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SQLite 入门与分析

　、 介绍

　　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

变得非常庞大，并占用了相当多的系统资源，增加了管理的复杂性。随着软件应用程序逐渐模块模块化，一种新型数据库会比大型复

杂的传统数据库管理系统更适应。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。

　　 是一个开源的嵌入式关系数据库，它在  年由  发布，它的减少应用程序管理数据的开销，

可移植性好，很容易使用，很小，高效而且可靠。

　　 采用了模块的设计，它由三个子系统，包括 # 个独立的模块构成。

$

$

　　、接口%&"

　　接口由 '()% 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  交互的我们通常用得较多

的 *'+,' 最后也会转化为相应 '()% 的调用"。

　　、编译器'!-"

　　在编译器中，分词器（./）和分析器)0"对  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"进行处理。而代码生成器根据它生成一种针对  的汇编代码，

最后由虚拟机1-"执行。

　　2、虚拟机1-"

　　架构中最核心的部分是虚拟机，或者叫做虚拟数据库引擎 1- 03413"。它和 ,5 虚拟机相似，解释执

行字节代码。13 的字节代码由 # 个操作码0"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  命令的

要求关于 1，后面会做详细介绍"。

　　6、后端/3"

　　2、零配置:'"

　　它是运行在 ;04<44*= 和一些商用 >< 系统，比如  的 -04% 的 (%=，同样，它也可以工作在

　　2B、可靠- -9"：

　　 的核心大约有 2 万行标准 ' 代码，这些代码都是模块化的，很容易阅读。

设计与概念

、()%

　　由两部分组成C核心 ()%()%"和扩展 ()%（<0()%）

　　核心 ()% 的函数实现基本的数据库操作：连接数据库，处理 ，遍历结果集。它也包括一些实用函数，比如字符串转换，操

作控制，调试和错误处理。

　　扩展 ()% 通过创建你自定义的  函数去扩展 。

　　、102 的一些新特点：

　　" 的 ()% 全部重新设计，由第二版的 A 个函数增加到 ## 个函数。这些函数包括支持 >.8# 和 >.8B 编码的功能函

$$$$6"2 最重要的改变是它的存储模型。由第二版只支持文本模型，扩展到支持 A 种本地数据类型。

　　总之，102 与 1 有很大的不同，在灵活性，特点和性能方面有很大的改进。

　　、主要的数据结构.)-0"

　　 由很多部分组成－04/45-! 等等。但是从程序员的角度，最需要知道的是C4

0!04 和 。它们之间的关系如下：

$

　　2、'0 和 !0

　　' 和 0! 是执行  命令涉及的两个主要数据结构，几乎所有通过 ()% 进行的操作都要用到它们。一个连接

'"代表在一个独立的事务环境下的一个连接 (000- 00

--00-0<"。每一个 0! 都和一个  关联，它通常表示一个编译过的  语句，在

内部，它以 13 字节码表示。! 包括执行一个命令所需要一切，包括保存 13 程序执行状态所需的资源，指向硬盘记

录的 树游标，以及参数等等。

　　6、 和 

　　一个  可以有多个  0 对象一个主要的数据库以及附加的数据库，每一个数据库对象有一个  对象，

一个  有一个  对象这里的对象不是面向对象的“对象”，只是为了说清楚问题"。

　　! 最终都是通过  的  和  从数据库读或者写数据，通过  的游标0"遍历存储在页

面"中的记录。游标在访问页面之前要把数所从 0/ 加载到内存，而这就是  的任务。任何时候，如果  需要页面，

　　"一个连接决不会同时存在多个事务下。

　　509 04-900<-9

　　04!4-00

　　A、核心 ()%

　　核心 ()%主要与执行  命令有关，本质上有两种方法执行  语句：@9和 @9。)

@9 由三个阶段构成：，< 和 -。其实 @9 只是对 @9 的三个过程包

装而已，最终也会转化为 @9 的执行。

　　A、连接的生命周期.'&9-"

　　和大多数据库连接相同，由三个过程构成：

　　（）连接数据库' 0"：

　　每一个  数据库都存储在单独的操作系统文件中，连接，打开数据库的 '()% 为：0@-2G"，它的实现位于

! 文件中，如下：

　　当连接一个在磁盘上的数据库，如果数据库文件存在， 打开一个文件；如果不存在， 会假定你想创建一个新的数

数据。

　　--!!0<00。默认情况下，事务自动提交，也就是每一个  语句都在一个独立的事

　　分析器（0），分词器/"和代码生成器"把 ! 编译成 13 字节码，编译器会

创建一个 0! 句柄0@-2G0!"，它包括字节码以及其它执行命令和遍历结果集的所有资源。

　　相应的 '()% 为 0@-2G"，位于  文件中，如下：

$

0@-2G

　0@-2H 4　　　　　　　

　0H@-4　　　　

　904　　　　　　　

　0@-2G0!HH!4　　

　0HH.-　　　

"I

　K

　O0@-2/() 4@-49044!4.-"K

　　虚拟机执行字节码，执行过程是一个步进00"的过程，每一步0"由 0@-2G0"启动，并由 13 执行一段字节

码。由 0@-2G 编译字节代码，并由 0@-2G0"启动虚拟机执行。在遍历结果集的过程中，它返回 %.3G*;，当

到达结果末尾时，返回 %.3G*?3。

　　2"8-：

　　13 关闭 0!，释放资源。相应的 '()% 为 0@-2G-"。

　　通过下图可以更容易理解该过程：

$

Q-R0@-2R

Q-

!4HH5"

I

　　44-0K

　　0@-2H K

　　0@-2G0!H0!K

　　H0@-K

　　0H-K

　　++打开数据

　　O0@-2GR&0 R4S "K

　　&"I

　　　　&&04R'T 0CE0R40@-2G!0 ""K

　　　　0@-2G-0 "K

　　　　<"K

　　

　　++预处理

　　O0@-2G 40@-4"0-0@-"4S0!4S-"K

　　-OO%.3G*;"I