No9 SQLite

一 SQLite基礎

  • 什麼是SQLite

    • SQLite是一款輕型的嵌入式數據庫
    • 它佔用資源非常的低,在嵌入式設備中,可能只需要幾百K的內存就夠了
    • 它的處理速度比Mysql、PostgreSQL這兩款著名的數據庫都還快
  • 什麼是數據庫

    • 數據庫(Database)是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫
    • 數據庫可以分爲2大種類
      • 關係型數據庫(主流)
      • 對象型數據庫
  • 常用關係型數據庫
    • PC端:Oracle、MySQL、SQL Server、Access、DB2、Sybase
    • 嵌入式\移動客戶端:SQLite

  • 數據庫是如何存儲數據的
    • 數據庫的存儲結構和excel很像,以表(table)爲單位
  • 數據庫存儲數據的步驟
    • 新建一張表(table)
    • 添加多個字段(column,列,屬性)
    • 添加多行記錄(row,每行存放多個字段對應的值)

二 Navicat安裝

  • Navicat是一款著名的數據庫管理軟件,支持大部分主流數據庫(包括SQLite)
  • 利用Navicat建立數據庫連接
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  • 建表
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    • 查看DDL
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    • 執行 SQL語句
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主鍵約束

  • 如果t_student表中就name和age兩個字段,而且有些記錄的name和age字段的值都一樣時,那麼就沒法區分這些數據,造成數據庫的記錄不唯一,這樣就不方便管理數據
  • 良好的數據庫編程規範應該要保證每條記錄的唯一性,爲此,增加了主鍵約束

    • 也就是說,每張表都必須有一個主鍵,用來標識記錄的唯一性
  • 什麼是主鍵

    • 主鍵(Primary Key,簡稱PK)用來唯一地標識某一條記錄
      • 例如t_student可以增加一個id字段作爲主鍵,相當於人的身份證
    • 主鍵可以是一個字段或多個字段
  • 主鍵的設計原則

    • 主鍵應當是對用戶沒有意義的
    • 永遠也不要更新主鍵
    • 主鍵不應包含動態變化的數據
    • 主鍵應當由計算機自動生成
  • 主鍵的聲明

    • 在創表的時候用primary key聲明一個主鍵
      • create table t_student (id integer primary key, name text, age integer) ;
      • integer類型的id作爲t_student表的主鍵
    • 主鍵字段
      • 只要聲明爲primary key,就說明是一個主鍵字段
      • 主鍵字段默認就包含了not null 和 unique 兩個約束
    • 如果想要讓主鍵自動增長(必須是integer類型),應該增加autoincrement
      • create table t_student (id integer primary key autoincrement, name text, age integer) ;

三 SQL語句

  • 什麼是SQL
    • SQL(structured query language):結構化查詢語言
    • SQL是一種對關係型數據庫中的數據進行定義和操作的語言
    • SQL語言簡潔,語法簡單,好學好用
  • 什麼是SQL語句

    • 使用SQL語言編寫出來的句子\代碼,就是SQL語句
    • 在程序運行過程中,要想操作(增刪改查,CRUD)數據庫中的數據,必須使用SQL語句
  • SQL語句的特點

    • 不區分大小寫(比如數據庫認爲user和UsEr是一樣的)
    • 每條語句都必須以分號 ; 結尾
  • SQL中的常用關鍵字有
    • select、insert、update、delete、from、create、where、desc、order、by、group、table、alter、view、index等等
  • 數據庫中不可以使用關鍵字來命名錶、字段

