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。
封装接口
封装接口
sqlite3_exec()：适合执行不返回结果集的查询，它将结果交给callback函数处理
sqlite3_get_table()：适合执行返回结果集的查询，它将结果存储在堆内存中而不是交给callback函数处理
多次查询
多次查询
多次查询
sqlite3_exec()：执行不返回结果集的查询
sqlite3_get_table()：执行返回结果集的查询
性能
测试目的
（1）了解SQLite文件模式与内存模式的插、查、删、递归速度
（2）了解SQLite文件模式与内存模式的操作稳定性
测试项目
（1）SQLite文件模式与内存模式的插、查、删、递归速度测试
（2）SQLite文件模式与内存模式的操作稳定性测试
常规操作性能测试
测试样例
测试项目：
文件模式插入100万条记录
内存模式插入100万条记录
文件模式递归100万条记录
内存模式递归100万条记录
文件模式查询1000 条记录
内存模式查询1000 条记录
文件模式删除100万条记录
内存模式删除100万条记录
测试版本：
SQLite V3.7.13
结果
稳定性测试
以文件模式分别测试插入、查询、删除与递归在记录量为
10万、20万……100万的时间性能，
得到大致的时间性能曲线。
以内存模式分别测试插入、删除与递归在记录量为
100万、200万……1000万的时间性能各三次，
得到大致的时间性能稳定性曲线。
内存插入
内存删除
内存递归
文件插入
文件删除
文件递归
老规矩-PPT及测试代码下载地址
关于SQLite的学习资料
1.官网文档
2.重点推荐这本书《SQLite权威指南》
3.SQLite中文社区
4.SQLite维基
5.博客园
