SQLite：简洁高效的嵌入式数据库解决方案

原创 | 文 BFT机器人

引言

SQLite是一个进程内的库，实现了自给自足的、无服务器的、零配置的、事务性的 SQL 数据库引擎。它是一个零配置的数据库，这意味着与其他数据库不一样，您不需要在系统中配置。就像其他数据库，SQLite 引擎不是一个独立的进程，可以按应用程序需求进行静态或动态连接。同样SQLite可以直接访问其存储文件。

SQLite占用资源少，非常适合在嵌入式设备里面，同时有很多种语言的接口，其中用SQLite最多的语言是C++。而C++在工业领域应用广泛，所以工业上的软件设计基本上都是用SQLite这个数据库。

在嵌入式系统、移动应用程序、桌面应用程序和小型Web应用程序中。它可以作为单用户应用程序的本地数据库存储解决方案，或者作为客户端-服务器架构中的轻量级数据库。

当然数据库作为一个数据的管理者，我们每次都运行软件来显示数据库的话会比较麻烦，所以我们通常用数据库可视化工具来查看数据库，同时也是数据库管理工具，这边介绍一下Navicat Premium。

Navicat Premium作为一款数据库管理工具,是一个可多重连线资料库的管理工具，它可以让你以单一程式同时连线到 MySQL、SQLite、及Oracle，让管理不同类型的资料库更加的方便。下图是Navicat Premium里面显示数据库时的界面。

基本操作

定义一个SQLite数据库：QSqlDatabase DB_;//数据库

定义一个SQLite数据模型：

QSqlTableModel* tabel_model; //数据模型（一张数据表）

创建一个数据表：

tabel_model = new QSqlTableModel(this, DB_);

设置数据表的名称：

tabel_model ->setTable("teacher");

设置数据表的保存方式：

tabel_model ->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);

设置数据表的排序方式：

tabel_model ->setSort(tab_model_->fieldIndex("Date"), Qt::AscendingOrder);

创建数据库表

QSqlQuery sqlQuery;

QString sql = "";

sql = "create table teacher(teacher_id integer primary key, teacher_name text , teacher_gender text, teacher_age integer)";

if(!sqlQuery.exec(sql))

{

qDebug()<<"创建teacher表失败！！";

}

else

{

qDebug()<<"创建teacher表成功";

}

创建的表如下图所示：

2、Qt中设置字段显示名

tabel_model->setHeaderData(tab_model_->fieldIndex("teacher_id "), Qt::Horizontal, QString::fromLocal8Bit("ID"));

tabel_model->setHeaderData(tab_model_->fieldIndex("teacher_name"), Qt::Horizontal, QString::fromLocal8Bit("名字"));

tabel_model->setHeaderData(tab_model_->fieldIndex("teacher_gender"), Qt::Horizontal, QString::fromLocal8Bit("性别"));

tabel_model->setHeaderData(tab_model_->fieldIndex("teacher_age"), Qt::Horizontal, QString::fromLocal8Bit("年龄"));

3、给teacher表添加数据

tabel_model ->insertRow(tabel_model ->rowCount(), QModelIndex());

//在末尾添加一个记录

curIndex = tabel_model ->index(tabel_model ->rowCount() - 1, 1);

//创建最后一行的ModelIndex

int currow = curIndex_.row();

//当前行

tabel_model ->setData(teacher ->index(currow, 1),id);

//给currow行的第一列插入id

对于其他列的插入，可以用循环解决。

SQL (Structured Query Language:结构化查询语言)

是用于管理关系数据库管理系统（RDBMS）。SQL 的范围包括数据插入、查询、更新和删除，数据库模式创建和修改，以及数据访问控制。

假定有一个表student，属性有name,gender,age,hobby。

以下是SQL语句中增删改查的介绍。

SELECT语法

SELECT column_name,column_name FROM table_name;

SELECT * FROM table_name;

查询student 表中所有的数据:select * from student;

SQL WHERE 语法

SELECT column_name,column_name FROM table_name WHERE column_name operator value;

查询student表中所有女同学:select * from student where gender=’女’;

INSERT语法

INSERT INTO table_name VALUES (value1,value2,value3,...);

给student表插入一组数据:insert into student values(“小明”,’男’,18,”打篮球”);

UPDATE语法

UPDATE table_name SET column1=value1 WHERE some_column=some_value

将小明的爱好更新为打羽毛球:update student set hobby=“打羽毛球” where name=“小明”;

DELETE语法

DELETE FROM table_name WHERE some_column=some_value;

将小明这条记录删除:delete from student where name=”小明”;

特点优势

SQLite作为一种嵌入式关系型数据库管理系统，由D. Richard Hipp于2000年设计和开发的，其设计目标是提供一个轻量级的、自包含的数据库引擎，可以在各种平台上无缝运行。主要有以下几个特点：

• 嵌入式数据库：SQLite以静态库的形式提供，可以直接嵌入到应用程序中，而不需要独立的数据库服务器进程。这使得SQLite在资源有限的环境中使用非常方便，而且没有独立的服务器管理开销。