  • SQL語句的種類

    • 數據定義語句(DDL:Data Definition Language)
      • 包括create和drop等操作
      • 在數據庫中創建新表或刪除表(create table或 drop table)
    • 數據操作語句(DML:Data Manipulation Language)
      • 包括insert、update、delete等操作
      • 上面的3種操作分別用於添加、修改、刪除表中的數據
    • 數據查詢語句(DQL:Data Query Language)
      • 可以用於查詢獲得表中的數據
      • 關鍵字select是DQL(也是所有SQL)用得最多的操作
      • 其他DQL常用的關鍵字有where,order by,group by和having
  • 計算記錄的數量
    • 格式
      • select count (字段) from 表名 ;
      • select count ( * ) from 表名 ;
// 示例
select count (age) from t_student ;
select count ( * ) from t_student where score >= 60;
  • 排序
    • 查詢出來的結果可以用order by進行排序
      • select * from t_student order by 字段 ;
      • select * from t_student order by age ;
    • 默認是按照升序排序(由小到大),也可以變爲降序(由大到小)
      • select * from t_student order by age desc ; //降序
      • select * from t_student order by age asc ; // 升序(默認)
    • 也可以用多個字段進行排序
      • select * from t_student order by age asc, height desc ;
      • 先按照年齡排序(升序),年齡相等就按照身高排序(降序)
  • limit
    • 使用limit可以精確地控制查詢結果的數量,比如每次只查詢10條數據
  • 格式
    • select * from 表名 limit 數值1, 數值2 ;
// 示例
select * from t_student limit 4, 8 ;
// 可以理解爲:跳過最前面4條語句,然後取8條記錄
  • limit常用來做分頁查詢,比如每頁固定顯示5條數據,那麼應該這樣取數據
    • 第1頁:limit 0, 5
    • 第2頁:limit 5, 5
    • 第3頁:limit 10, 5
    • 第n頁:limit 5*(n-1), 5
  • 面試題:select * from t_student limit 7 ;
    • 相當於select * from t_student limit 0, 7 ;(跳過0條取7條)
  • 簡單約束
    • 建表時可以給特定的字段設置一些約束條件,常見的約束有
      • not null :規定字段的值不能爲null
      • unique :規定字段的值必須唯一
      • default :指定字段的默認值
        (建議:儘量給字段設定嚴格的約束,以保證數據的規範性)
// 示例
create table t_student (id integer, name text not null unique, age integer not null default 1) ;
// name字段不能爲null,並且唯一
// age字段不能爲null,並且默認爲1

四 DDL 語句

創表

  • 格式
    • create table 表名 (字段名1 字段類型1, 字段名2 字段類型2, …) ;
    • create table if not exists 表名 (字段名1 字段類型1, 字段名2 字段類型2, …) ;
示例
create table t_student (id integer, name text, age inetger, score real) ;
  • SQLite將數據劃分爲以下幾種存儲類型:
    • integer : 整型值
    • real : 浮點值
    • text : 文本字符串
    • blob : 二進制數據(比如文件)
  • 實際上SQLite是無類型的
    • 就算聲明爲integer類型,還是能存儲字符串文本(主鍵除外)
    • 建表時聲明啥類型或者不聲明類型都可以

刪表

  • 格式
    • drop table 表名 ;
    • drop table if exists 表名 ;
示例
drop table t_student ;

五 DML 語句

插入數據(insert)

  • 格式
    • insert into 表名 (字段1, 字段2, …) values (字段1的值, 字段2的值, …) ;
  • 示例
    • insert into t_student (name, age) values (‘lnj’, 10) ;
  • 注意
    • 數據庫中的字符串內容應該用單引號 ’ 括住

更新數據(update)

  • 格式
    • update 表名 set 字段1 = 字段1的值, 字段2 = 字段2的值, … ;
  • 示例
    • update t_student set name = ‘jack’, age = 20 ;
  • 注意
    • 上面的示例會將t_student表中所有記錄的name都改爲jack,age都改爲20

刪除數據(delete)

  • 格式
    • delete from 表名 ;
  • 示例
    • delete from t_student ;
  • 注意
    • 上面的示例會將t_student表中所有記錄都刪掉

條件語句

  • 如果只想更新或者刪除某些固定的記錄,那就必須在DML語句後加上一些條件
  • 條件語句的常見格式
    • where 字段 = 某個值 ; // 不能用兩個 =
    • where 字段 is 某個值 ; // is 相當於 =
    • where 字段 != 某個值 ;
    • where 字段 is not 某個值 ; // is not 相當於 !=
    • where 字段 > 某個值 ;
    • where 字段1 = 某個值 and 字段2 > 某個值 ; // and相當於C語言中的 &&
    • where 字段1 = 某個值 or 字段2 = 某個值 ; // or 相當於C語言中的 ||
//  將t_student表中年齡大於10 並且 姓名不等於jack的記錄,年齡都改爲 5
update t_student set age = 5 where age > 10 and name != ‘jack’ ;

//  刪除t_student表中年齡小於等於10 或者 年齡大於30的記錄
delete from t_student where age <= 10 or age > 30 ;

