)
    {
        Console.Write($”{reader[i]},”);
    }
    Console.WriteLine();
}
reader.Close();

如果不止一个表，要遍历所有表的结构如下，就要用到 SQLite 中的特殊表 sqlite_master，它的结构如下：
参考：
2.6. Storage Of The SQL Database Schema
CREATE TABLE sqlite_master(
type text,
name text,
tbl_name text,
rootpage integer,
sql text
);
当 type = table 时，name 和 tbl_name 是一样的，其他比如 type =index 、view 之类时，tbl_name 才是表名。

//—遍历查询表结构
static void QueryAllTableInfo()
{
    string path = @”d:\test\123.sqlite”;
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + path);
    if (cn.State != System.Data.ConnectionState.Open)
    {
        cn.Open();
        SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
        cmd.Connection = cn;
        cmd.CommandText = “SELECT name FROM sqlite_master WHERE TYPE=’table’ “;
        SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
        List<string> tables = new List<string>();
        while (sr.Read())
        {
            tables.Add(sr.GetString(0));
        }
        //datareader 必须要先关闭，否则 commandText 不能赋值
        sr.Close();
        foreach (var a in tables)
        {
            cmd.CommandText = $”PRAGMA TABLE_INFO({a})”;
            sr = cmd.ExecuteReader();
            while (sr.Read())
            {
                Console.WriteLine($”{sr[0]} {sr[1]} {sr[2]} {sr[3]}”);
            }
            sr.Close();
        }
    }
    cn.Close();
}

八、更改表名

用 SQL 语句 ALTER TABLE 把 t1 表名改成 t3：

cmd.CommandText = “ALTER TABLE t1 RENAME TO t3”;
cmd.ExecuteNonQuery();

注意，表名是不分大小写的，也不用加单引号括起来。

九、增添列（字段）

还是用 SQL 命令 ALTER TABLE ，下例中为 t1 表添加一个名为 age，数据类型为 int 的新列：

cmd.CommandText = “ALTER TABLE t1 ADD COLUMN age int”;
cmd.ExecuteNonQuery();

十、读取创建表的 SQL 语句

读取创建表时的 SQL 语句，在 SqliteExpert 中的 DDL 可以查看到。读取这个是为下面增添删除列做准备。

cmd.CommandText = “SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE=’table'”;
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
    Console.WriteLine(sr[0].ToString());
}
sr.Close();

十一、更改列名

SQLite 中并没有提供直接更改列名与删除列的命令，有两种方式，
第一种是：
1、把目标表改名；
2、创建一个带有新列名的新表；
3、把旧表数据拷贝至新表（记得要 Connection.BeginTransaction())。

第二种是更改 sqlite_master 里面的 schema，很容易损坏数据库。
依据是 SQLite 每次连接时，其实都是依据 schema 里面的每个表创建时的 CREATE TABLE 语句来动态建立 column 的信息的，只要 column 的数据类型和位置不变，更改 CREATE TABLE 语句就能更改 column 的信息。具体参考 How do I rename a column in a SQLite database table?。以下我们两种方法都写来看看。

方式一：

//—更改列名1
//总思路：把旧表更名，建个带新列名的新表，拷贝数据
//params string[] 中：0 数据库名，1 表名，2 旧列名 3 新列名
static void RenameColumn1(params string[] str)
{
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + str[0]);
    cn.Open();
    SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
    cmd.Connection = cn;
    
    //取得str[1]表名的表的建表SQL语句
    cmd.CommandText = “SELECT name,sql FROM sqlite_master WHERE TYPE=’table’ ORDER BY name”;
    SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();

    string _sql = “”;
    while (sr.Read())
    {
        if (string.Compare(sr.GetString(0), str[1], true) == 0)
        {
            _sql = sr.GetString(1);
            break;
        }
    }
    sr.Close();

    //更改旧表名为 带 _old
    string _old = str[1] + “_old”;
    cmd.CommandText = $”ALTER TABLE {str[1]} RENAME TO {_old}”;
    cmd.ExecuteNonQuery();

    //建立新表，假设输入的旧列名和表中的列名大小写等完全一致，不写能容错的了
    _sql = _sql.Replace(str[2],str[3]);
    cmd.CommandText = _sql;
    cmd.ExecuteNonQuery();

