SQLite简介

常见的关系型数据库有SQLite，MySQL，SQL Server等，通常学习关系型数据库时不会使用SQLite，但是SQLite 是世界上使用最广泛的数据库引擎。SQLite 内置于所有手机和大多数计算机中，并捆绑在人们每天使用的无数其他应用程序中。SQLite 是一个由C语音开发的嵌入式库，具有小型、 快速、 自包含、 高可靠、 功能齐全等特点。

文章以3.32.2版本为例讲述SQLite的一些基本知识

SQLite常用命令和示例

在命令行中使用SQLite命令，需要先执行sqlite3命令，进入SQLite提示符。

创建或打开数据库

有两种方法可以创建或打开数据库，一个是在sqlite3命令后面加上数据库路径，另一个是使用点命令.open

sqlite3 /…/xxx.db法

通过执行这个命令进入SQLite提示符时，如果数据库文件已经存在，则直接打开对应数据库，否则不会立即在对应路径创建xxx.db文件。要等到执行了添加数据表，视图等数据库对象的命令之后。

• 示例

  先执行如下命令，此时没有创建出comms_ease.db文件

sqlite3 comms_ease.db

​ 再执行如下命令创建一张表，在当前目录出现comms_ease.db文件

.open /…/xxx.db法

使用.open是一个点命令，使用它需要先执行sqlite3命令进入SQLite提示符。.open命令的使用方式也是在命令后面追加数据库路径，不过和sqlite3 /.../xxx.db法不同的是，执行.open命令后，数据库文件会被直接创建出来，不需要再创建数据库对象。

创建表

SQLite的创建语句为CREATE TABLE，完整的创建表语句内容丰富，除了创建普通表外，还能具备判断表是否已经存在，创建临时表等能力。常见的创建普通表的句式为。

CREATE TABLE 表名 (
        列1名称 列类型 以空格隔开的一个或多个列约束, 
        列2名称 列类型 以空格隔开的一个或多个列约束,
        ...
);

默认情况下，一张表的最大列数为2000，每一行能存下的最大字节数为十亿，能满足绝大多数的需求，创建普通表的示例如下

CREATE TABLE table_comms_ease (
    id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    value VARCHAR
);

例子中，创建了一个名为table_comms_ease的数据表，包含两列，第一列是id，类型是整形，不能为空，而且是表的主键，并可以自动生成； 第二列是value，类型为字符串

在表名已经存在的情况下，调用CREATE TABLE 表名语句会报错，要避免，可以使用CREATE TABLE IF NOT EXISTS 表名语句。如果不存在，则创建表，如果存在，则什么都不做。示例如下

CREATE TABLE IF NOT EXISTS table_comms_ease (
    id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    value VARCHAR
);

如果希望临时存储一些数据，而且只对当前连接有效，可以试试临时表。临时表的创建语句为CREATE TEMP TABLE。临时表只对当前数据库连接有效，重新建立连接或者同时存在的其他连接都无法访问到。示例如下

CREATE TEMP TABLE temp_table_comms_ease (
    id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    value VARCHAR
);

其它常用点命令

点命令是SQLite数据库独特的命令形式，它们通常比较简单，而且不需要以分号结尾，常见的点命令如下表所示

命令	描述	使用示例
.backup	备份数据库到文件	.backup comms_ease_backup
.databases	列出数据库的名称及其所依附的文件	.databases
.exit	退出SQLite提示符	.exit
.help	帮助	.help
.quit	退出SQLite提示符	.quit
.show	各种设置的值	.show
.schema	查看创建命令。以LIKE`的模式匹配参数，如果没有参数，则查看所有表格的创建命令	.schema .schema table%
.tables	搜索表名。以LIKE`的模式匹配参数，如果没有参数，则搜索所有表名（临时表不会出现在结果中）	.tables .tables table%

增

向表内添加一行，即为每一列构建一个值，并填入新的一行中。添加行的命令是INSERT，添加方式有三种，一种是指定值添加；二是添加Select语句的结果；三是默认添加。