六 DQL 語句

  • 格式
    • select 字段1, 字段2, … from 表名 ;
    • select * from 表名; // 查詢所有的字段
示例
select name, age from t_student ;
select * from t_student ;
select * from t_student where age > 10 ;  //  條件查詢
  • 起別名(AS可以省略)
    • 常見應用場景多表查詢
  • 格式(字段和表都可以起別名)
    • select 字段1 別名 , 字段2 別名 , … from 表名 別名 ;
    • select 字段1 別名, 字段2 as 別名, … from 表名 as 別名 ;
    • select 別名.字段1, 別名.字段2, … from 表名 別名 ;
// 示例
select name myname, age myage from t_student ;
// 給name起個叫做myname的別名,給age起個叫做myage的別名

select s.name, s.age from t_student s ;
// 給t_student表起個別名叫做s,利用s來引用表中的字段

七 外鍵約束

  • 利用外鍵約束可以用來建立表與表之間的聯繫
    • 外鍵的一般情況是:一張表的某個字段,引用着另一張表的主鍵字段
  • 新建一個外鍵
create table t_student (id integer primary key autoincrement, name text, age integer, class_id integer, constraint fk_t_student_class_id_t_class_id foreign key (class_id) references t_class (id)) ; 
// t_student表中有一個叫做fk_t_student_class_id_t_class_id的外鍵
// 這個外鍵的作用是用t_student表中的class_id字段引用t_class表的id字段
  • 外鍵定義規則:
    • 一般情況下外鍵定義在多的一方

八 SQLite編碼

  • 在iOS中使用SQLite3,首先要添加庫文件libsqlite3.dylib和導入主頭文件
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  • 如果導入(tbd 文件)後報錯解決方法

    • 拷貝下圖路徑

    這裏寫圖片描述

    這裏寫圖片描述

    • 按住 command + shift + G
      這裏寫圖片描述
    • 粘貼路徑,找到libsqlite3.0.dylib文件,打開即可
  • SQLite是基於 C語言,跟 swift 需要橋接

    • command + N
    • SQLite_Bridge.h
      • 引用#import<sqlite3.h>
    • 配置工程
      這裏寫圖片描述
  • 使用數據庫先搞一個單例(SQLiteManager.swift)

class SQLiteManager: NSObject {  
    static let shareInstance: SQLiteManager = SQLiteManager()
 }
  /**打開指定名稱的數據庫, 如果不存在就創建一個新的  
    - parameter name: 數據庫文件的名稱
    */
    func openDatabase(name: String)
    {
        // 1.生成數據庫文件的路徑
        let path = name.documentDir()
        let cPath = path.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!   
        /*
        sqlite3_open方法可以打開已經已經存在的數據庫, 如果數據庫不存在就會自動創建一個新的
        1.需要打開的數據庫文件的絕對路徑
        2.數據庫句柄(指針), 以後所有對數據庫的操作都需要依賴這個指針
        */
        if sqlite3_open(cPath, &db) != SQLITE_OK
        {
            print("打開數據庫失敗")
            return
        }

 /*
        1.企業開發中, SQL語句最好現在PC端驗證之後再拷貝過來
        2.如果SQL語句太長, 建議換行, 方便調試
        */
        let sql = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS T_Person( \n" +
        "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, \n" +
        "name TEXT, \n" +
        "age INTEGER \n" +
        ");"
        if !createTable(sql)
        {
            print("創建表失敗")
            return
        }

  /**
    創建表
    */
    func createTable(sql: String) -> Bool
    {
        return execSQL(sql)
    }

    func execSQL(sql: String) -> Bool
    {
        let cSql = sql.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!
        /*
        sqlite3_exec執行一條SQL語句
        第一個參數: 一個已經打開的數據庫句柄
        第二個參數: 需要執行的SQL語句(C語言字符串)
        第三個參數: 回調函數(一般傳nil)
        第四個參數: 第三個參數的第一個參數(一般傳nil)
        第五個參數: 錯誤信息
        */
        return sqlite3_exec(db, cSql, nil, nil, nil) == SQLITE_OK
    }

九 iOS 中的 DML

  • Person.swift
class Person: NSObject {
    var id: Int = 0
    var name: String?
    var age: Int = 0
    init(dict: [String: AnyObject])
    {
        super.init()
        setValuesForKeysWithDictionary(dict)
    }
    override func setValue(value: AnyObject?, forUndefinedKey key: String) {
    }

    override var description: String {
        let property = ["id", "name", "age"]
        let dict = dictionaryWithValuesForKeys(property)
        return "\(dict)"
    }
 /**
    插入一條記錄
    */
    func insertPerson() -> Bool
    {
        let sql = "INSERT INTO T_Person \n" +
        "(name, age) \n" +
        "VALUES \n" +
        "('\(name!)', \(age));"

       return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
    /**
    跟新記錄

    - parameter name: 新值
    */
    func updatePerson(name: String) -> Bool
    {
        let sql = "UPDATE T_Person \n" +
        "SET name = '\(name)' \n" +
        "WHERE name IS '\(self.name!)';"

        return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
    /**
    刪除一條記錄
    */
    func deletePerson() -> Bool
    {
      let sql = "DELETE FROM T_Person WHERE age IS \(self.age);"

       return SQLiteManager.shareInstance.execSQL(sql)
    }
}

十 查詢數據

 /**
    查詢數據

    - parameter sql: 需要執行的語句
    */
    func recordExecSQL(sql: String) -> [[String: AnyObject]]?
    {
        // 1.將sql語句轉換爲C語言
        let cSQL = sql.cStringUsingEncoding(NSUTF8StringEncoding)!