    //拷贝数据
    using (SQLiteTransaction tr = cn.BeginTransaction())
    {
        cmd.CommandText = $”INSERT INTO {str[1]} SELECT * FROM {_old}”;
        cmd.ExecuteNonQuery();
        cmd.CommandText = $”DROP TABLE {_old}”;
        cmd.ExecuteNonQuery();
        tr.Commit();
    }
    cn.Close();
}

方式二：

//—更改列名2,改写schema里建表时的sql语句
//原理：sqlite 每次打开的时候，都是依据建表时的sql语句来动态建立column的信息的
static void RenameColumn2(params string[] str)
{
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + str[0]);
    cn.Open();
    SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
    cmd.Connection = cn;

    //取得str[1]表名的表的建表SQL语句
    cmd.CommandText = $”SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE=’table’ AND name='{str[1]}'”;
    SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
    sr.Read();
    string _sql = sr.GetString(0);
    sr.Close();
    //注意单引号 ‘
    _sql =$”UPDATE sqlite_master SET sql='{_sql.Replace(str[2],str[3])}’ WHERE name= ‘{str[1]}’ “;

    //设置 writable_schema 为 true，准备改写schema
    cmd.CommandText = “pragma writable_schema=1”;
    cmd.ExecuteNonQuery();
    cmd.CommandText = _sql;
    cmd.ExecuteNonQuery();
    //设置 writable_schema 为 false。
    cmd.CommandText = “pragma writable_schema=0”;
    cmd.ExecuteNonQuery();

    cn.Close();
}

十二、删除列

SQLite 也没有提供删除列的命令。和上面一样，也是两种方式。
其一，把目标表改名，建立没有要删除列（字段）的新表，然后把旧表的数据拷贝至新表。
其二，直接修改 schema 中建表的 SQL 语句。
其中最主要的是要把建表的列的所有信息都保存下来，比如索引、缺省值之类的。下面示例使用第二种方式。

//—删除列2，string[] ,0 数据库路径，1 表名，2 要删除的列名
static void DeleteColumn2(params string[] str)
{
    SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection(“data source=” + str[0]);
    cn.Open();
    SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
    cmd.Connection = cn;
    //取得str[1]表名的表的建表SQL语句
    cmd.CommandText = $”SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE=’table’ AND name='{str[1]}'”;
    SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
    sr.Read();
    string _sql = sr.GetString(0);
    sr.Close();

    //取得列的定义
    //C#7.0的新特征，Tuple<>的语法糖，需要 NuGet install-package system.valuetuple
    List<(string name, string define)> list = GetColumnDefine(_sql);
    //取得要删除列的序号
    int _index = list.IndexOf(list.Where(x => x.name == str[2]).First());
    //建立新的sql语句
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.Append($”CREATE TABLE {str[1]}(“);
    for (int i = 0; i < list.Count; i++)
    {
        if (i != _index)
        {
            sb.Append($”{list[i].define},”);
        }
    }
    sb.Remove(sb.Length – 1, 1);
    sb.Append(“)”);
    //改写schema
    _sql = $”UPDATE sqlite_master SET sql='{sb.ToString()}’ WHERE name='{str[1]}'”;
    //设置 writable_schema 为 true，准备改写schema
    cmd.CommandText = “pragma writable_schema=1”;
    cmd.ExecuteNonQuery();
    cmd.CommandText = _sql;
    cmd.ExecuteNonQuery();
    //设置 writable_schema 为 false。
    cmd.CommandText = “pragma writable_schema=0”;
    cmd.ExecuteNonQuery();

    cn.Close();
}
//—取得列的定义
static List<(string, string)> GetColumnDefine(string SqlStr)
{
    int n = 0;
    int _start = 0;
    string _columnStr = “”;
    for (int i = 0; i < SqlStr.Length; i++)
    {
        if (SqlStr[i] == ‘(‘)
        {
            if (n++ == 0) { _start = i; }
        }
        else
        {
            if (SqlStr[i] == ‘)’)
            {
                if (–n == 0)
                {
                    _columnStr = SqlStr.Substring(_start + 1, i – _start – 1);
                    break;
                }
            }

        }
    }
    string[] ss = _columnStr.Split(new char[] { ‘,’ }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
    //C#7.0的新特征，Tuple<>的语法糖，需要 NuGet install-package system.valuetuple
    List<(string name, string define)> reslut = new List<(string name, string define)>();
    foreach (var a in ss)
    {
        string s = a.Trim();
        n = 0;
        for (int i = 0; i < s.Length; i++)
        {
            if (s[i] == ‘ ‘)
            {
                reslut.Add((s.Substring(0, i), s));
                break;
            }
        }
    }
    return reslut;
}