1. 指定值添加就是指定部分或者所有列的值，剩下列使用默认值的方式，对于没有通过DEFAULTE，AUTOINCREMENT等方式声明默认值的列，如果没有指定NOT NULL则填入NULL，否则报错。至少需要指定一列的值，如需全部填写默认值，可以使用默认添加方式。需要注意的是，值的顺序要和列的顺序保持一致。示例如下：

   INSERT INTO table_comms_ease (value) VALUES ('value of 1');
   INSERT INTO table_comms_ease (value, id) VALUES ('value of 2', 2);
   

   如果需要指定填入所有列的值，也可以不把列名列举出来，将值按创建表时各个列的顺序列举出来即可。示例如下：

   INSERT INTO table_comms_ease VALUES (3, 'value of 3');
   

2. 通过添加加Select语句的结果添加一行的格式为INSERT INTO 表名 SELECT ...通过此方法添加一行时，默认值不会被自动填充，SELECT语句查出的数据量必须和表的列数一致。假设已经存在表operator包含列key和description而且某一行的key为’.backup’，description为备份数据库到文件，给出示例如下：

   INSERT INTO table_comms_ease SELECT  4, description FROM operator WHERE key IS '.backup';
   

3. 默认添加的格式为INSERT INTO 表名 DEFAULT VALUES;为每一列都填入默认值，如果没有特别声明默认值，则填入NULL。示例如下：

   INSERT INTO table_comms_ease DEFAULT VALUES;
   

通过创建表章节的示例语句创建出数据表，再依次调用上述示例语句，则数据表内会出现5行数据，如下

id	value
1	value of 1
2	value of 2
3	value of 3
4	备份数据库到文件
5

删

删除表内的一行，命令是DELETE，常用格式为

DELETE FROM 表名 WHERE 过滤语句

删除命令本身比较简单，指定表名和删除条件即可删除一列，如下示例表示如果value列中的值有value of开头，则删除。

DELETE FROM table_comms_ease WHERE value LIKE 'value of %';

如上命令操作后，table_comms_ease表还剩的数据为

id	value
4	备份数据库到文件
5

改

修改表内数据的命令为UPDATE，其常用格式为

UPDATE 表名 SET 一个或多个列的赋值 WHERE 过滤语句

修改多列内容时可以采用先写出列名，再按顺序赋值的方式，也可以采用一列一列修改的方式。如果要更新id为4的所在行的值，设置id为123，value为new value，两种修改方式分别如下

UPDATE table_comms_ease SET (id, value)= (123, 'new value') WHERE id = 4;

或者

UPDATE table_comms_ease SET id=123, value='new value' WHERE id = 4;

修改后，table_comms_ease表中的数据为

id	value
5
123	new value

修改单列的方法和修改多列的方法相似，比如将id为5这一行的value也修改为new value，可以如下操作

UPDATE table_comms_ease SET (value)=('new value') WHERE id = 5;

或者

UPDATE table_comms_ease SET value='new value' WHERE id = 5;

修改后，table_comms_ease表中的数据为

id	value
5	new value
123	new value

查

查询语句的命令是SELECT，它不会修改数据库，结果的行数在自然数范围内，每一行代表一个查询结果。SELECT命令的常用格式为

SELECT 去重策略 列名列表 FROM 表名或者子查询语句 WHERE 过滤语句 ORDER BY 排序策略 LIMIT 数量限制

查询语句中可用的配置比较多，但是大都不是必须的。查询table_comms_ease表的所有内容只需要如下命令即可

SELECT * FROM table_comms_ease;

上面命令中的*表示所有列，命令相当于

SELECT id,value FROM table_comms_ease;

结果为

id	value
5	new value
123	new value

另外，可以通过VALUES语句构建一个查询结果，结果的列名为column1, column2, column3等等。比如

VALUES (1,2,3),('a','b','c');

的结果为

column1	column2	Column3
1	2	3
a	b	c

去重策略

去重策略有两种，一种是默认策略ALL，代表不去重；另一种是DISTINCT，代表去重。table_comms_ease表中value列的值相同，使用ALL和DISTINCT分别查询value列时，命令和结果如下：

