SQLite3深入浅出

文章目录:
  1. sqlite3 基础语句
  2. sqlite3 API
  3. sqlite3 线程安全
  4. FMDB
基础语句:
  • 创建数据库文件
    学习sqlite3的基础在于SQL语句,开始前请输入$ sqlite3 验证你的电脑是否已经安装了sqlite3
    首先我们需要创建一个数据库文件,打开终端,在合适的目录下,输入:
$ sqlite3 studyDB.db
.databases
  • 创建表
    以id为主键并自动增加,创建一个名为book的表:
create table if not exists book (id integer primary key autoincrement, bookNumber integer, bookName text, authorID integer, pressName text);

输入如下命令查看数据表是否创建成功:

.tables
  • insert
    有了数据表以后,就可以愉快地写SQL语句来测试了,先从基础的增删改查开始:
    输入如下指令,向数据表中插入一条记录:
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1001, '三国演义', 10, '长江出版社');
  • select
    然后做查询操作,看上一条记录是否插入成功:
select * from book;

然而在终端练习SQL语句,看起来并不那么清晰,所以接下来我们用一个可视化工具MesaSQLite来练习SQL语句,解压之后请阅读Serial.txt,如图:


接下来我们多插入几条记录,以便演示操作:

insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1002, '水浒传', 11, '黄河出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1003, '西游记', 12, '长沙出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1004, '红楼梦', 13, '武汉出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1005, '琅琊榜', 14, '黄河出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1006, '伪装者', 15, '长江出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1007, '简爱', 16, '长江出版社');
insert into book (bookNumber, bookName, authorID, pressName) values (1008, '大主宰', 14, '武汉出版社');

执行以上SQL语句以后,我们的数据表中的数据应该是这样的:


  • where
    条件语句where,查询bookNumber为1003的记录:
select  * from book where bookNumber = 1003;
  • update
    修改bookNumber为1002的记录,然后查询所有记录:
update book set pressName = '清华大学出版社' where bookNumber = 1002;
select * from book;
  • delete
    删除红楼梦,然后查询:
delete from book where bookName = '红楼梦';
select *from book;
  • and
    逻辑运算符and,查询pressName为黄河出版社,并且authorID为14的记录:
select * from book where pressName = '黄河出版社' and authorID = 14;
  • or
    逻辑运算符or,查询authorID为14,或者pressName为长江出版社的记录:
select * from book where pressName= '长江出版社' or authorID = 14;
  • like
    模糊查询指令like:
select * from book where pressName like '长%';
select * from book where authorID like '_4';
  • in
    查询authorID为14或16的记录:
select * from book where authorID in (14, 16);
  • not in
    查询pressName不为“长江出版社”的记录:
select * from book where pressName not in ('长江出版社');
  • between
    查询authorID在14到20之间的记录:
select * from book where authorID between 14 and 20;
  • count
    查询pressName为“长江出版社”的记录条数:
select count(pressName) from book where pressName = '长江出版社';

为了方便演示,我们创建另一个数据表author:

create table if not exists author (id integer primary key autoincrement, authorName text, authorID integer, age integer);

执行如下SQL语句:

insert into author (authorName, authorID, age) values ('jack', 21, 45);
insert into author (authorName, authorID, age) values ('dave', 10, 33);
insert into author (authorName, authorID, age) values ('rose', 14, 24);
insert into author (authorName, authorID, age) values ('jim', 16, 56);
insert into author (authorName, authorID, age) values ('ivan', 13, 22);

最后我们的author表中的数据应该是这样的:


  • sum
    查询所有作者的年龄总和:
select sum(age) from author;
  • avg
    查询作者的平均年龄:
select avg(age) from author;
  • max
    查询最大的作者年龄:
select max(age) from author;
  • min
    查询最小的作者年龄:
select min(age) from author;
  • order by
    查询所有的记录,并按年龄升序排列:
select * from author order by age asc;

查询所有的记录,并按年龄降序排列:

select * from author order by age desc;
  • 语句嵌套
    查询年龄小于平均年龄的记录:
select * from author where age < (select avg(age) from author);
  • 多表联合查询
    查询年龄小于平均年龄的作者姓名、图书名、出版社:
select author.authorName, book.bookName, book.pressName from author, book where author.authorID = book.authorID and age< (select avg(age) from author);
sqlite3 API:

要使用sqlite3 API,需要�导入libsqlite3.tbd,然后#import 就可以使用sqlite了。
使用的过程根据使用的函数大致分为如下几个过程:

  1. sqlite3_open()
  2. sqlite3_prepare()
  3. sqlite3_step()
  4. sqlite3_column()
  5. sqlite3_finalize()
  6. sqlite3_close()
    这几个过程是概念上的说法,而不完全是程序运行的过程,如sqlite3_column()表示的是对查询获得一行里面的数据的列的各个操作统称,实际上在sqlite中并不存在这个函数。
  • sqlite3_open
    函数定义:
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_open(
const char *filename,        /* Database filename (UTF-8) */
sqlite3 **ppDb                 /* OUT: SQLite db handle */
);

