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1、SQLite入門與分析 1、SQLite介紹 自幾十年前出現(xiàn)的商業(yè)應(yīng)用程序以來(lái),數(shù)據(jù)庫(kù)就成為軟件應(yīng)用程序的主要組成部分。正與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)非常關(guān)鍵一樣,它們也變得非常龐大,并占用了相當(dāng)多的系統(tǒng)資源,增加了管理的復(fù)雜性。隨著軟件應(yīng)用程序逐漸模塊模塊化,一種新型數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)比大型復(fù)雜的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)更適應(yīng)。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)直接在應(yīng)用程序進(jìn)程中運(yùn)行,提供了零配置(zero-configuration)運(yùn)行模式,并且資源占用非常少?! QLite是一個(gè)開(kāi)源的嵌入式關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),它在2000年由D.RichardHipp發(fā)布,它的減少應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)的開(kāi)銷,SQLite可移植性好,很容
2、易使用,很小,高效而且可靠?! QLite嵌入到使用它的應(yīng)用程序中,它們共用相同的進(jìn)程空間,而不是單獨(dú)的一個(gè)進(jìn)程。從外部看,它并不像一個(gè)RDBMS,但在進(jìn)程內(nèi)部,它卻是完整的,自包含的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎?! ∏度胧綌?shù)據(jù)庫(kù)的一大好處就是在你的程序內(nèi)部不需要網(wǎng)絡(luò)配置,也不需要管理。因?yàn)榭蛻舳撕头?wù)器在同一進(jìn)程空間運(yùn)行。SQLite的數(shù)據(jù)庫(kù)權(quán)限只依賴于文件系統(tǒng),沒(méi)有用戶帳戶的概念。SQLite有數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)鎖定,沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。它需要的內(nèi)存,其它開(kāi)銷很小,適合用于嵌入式設(shè)備。你需要做的僅僅是把它正確的編譯到你的程序。 2、架構(gòu)(architecture) SQLite采用了模塊的設(shè)計(jì),
3、它由三個(gè)子系統(tǒng),包括8個(gè)獨(dú)立的模塊構(gòu)成。?? 2.1、接口(Interface) 接口由SQLiteCAPI組成,也就是說(shuō)不管是程序、腳本語(yǔ)言還是庫(kù)文件,最終都是通過(guò)它與SQLite交互的(我們通常用得較多的ODBC/JDBC最后也會(huì)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)CAPI的調(diào)用)。 2.2、編譯器(Compiler) 在編譯器中,分詞器(Tokenizer)和分析器(Parser)對(duì)SQL進(jìn)行語(yǔ)法檢查,然后把它轉(zhuǎn)化為底層能更方便處理的分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)---語(yǔ)法樹(shù),然后把語(yǔ)法樹(shù)傳給代碼生成器(codegenerator)進(jìn)行處理。而代碼生成器根據(jù)它生成一種針對(duì)SQLite的匯編代碼,最后由
4、虛擬機(jī)(VirtualMachine)執(zhí)行?! ?.3、虛擬機(jī)(VirtualMachine) 架構(gòu)中最核心的部分是虛擬機(jī),或者叫做虛擬數(shù)據(jù)庫(kù)引擎(VirtualDatabaseEngine,VDBE)。它和Java虛擬機(jī)相似,解釋執(zhí)行字節(jié)代碼。VDBE的字節(jié)代碼由128個(gè)操作碼(opcodes)構(gòu)成,它們主要集中在數(shù)據(jù)庫(kù)操作。它的每一條指令都用來(lái)完成特定的數(shù)據(jù)庫(kù)操作(比如打開(kāi)一個(gè)表的游標(biāo))或者為這些操作??臻g的準(zhǔn)備(比如壓入?yún)?shù))??傊械倪@些指令都是為了滿足SQL命令的要求(關(guān)于VM,后面會(huì)做詳細(xì)介紹)?! ?.4、后端(Back-End) 后端由B-樹(shù)(B-t
5、ree),頁(yè)緩存(pagecache,pager)和操作系統(tǒng)接口(即系統(tǒng)調(diào)用)構(gòu)成。B-tree和pagecache共同對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。B-tree的主要功能就是索引,它維護(hù)著各個(gè)頁(yè)面之間的復(fù)雜的關(guān)系,便于快速找到所需數(shù)據(jù)。而pager的主要作用就是通過(guò)OS接口在B-tree和Disk之間傳遞頁(yè)面。 3、SQLite的特點(diǎn)(SQLite’sFeaturesandPhilosophy) 3.1、零配置(ZeroConfiguration) 3.2、可移植(Portability): 它是運(yùn)行在Windows,Linux,BSD,MacOSX和一些商用Unix系統(tǒng),比如
6、Sun的Solaris,IBM的AIX,同樣,它也可以工作在許多嵌入式操作系統(tǒng)下,比如QNX,VxWorks,PalmOS,Symbin和WindowsCE。 3.3、Compactness: SQLite是被設(shè)計(jì)成輕量級(jí),自包含的。oneheaderfile,onelibrary,andyou’rerelational,noexternaldatabaseserverrequired 3.4、簡(jiǎn)單(Simplicity) 3.5、靈活(Flexibility) 3.6、可靠(Reliability): SQLite的核心大約有3萬(wàn)行標(biāo)準(zhǔn)C代碼,這些代碼都是模塊
7、化的,很容易閱讀。設(shè)計(jì)與概念1、API 由兩部分組成:核心API(coreAPI)和擴(kuò)展API(extensionAPI) 核心API的函數(shù)實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)庫(kù)操作:連接數(shù)據(jù)庫(kù),處理SQL,遍歷結(jié)果集。它也包括一些實(shí)用函數(shù),比如字符串轉(zhuǎn)換,操作控制,調(diào)試和錯(cuò)誤處理?! U(kuò)展API通過(guò)創(chuàng)建你自定義的SQL函數(shù)去擴(kuò)展SQLite?! ?.1、SQLiteVersion3的一些新特點(diǎn): (1)SQLite的API全部重新設(shè)計(jì),由第二版的15個(gè)函數(shù)增加到88個(gè)函數(shù)。這些函數(shù)包括支持UTF-8和UTF-16編碼的功能函數(shù)。