ALL命令

SELECT ALL * FROM table_comms_ease;

结果为

value
new value
new value

DISTINCT命令

SELECT DISTINCT value FROM table_comms_ease;

结果为

value
new value

可以看出在有重复结果时，ALL策略会保留所有结果，而DISTINCT策略只保留其中一个

表名或者子查询语句

查询语句的FROM关键字后面可以跟表名或者子查询语句，用于限制查询范围。当填写表名时，可以填写多个表名，用逗号或者连接运算符分隔。当填写查询语句时，可以视为先查询出一张表，再从此表中查询出数据。

假设还有一张表table_comms_ease_1，列信息和table_comms_ease表相同，值为

id	value
1	value of 1 in table_comms_ease_1
2	value of 2 in table_comms_ease_1

则此字段填写table_comms_ease,table_comms_ease_1时得到如下命令

SELECT * FROM table_comms_ease, table_comms_ease_1;

结果为

table_comms_ease.id	table_comms_ease.value	table_comms_ease_1.id	table_comms_ease_id.value
5	new value	1	value of 1 in table_comms_ease_1
5	new value	2	value of 2 in table_comms_ease_1
123	new value	1	value of 1 in table_comms_ease_1
123	new value	2	value of 2 in table_comms_ease_1

当此字段填写两个子查询语句，如一个是id为5，另一个是id为123时，则得到如下命令

SELECT * FROM (SELECT * FROM table_comms_ease WHERE iD=5), (SELECT * FROM table_comms_ease WHERE iD=123)；

结果为

table_comms_ease.id	table_comms_ease.value	table_comms_ease.id	table_comms_ease.value
5	new value	123	new value

将子查询语句的结果视为一张表，则可以统一对两种填写格式的理解。另外查询命令也支持混合填写表名和查询语句。

排序条件

排序条件决定了结果的排列顺序，常用格式如下

ORDER BY 列名 COLLATE 比较方式 排序方式 NULL值的排序方式

比较方式有三种，分别为BINARY, NOCASE和 RTRIM

• BINARY：使用标准C库中的memcmp()函数逐字节比较
• NOCASE：先把ASC II码中的大写字母转为小写字母，再按照BINARY方式比较
• RTRIM：去掉末尾空格后按照BINARY方式比较

通过下面命令为表table_comms_ease添加几条数据，

INSERT INTO table_comms_ease VALUES (6, 'A'), (7, 'new value '), (8, 'Z');

则表中的数据变为

id	value
5	new value
6	A
7	new value
8	Z
123	new value

注意：id为7的一行对应的value的末尾有一个空格

如下示例展示了三种不同比较方式的区别

BINARY命令

SELECT * FROM table_comms_ease ORDER BY table_comms_ease.value COLLATE BINARY;

结果：

id	value
6	A
8	Z
5	new value
123	new value
7	new value

NOCASE命令

SELECT * FROM table_comms_ease ORDER BY table_comms_ease.value COLLATE NOCASE;

结果：

id	value
6	A
5	new value
123	new value
7	new value
8	Z

RTRIM命令

SELECT * FROM table_comms_ease ORDER BY table_comms_ease.value COLLATE RTRIM;

结果：

id	value
6	A
8	Z
5	new value
7	new value
123	new value

数量限制

数量限制语句可以限制查询结果的行数，常用格式如下

LIMIT 数量 OFFET 偏移量

设数量为n，偏移量为o,则上面格式的意义是从第o+1条开始，取最多n条数据，如果没有符合条件的数据，则结果为空。

限制数量为3，得到如下表达式

SELECT * FROM table_comms_ease LIMIT 3;

结果为

id	value
5	new value
6	A
7	new value

由于表的总行数是5，所以如果限制数量≥5，则会查出整张表。

如果限制数量为3，同时指定偏移量为1，得到如下表达式

SELECT * FROM table_comms_ease LIMIT 3 OFFSET 1;