        // 2.預編譯需要執行的SQL語句(檢查錯誤, 提升性能)
        var stmt: COpaquePointer = nil
        if sqlite3_prepare_v2(db, cSQL, -1, &stmt, nil) != SQLITE_OK
        {
            print("預編譯失敗")
            // 關閉結果集句柄
            sqlite3_finalize(stmt)
            return nil
        }

        // 3.取出每一行的數據
        var res = [[String: AnyObject]]()
        while sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW
        {
            let record = recordWithStmt(stmt)
            res.append(record)
        }

        // 釋放結果集
        sqlite3_finalize(stmt)

        return res
    }
 /**
    根據結果集查詢一條數據

    - parameter stmt: 結果集

    - returns: 字典
    */
    private func recordWithStmt(stmt: COpaquePointer) -> [String: AnyObject]
    {
        // 定義字典, 保存當前行數據
        var record = [String: AnyObject]()

        // 1.取出當前行的總列數
        let count = sqlite3_column_count(stmt)

        for i in 0..<count
        {
            // 2.取出每一列的名稱
            let cName = sqlite3_column_name(stmt, i)
            let name = String(CString: cName, encoding: NSUTF8StringEncoding)!

            // 3.取出每一列的類型
            let type = sqlite3_column_type(stmt, i)

            // 4.判斷當前列的數據類型
            switch type
            {
            case SQLITE_INTEGER:
                // 整型
                let intValue = sqlite3_column_int64(stmt, i)
                record[name] = Int(intValue)
            case SQLITE_FLOAT:
                // 浮點類型
                let floatValue = sqlite3_column_double(stmt, i)
                record[name] = floatValue
            case SQLITE3_TEXT:
                // 文本類型 UnsafePointer<UInt8>
                let cText = UnsafePointer<Int8>(sqlite3_column_text(stmt, i))
                let text = String(CString: cText, encoding: NSUTF8StringEncoding)!
                record[name] = text
            case SQLITE_NULL:
                // 空
                //                    print("空")
                record[name] = NSNull()
            default:
                // 二進制
                // 企業開發中, 一般不會將二進制存儲到數據庫中
                print("二進制")
            }
        }
        return record
    }

十一 數據庫和多線程

  var db: COpaquePointer = nil 
  /// 因爲數據庫是一個文件, 不能多條線程同時操作, 所以創建一個串行隊列
  var queue: dispatch_queue_t = dispatch_queue_create("com.baidu.n
g", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
func insertAction(action: (manager: SQLiteManager)->())
    {
        dispatch_async(queue) { () -> Void in
            action(manager: self)
        }
    }
  • ViewController.swift
 override func touchesBegan(touches: Set<UITouch>, withEvent event: UIEvent?) {

        print(NSThread.currentThread())

        for i in 0..<20000
        {
            let p = Person(dict: ["name": "zs\(i + 100)", "age": 30 + i])
//            print(p.insertPerson())
            p.insertQueuePerson()
        }     
    }
}

由於數據庫是一個文件,不能多線程操作,必須搞一個專門的串行的子線程操作

十二 事務

/**
    開啓事務
    */
    func beginTransaction()
    {
        execSQL("BEGIN TRANSACTION;")
    }
    /**
    提交事務
    */
    func commitTransaction()
    {
        execSQL("COMMIT TRANSACTION;")
    }
    /**
    回滾事務
    */
    func rollbackTransaction()
    {
        execSQL("ROLLBACK TRANSACTION;")
    }

一般情況下, 做數據的批量處理時都需要考慮回滾

  • 1.事務可以保證多條SQL語句要麼一起成功,要麼一起失敗
    • 原理: 開啓事務就對數據庫做一個備份
      • 提交事務就刪除備份, 使用該修改之後的數據
      • 回滾事務就刪除修改後的數據, 用備份來替代修改之前的數據
  • 2.事務還可以提升程序性能, 其實當我們每次調用sqlite3的sqlite3_exec方法時, 系統內部都會默認幫我們開啓一個事務, 但是正是因爲這樣, 所以導致了程序有很嚴重的性能問題
    • 當我們批量執行SQL語句時, 那麼就是反覆的開啓和提交事務
  • 3.如果在執行SQL語句之前我們自己開啓了事務, 那麼系統就不會再自動的幫我們開啓和提交事務
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