十三、插入数据

插入数据主要是用 SQL 语句 INSERT INTO

示例1（简单插入）：

cmd.CommandText = “INSERT INTO t1 VALUES(‘99999’,11)”;
cmd.ExecuteNonQuery();

示例2（变量插入，要引用 System.Data）：

using System.Data;

string s = “123456”;
int n = 10;
cmd.CommandText = “INSERT INTO t1(id,age) VALUES(@id,@age)”;
cmd.Parameters.Add(“id”, DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add(“age”, DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();

十四、替换数据

SQL 命令 INSERT INTO。
下面示例中， t1 表中 id 为主键，相同主键值的就 UPDATE，否则就 INSERT

string s = “123456”;
int n = 30;
cmd.CommandText = “REPLACE INTO t1(id,age) VALUES(@id,@age)”;
cmd.Parameters.Add(“id”, DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add(“age”, DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();

十五、更新数据

SQL 命令 UPDATE tablename SET column1=value,column2=value… WHERE 条件

string s = “333444”;
int n = 30;
cmd.CommandText = “UPDATE t1 SET id=@id,age=@age WHERE id=’0123456789′”;
cmd.Parameters.Add(“id”, DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add(“age”, DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();

十六、删除数据

SQL 命令：DELETE FROM tablename WHERE 条件

cmd.CommandText = “DELETE FROM t1 WHERE id=’99999′”;
cmd.ExecuteNonQuery();

十七、查询数据

SQL 命令：SELETE 语句，具体的请参考 SQL 教程。

//查询第1条记录，这个并不保险,rowid 并不是连续的，只是和当时插入有关
cmd.CommandText = “SELECT * FROM t1 WHERE rowid=1”;
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
    Console.WriteLine($”{sr.GetString(0)} {sr.GetInt32(1).ToString()}”);
}
sr.Close();
//运行以下的就能知道 rowid 并不能代表 行数
cmd.CommandText = “SELECT rowid FROM t1 “;
sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
    Console.WriteLine($”{sr.GetString(0)} {sr.GetInt32(1).ToString()}”);
}
sr.Close();

十八、获取查询数据的行数（多少条记录）

从上面示例中我们得知，rowid 并不是正确的行数（记录数），而是 INSERT 的时候的B-Tree 的相关数。
如要知道表中的行数（记录数），要如下：

cmd.CommandText = “SELECT count(*) FROM t1”;
sr = cmd.ExecuteReader();
sr.Read();
Console.WriteLine(sr.GetInt32(0).ToString());
sr.Close();

十九、事务

事务就是对数据库一组按逻辑顺序操作的执行单元。用事务的好处就是成熟的数据库都对 密集型的磁盘 IO 操作之类进行优化，而且还能进行撤回回滚操作。其实在上面改变列名的示例中就用过。

//—事务
static void TransActionOperate(SQLiteConnection cn,SQLiteCommand cmd)
{
    using (SQLiteTransaction tr = cn.BeginTransaction())
    {
        string s = “”;
        int n = 0;
        cmd.CommandText = “INSERT INTO t2(id,score) VALUES(@id,@score)”;
        cmd.Parameters.Add(“id”, DbType.String);
        cmd.Parameters.Add(“score”, DbType.Int32);
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            s = i.ToString();
            n = i;
            cmd.Parameters[0].Value = s;
            cmd.Parameters[1].Value = n;
            cmd.ExecuteNonQuery();
        }
        tr.Commit();
    }
}

二十、整理数据库

SQLite 的自带命令 VACUUM。用来重新整理整个数据库达到紧凑之用，比如把删除的彻底删掉等等。

cmd.CommandText = “VACUUM”;
cmd.ExecuteNonQuery();

到这里 SQLite 数据库基本上能操作了，至于那些用 linq 操作等的需要安装 ORM 的，我想了一下，下次再学习吧。对于我的小项目来说，带着两个加起来不到 1.5M的 dll ，还是很简练的。
SQLite 也是数据库，主要的还是各种 SQL 语句的调用，着眼于 SQL 语句的学习是下段时间我折腾的目标。
看到满大街的 SQLiteHelper ，我想了下，就我这水平就不班门弄斧了，即使我也会偷偷写个，方便调用。