在操作数据库之前,首先要打开数据库。这个函数打开一个sqlite数据库文件,并且返回一个数据库连接对象。假如这个要被打开的数据文件不存在,则一个同名的数据库文件将被创建。如果使用sqlite3_open和sqlite3_open_v2的话,数据库将采用UTF-8的编码方式,sqlite3_open16采用UTF-16的编码方式。如果sqlite数据库被成功打开(或创建),将会返回SQLITE_OK,否则将会返回错误码。
filename:需要被打开的数据库文件的文件名,在sqlite3_open和sqlite3_open_v2中这个参数采用UTF-8编码,而在sqlite3_open16中则采用UTF-16编码。
ppDb:一个数据库连接句柄被返回到这个参数,即使发生错误。唯一的异常是如果sqlite不能分配内存来存放sqlite对象,ppDb将会被返回一个NULL值。

  • sqlite3_prepare
    函数定义:
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_prepare(
sqlite3 *db,                       /* Database handle */
const char *zSql,               /* SQL statement, UTF-8 encoded */
int nByte,                          /* Maximum length of zSql in bytes. */
sqlite3_stmt **ppStmt,      /* OUT: Statement handle */
const char **pzTail           /* OUT: Pointer to unused portion of zSql */
);

这个函数将sql文本转换成一个准备语句(prepared statement)对象,同时返回语句对象的句柄。这个接口需要一个数据库连接指针以及一个要准备的包含SQL语句的文本。它实际上并不执行(evaluate)这个SQL语句,它仅仅为执行准备这个sql语句。
db:数据库连接指针。
zSql:sql语句,使用UTF-8编码。
nByte:如果nByte小于0,则函数取出zSql中从开始到第一个0终止符的内容;如果nByte不是负的,那么它就是这个函数能从zSql中读取的字节数的最大值。如果nBytes非负,zSql在第一次遇见‘/000/’或‘u000’的时候终止。
pzTail:上面提到zSql在遇见终止符或者是达到设定的nByte之后结束,假如zSql还有剩余的内容,那么这些剩余的内容被存放到pZTail中,不包括终止符。
ppStmt:能够使用sqlite3_step()执行的编译好的准备语句的指针,如果错误发生,它被置为NULL,如假如输入的文本不包括sql语句。调用过程必须负责在编译好的sql语句完成使用后使用sqlite3_finalize()删除它。

  • sqlite3_step
    函数定义:
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_step(sqlite3_stmt*);

这个过程用于执行有前面sqlite3_prepare创建的准备语句。这个语句执行到结果的第一行可用的位置。继续前进到结果的第二行的话,只需再次调用sqlite3_setp()。继续调用sqlite3_setp()直到这个语句完成,那些不返回结果的语句(如:INSERT,UPDATE,或DELETE),sqlite3_step()只执行一次就返回。

  • sqlite3_column
    函数定义:
SQLITE_API const void* SQLITE_STDCALL sqlite3_column_blob(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_column_bytes(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_column_bytes16(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API double SQLITE_STDCALL sqlite3_column_double(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_column_int(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API sqlite3_int64 SQLITE_STDCALL sqlite3_column_int64(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API const unsigned char* SQLITE_STDCALL sqlite3_column_text(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API const void* SQLITE_STDCALL sqlite3_column_text16(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_column_type(sqlite3_stmt*,intiCol);
SQLITE_API sqlite3_value* SQLITE_STDCALL sqlite3_column_value(sqlite3_stmt*,intiCol);

这个过程从执行sqlite3_step()执行一个准备语句得到的结果集的当前行中返回一个列。每次sqlite3_step得到一个结果集的列停下后,这个过程就可以被多次调用去查询这个行的各列的值。对列操作是有多个函数,均以sqlite3_column为前缀。
第一个参数为从sqlite3_prepare返回来的prepared statement对象的指针。
第二参数指定这一行中的想要被返回的列的索引。最左边的一列的索引号是0,行的列数可以使用sqlite3_colum_count()获得。

  • sqlite3_finalize
    函数定义:
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_finalize(sqlite3_stmt *pStmt);

这个过程销毁前面被sqlite3_prepare创建的准备语句,每个准备语句都必须使用这个函数去销毁以防止内存泄露。

  • sqlite3_exec
    函数定义:
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_exec(
sqlite3*,                                                            /* An open database */
const char*sql,                                                  /* SQL to be evaluated */
int(*callback)(void*,int,char**,char**),                /* Callback function */
void*,                                                                /* 1st argument to callback */
char **errmsg                                                    /* Error msg written here */
);

sqlite3_step 和 sqlite3_exec 都可以用于执行SQL语句,他们的区别在于后者是sqlite3_prepare()、sqlite3_step() 和 sqlite3_finalize() 的封装,能让程序多次执行sql语句而不要写许多重复的代码,然后提供一个回调函数进行结果的处理。
第1个参数:数据库连接指针。
第2个参数:是一条sql语句。
第3个参数:是一个函数指针,当这条语句执行之后,sqlite3会去调用你提供的这个函数。
第4个参数:是你所提供的指针,你可以传递任何一个指针参数到这里,这个参数最终会传到回调函数里面,如果不需要传递指针给回调函数,可以填NULL。等下我们再看回调函数的写法,以及这个参数的使用。
第5个参数:是错误信息。注意是指针的指针。sqlite3里面有很多固定的错误信息。执行sqlite3_exec 之后,执行失败时可以查阅这个指针。