结果过滤掉第一条数据(5, newvalue)，并向后取3条，得到

id	value
6	A
7	new value
8	Z

如果限制数量为3，同时指定偏移量为3，得到如下表达式

SELECT * FROM table_comms_ease LIMIT 3 OFFSET 3;

结果过滤掉前三条数据，并向后取3条，但是后面只有2条，所以得到

id	value
8	Z
123	new value

如果偏移量≥5，则什么都查不到

SQLite常见限制

类别	限制	备注
字符串长度	1亿	由宏SQLITE_MAX_LENGTH定义，可以提高或降低限制，最大到231-1
单行最大字节数	1亿	由宏SQLITE_MAX_LENGTH定义
最大列数	2000	由宏SQLITE_MAX_COLUMN定义，可以提高或降低限制，最大到32767
语句最大长度	10亿	由宏SQLITE_MAX_SQL_LENGTH定义，可以降低限制
连接中最大表数	64	不可改变
表达式树的最大深度	1000	由宏SQLITE_MAX_EXPR_DEPTH定义，可以降低或消除限制
函数的最大参数数	100	由宏SQLITE_MAX_FUNCTION_ARG定义，可以提高，最大到 127
复合 SELECT 语句中的SELECT数	500	由宏SQLITE_MAX_COMPOUND_SELECT定义，可以降低
库文件最大页数	1073741823	由宏SQLITE_MAX_PAGE_COUNT定义，可以提高或降低限制，最大到4294967294。
最大数据库大小	281TB	结合最大页数4294967294和最大页面大小65536，得到最大数据库大小为281TB，但是这是个理论值，未经官方验证过。
表中的最大行数	2^64	无法达到，会先达到281TB的数据库大小限制

数据库中的B树

B树与B+树简介

B树是一种平衡多路查找树，每个结点包含三个部分：键，值，指向子结点的指针。假设一个B树结点中有n个键，则它同时有n个值。如果这是一个叶子结点，则它没有指向子结点的指针，否则有n+1个指向子结点的指针。下图为n==2时的结点情况。

图中键1和键2两个值需要满足键1<键2。 值1和值2分别与键1和键2对应；三个指向子结点的指针，分别指向具有不同范围的键的子结点。子结点1中的键都小于键1；子结点2中的键都大于键1，且小于键2；子结点3中的键都大于键2。如下图提供了一个3路B树的示例。

上图中每个结点有三排，第一排是键；第二排是值；第三排是指向子结点的指针。根节点有50和100两个键，因此它的左子树中结点的键都小于50；中子树中结点的键都大于50且小于100；右子树中结点的键都大于100。

B+树和B树类似，但是B+树的内部结点中只有键和指向子结点的指针，而叶子结点具有键、值和指向下一组值的指针，即只在叶子结点上存储数据。因此父结点中的键还会再出现在子结点上。而且B+树的叶子结点的指向下一组值的指针，将所有值都串成了一个链表。由于内部结点不需要存储值，B+树可以存储更多的键。下图用5路B+树存储了上面3路B树的内容。

B树页

数据库文件由一页或多页组成。同一个数据库中，每页的大小相同，都是 在512 和 65536 之间，并且为2的整数次幂。数据库的页分为锁定字节(lock-byte)页、freelist页、B树页、负载溢出页和指针映射页。

B树算法为SQLite提供了键值存储模式，而且保证了键的有序性和唯一性。SQLite数据库中B树的结点就是一个页面，所以指向的子结点的指针实际上是对应页面的页码。SQLite数据库使用了两种B树变体，在叶子节点存储数据的表B树和不存储数据的索引B树。一颗完整的树只能是完全的表B树或者完全的索引B树。

表B树和索引B树

表B树类似B+树，只将值存放在叶子结点中；索引B树是一颗没有值的树，键就是数据本身，因此索引B树其实类似于B树。下表列出了它们之间的一些差异。

对比项	表B树	索引B树
键长度(byte)	8	最长2147483647的随机值
值存放点	叶子结点	没有值，键就是数据
值长度	最长2147483647	没有值，键就是数据
叶子结点结构	键	键和值
主要使用场景	rowid表	索引、WITHOUT_ROWID表