• 轻量级：SQLite的核心引擎非常小巧，代码库轻量且高效。这使得SQLite成为适用于嵌入式系统和移动设备的理想选择。

• 零配置：使用SQLite数据库不需要任何繁琐的配置或管理任务。创建数据库文件后，即可立即开始使用。

• 交易支持：SQLite支持完整的ACID事务属性（原子性、一致性、隔离性和持久性），可以确保数据的完整性和一致性。

• 支持多种编程语言：SQLite可以通过C/C++、Java、Python、PHP等多种编程语言进行访问和操作。

• 跨平台：SQLite是跨平台的，可以在各种操作系统（如Windows、Linux、macOS等）上运行，并且与主流编程语言的绑定库相容性良好。

• 高性能：尽管SQLite的设计目标是轻量级，但它具备相当高的性能。SQLite的查询执行速度快，适用于许多中小型应用程序。

• 支持丰富的SQL功能：SQLite支持标准的SQL查询语句，包括复杂的查询、子查询、内连接、外连接、聚合函数等。

应用领域

SQLite在生活中的应用随处可见，如Mozilla Firefox浏览器使用SQLite作为其内部的存储引擎，用于管理书签、历史记录、扩展和其他浏览器数据。Adobe的一些软件，如Lightroom和Photoshop Elements，使用SQLite来管理和存储照片库、目录结构、元数据和其他相关信息。

许多聊天应用程序，包括WhatsApp、Telegram和Signal，使用SQLite来存储聊天记录、联系人信息、设置等。操作系统，如iOS和Android，使用SQLite来管理系统的各种配置、用户数据、日志等。

物联网设备通常需要一种轻量级的数据库来存储和查询传感器数据、设备状态等。SQLite在这方面得到广泛应用，用于物联网设备的数据存储和处理。GPS导航应用程序使用SQLite来存储地图数据、路线信息、兴趣点等，以实现离线导航功能。

很多数据收集应用和移动应用，如调查应用、实时数据收集应用等，使用SQLite来存储和管理收集的数据，以供离线使用或后续分析。总体而言其应用范围主要分为以下几大类：

• 移动应用程序：许多移动应用程序使用SQLite作为本地存储解决方案，用于存储用户数据、设置信息、离线数据等。例如，iOS和Android平台的应用程序可以使用SQLite来管理本地数据存储。

• 桌面应用程序：SQLite可以用于桌面应用程序中的本地数据存储，例如日历应用、笔记应用、个人管理工具等。许多常见的桌面应用程序使用SQLite来管理和存储数据。

• 嵌入式系统：SQLite的轻量级和嵌入式特性使其在嵌入式系统中得到广泛应用。它可以用于智能家居设备、物联网设备、嵌入式传感器等，提供数据存储和查询功能。

• 小型Web应用程序：对于小型的Web应用程序，特别是个人博客、静态网站等，SQLite可以作为轻量级的数据库解决方案。它可以用于存储文章、评论、用户数据等。

• 测试和原型开发：SQLite的简单性和易用性使其成为开发人员在测试和原型开发阶段使用的理想数据库。它可以快速搭建原型，并进行数据存储和查询操作。

• 数据分析和报告：SQLite可以用于小规模的数据分析和报告任务。分析人员可以使用SQLite来存储和查询数据，执行简单的SQL查询，进行数据筛选、聚合和分析。

比较差异

SQLite与其他常见的数据库管理系统（DBMS）相比，在架构上，SQLite是一种嵌入式数据库，将数据库引擎直接嵌入到应用程序中，而不需要独立的服务器进程。相比之下，传统的DBMS如MySQL、PostgreSQL和Oracle需要独立的服务器和客户端连接。

存储方式上，SQLite以文件形式存储整个数据库，而其他DBMS使用更复杂的存储结构，如表空间、数据文件和日志文件。这使得SQLite在管理和备份数据库方面更加简单和直观。用户上，SQLite是单用户数据库，只能由一个进程或线程访问。

其他DBMS通常支持多用户并发访问，具备更复杂的锁定和并发控制机制。相比于其他成熟的DBMS，SQLite在功能上可能相对较小。它不支持某些高级功能，如复杂的存储过程、触发器、外键约束等。

SQLite更注重简洁性和轻量级特性，适用于小型和嵌入式应用。又由于SQLite是一个本地数据库引擎，直接与应用程序交互，无需网络通信和客户端-服务器开销，因此在某些场景下具有较高的性能表现。

然而，在高并发和大规模数据处理方面，其他DBMS可能更具优势。依据SQLite的嵌入式特性，部署和维护也非常简单。只需将SQLite库文件包含在应用程序中即可，无需独立的数据库安装和配置。

总体而言，SQLite适用于那些对数据库需求相对较小，或需要在资源受限环境中使用的应用程序。它提供了简单、快速、轻量级的数据库解决方案，特别适用于嵌入式系统、移动应用和小型应用程序。对于需要更高级功能和复杂性的大型应用，传统的DBMS可能更具优势。

结语

SQLite是一种流行的嵌入式数据库管理系统，以其轻量级设计和高效性能在各个应用领域广泛应用。作为嵌入式数据库，SQLite的优势在于其简化的部署过程和资源节省，使其成为小型和嵌入式应用的理想选择。

通过零配置和跨平台兼容性，SQLite提供了简化的管理和开发体验，并且可以在不同的操作系统和编程语言上使用。其核心功能包括数据库创建与连接、SQL查询与数据操作、事务支持与ACID属性、数据类型与索引，以及数据库文件和写时复制（WAL）机制。

与传统数据库管理系统相比，SQLite的特点和优势在于其嵌入式特性、轻量级设计、简化管理和跨平台兼容性，同时提供高性能和可靠性。无论是移动应用程序、桌面应用程序、嵌入式系统、小型Web应用程序还是数据分析和报告，SQLite都是一个强大而灵活的数据库解决方案。

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