嵌入式系统技术报告(题目 SQLite数据库的概述和使用)

合肥学院

嵌入式系统设计课程

技术报告

（2014- 2015第2学期）

报告题目：SQLite数据库概述和使用专业：自动化

班级：级自动化卓越班

姓名：

指导老师：干开峰

摘要

自几十年前出现的商业应用程序以来，数据库就成为软件应用程序的主要组成部分。正与数据库管理系统非常关键一样，它们也变的非常庞大，并占用相当多的系统资源。嵌入式数据库直接在应用程序进程中运行，提供了零配置运行模式，并且资源占用非常少。作为一个开源的嵌入式数据库产品，SQLite具有系统开销小，检索效率高的特性，嵌入式数据库无须独立运行的数据库引擎，它是由程序直接调用相应的API去实现对数据的存取操作。更直白的讲，嵌入式数据库是一种具备了基本数据库特性的数据文件。嵌入式数据库与其它数据库产品的区别是，前者是程序驱动式, 而后者是引擎响应式。嵌入式数据库的一个很重要的特点是体积非常小，同时，很多嵌入式数据库在性能上也优于其它数据库，所以在高性能的应用上也常见嵌入式数据库的身影。SQLite 是D·理查德·希普开发出来的用一个小型C库实现的一种强有力的嵌入式关系数据库管理体制。SQLite虽然很小巧，但是支持的SQL语句不会逊色于其他开源数据库。

关键词：SQLite；嵌入式；数据库

目录

1 SQLite简介 (1)

2 SQLite工作原理 (1)

3 SQLite的功能特性 (2)

4 SQLite的结构 (2)

5 SQLite的使用 (4)

5.1 SQLite里面的一些基本的操作： (4)

5.2 SQLite的一些类的使用及说明： (5)

5.3 SQLite嵌入式数据库使用注意： (10)

6 总结 (11)

1 SQLite简介

SQLite，是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，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。它能够支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，比如Tcl、C#、PHP、Java等，还有ODBC接口，同样比起Mysql、PostgreSQL这两款开源世界著名的数据库管理系统来讲，它的处理速度比他们都快。SQLite第一个Alpha版本诞生于2000年5月。至今已经有14个年头，SQLite也迎来了一个版本SQLite 3已经发布。

作为一个开源的嵌入式数据库产品，SQLite具有系统开销小，检索效率高的特性，嵌入式数据库无须独立运行的数据库引擎，它是由程序直接调用相应的API去实现对数据的存取操作。更直白的讲，嵌入式数据库是一种具备了基本数据库特性的数据文件。嵌入式数据库与其它数据库产品的区别是，前者是程序驱动式, 而后者是引擎响应式。嵌入式数据库的一个很重要的特点是体积非常小，同时，很多嵌入式数据库在性能上也优于其它数据库，所以在高性能的应用上也常见嵌入式数据库的身影。SQLite 是 D ·理查德·希普开发出来的用一个小型C 库实现的一种强有力的嵌入式关系数据库管理体制。

2 SQLite工作原理

不像常见的客户-服务器范例，SQLite引擎不是个程序与之通信的独立进程，而是连接到程序中成为它的一个主要部分。所以主要的通信协议是在编程语言内的直接API调用。这在消耗总量、延迟时间和整体简单性上有积极的作用。整个数据库(定义、表、索引和数据本身)都在宿主主机上存储在一个单一的文件中。它的简单的设计是通过在开始一个事务的时候锁定整个数据文件而完成的。

3 SQLite的功能特性

1. ACID事务

2. 零配置–无需安装和管理配置

3.储存在单一磁盘文件中的一个完整的数据库

4.数据库文件可以在不同字节顺序的机器间自由的共享

5.支持数据库大小至2TB

6. 足够小, 大致13万行C代码, 4.43M

7. 比一些流行的数据库在大部分普通数据库操作要快

8. 简单, 轻松的API

9. 包含TCL绑定, 同时通过Wrapper支持其他语言的绑定

10. 良好注释的源代码, 并且有着90%以上的测试覆盖率

11. 独立: 没有额外依赖

12. 源码完全的开源, 你可以用于任何用途, 包括出售它

13. 支持多种开发语言，C, C++, PHP, Perl, Java, C#,Python, Ruby 等

4 SQLite的结构

4.1 概述

SQLite采用了模块的设计，它由三个子系统，包括8个独立的模块构成。

4.2 接口(Interface)

接口由SQLite C API组成，也就是说不管是程序、脚本语言还是库文件，最终都是通过它与SQLite交互的(我们通常用得较多的ODBC/JDBC最后也会转化为相应C API的调用)。

4.3 编译器(Compiler)

在编译器中，分词器（Tokenizer）和分析器(Parser)对SQL进行语法检查，然后把它转化为底层能更方便处理的分层的数据结构---语法树，然后把语法树传给代码生成器(code generator)进行处理。而代码生成器根据它生成一种针对SQLite的汇编代码，最后由虚拟机(Virtual Machine)执行。

4.4 虚拟机(Virtual Machine)

架构中最核心的部分是虚拟机，或者叫做虚拟数据库引擎(Virtual Database Engine,VDBE)。它和Java虚拟机相似，解释执行字节代码。VDBE 的字节代码由128个操作码(opcodes)构成，它们主要集中在数据库操作。它的每一条指令都用来完成特定的数据库操作(比如打开一个表的游标)或者为这些操作栈空间的准备(比如压入参数)。总之，所有的这些指令都是为了满足SQL 命令的要求(关于VM，后面会做详细介绍)。