  • sqlite3_close
    函数定义
SQLITE_API int SQLITE_STDCALL sqlite3_close(sqlite3*);

这个过程用于关闭数据库
代码演示:

NSString *select_stmt = [NSString stringWithFormat:
@"select * from people where name = \"%@\"",
self.name.text
];
sqlite3_stmt *stmt;
sqlite3_prepare(db,select_stmt.UTF8String,-1,&stmt,NULL);
while(sqlite3_step(stmt) ==SQLITE_ROW) {
NSString*name = [NSString stringWithUTF8String:(const char*)sqlite3_column_text(stmt,1)];
NSString*address = [NSString stringWithUTF8String:(const char*)sqlite3_column_text(stmt,2)];
NSString*age = [NSString stringWithUTF8String:(const char*)sqlite3_column_text(stmt,3)];
self.name.text= name;
self.address.text= address;
self.age.text= age;
}
sqlite3_finalize(stmt);
sqlite3_close(db);

完整的SQLite3 API 代码戳这里

线程安全

在iOS开发时,为了不阻塞主线程,数据库访问必须移到子线程中。从3.3.1版本开始,SQLite就是线程安全的了。而iOS的SQLite版本没有低于这个版本的:
3.4.0 - iPhone OS 2.2.1
3.6.12 - iPhone OS 3.0 / 3.1
3.6.22 - iPhone OS 4.0
3.6.23.2 - iPhone OS 4.1 / 4.2
3.7.2 - iPhone OS 4.3
3.7.7 - iPhone OS 5.0

SQLite支持3种线程模式:

  • 单线程:禁用所有的mutex锁,并发使用时会出错。当SQLite编译时加了SQLITE_THREADSAFE=0参数,或者在初始化SQLite前调用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_SINGLETHREAD)时启用。

  • 多线程:只要一个数据库连接不被多个线程同时使用就是安全的。源码中是启用bCoreMutex,禁用bFullMutex。实际上就是禁用数据库连接和prepared statement(准备好的语句)上的锁,因此不能在多个线程中并发使用同一个数据库连接或prepared statement。当SQLite编译时加了SQLITE_THREADSAFE=2参数时默认启用。若SQLITE_THREADSAFE不为0,可以在初始化SQLite前,调用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_MULTITHREAD)启用;或者在创建数据库连接时,设置SQLITE_OPEN_NOMUTEX flag。

  • 串行:启用所有的锁,包括bCoreMutex和bFullMutex。因为数据库连接和prepared statement都已加锁,所以多线程使用这些对象时没法并发,也就变成串行了。当SQLite编译时加了SQLITE_THREADSAFE=1参数时默认启用。若SQLITE_THREADSAFE不为0,可以在初始化SQLite前,调用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_SERIALIZED)启用;或者在创建数据库连接时,设置SQLITE_OPEN_FULLMUTEX flag。

而这里所说的初始化是指调用sqlite3_initialize()函数,这个函数在调用sqlite3_open()时会自动调用,且只有第一次调用是有效的。

另一个要说明的是prepared statement,它是由数据库连接(的pager)来管理的,使用它也可看成使用这个数据库连接。因此在多线程模式下,并发对同一个数据库连接调用sqlite3_prepare_v2()来创建prepared statement,或者对同一个数据库连接的任何prepared statement并发调用sqlite3_bind_*()和sqlite3_step()等函数都会出错(在iOS上,该线程会出现EXC_BAD_ACCESS而中止)。这种错误无关读写,就是只读也会出错。安全使用规则是:没有事务正在等待执行的话,所有prepared statement都要被finalized。

调用sqlite3_threadsafe()可以获得编译期的SQLITE_THREADSAFE参数。标准发行版是1,也就是串行模式;而iOS上是2,也就是多线程模式。

一段存在线程安全隐患的代码:


iOS上的SQLite默认是多线程模式,多个线程同时使用同一个数据库连接对象,将会产生异常,解决办法的一种就是在sqlite3_open前加上sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_SERIALIZED)。
完整的线程安全代码戳这里

MFDB

一个使用FMDB的代码示例戳这里
需要说明的是 FMDatabaseQueue 解决了线程安全问题

参考链接:
SQLite教程
sqlite3简介
SQLite在多线程环境下的应用

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