嵌入式數據庫--sqlite

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關於數據庫

總結一下

關於數據庫

1、客戶端、服務器和數據庫

服務器：保存、處理、分發數據。
客戶端：收集、展示數據。
數據庫：規範地管理和存儲數據。
三者之間的關係：

2、目前國內比較流行的數據庫管理系統

Mysql
Mysql是開源的、快速的、可靠的、易於使用的關係型數據庫管理系統，Mysql可以工作在嵌入式系統中，功能比較強大，內存佔用比較大。
sql server
微軟開發的用於web服務器上最流行的數據庫管理系統，以其簡便的操作和友好的界面深受廣大用戶的喜愛。
oracle
甲骨文公司研發的開放的數據庫管理系統，操作較爲複雜，功能比較強大，在世界上應用最廣泛的數據庫。
總結
在當今大數據形勢的推動下，數據的管理極爲重要，事物的誕生往往是因爲需求，數據庫就是用來管理和保護數據的。數據庫技術的發展越來越完善，各個數據庫之間沒有誰強誰弱之說，只能說各個數據庫的使用場合不一樣，比如在嵌入式領域，數據庫往往是用來暫時存儲小量數據的，基本輕量級的數據庫就可以滿足需求，大型複雜的數據庫管理系統反而會影響嵌入式系統的運行效率。

sqlite介紹

sqlite的背景
sqlite是全開源的，可以免費用作任何目的。SQLite代碼庫由一支全職從事SQLite工作的國際開發人員團隊支持。開發人員繼續擴展SQLite的功能並增強其可靠性和性能，同時保持與已發佈的接口規範， SQL語法和數據庫文件格式的向後兼容性。源代碼對於任何想要它的人都是絕對免費的，但是也可以提供專業支持。
爲什麼適用於嵌入式
sqlite是c語言編寫的嵌入式數據庫管理系統，代碼量少於3萬行，庫小於600KB，稱其爲輕量級數據庫，它僅僅是一個“庫”,並不是數據庫服務器，因此不需要單獨的服務器進程，sqlite直接讀取和寫入磁盤文件，根據系統提供的內存大小，運行速度不一樣，一般情況下，內存越大，運行速度越快，可能比直接文件系統IO–fwrite、fread快(參考鏈接)。
特點
(1)無服務器：大多少數據庫基於客戶端/服務器的，通過網絡訪問數據庫服務器。sqlite直接存取磁盤，沒有中間服務器層，主要優點是無需安裝，設置，配置，初始化，管理和排除故障的單獨服務器進程，正所謂"零配置"數據庫引擎。

(2)單個數據庫文件：sqlite數據庫是單個普通磁盤文件，可以位於目錄層次結構中的任何位置。其他數據庫引擎傾向於將數據存儲爲大量文件，並只能存放在數據庫本身標準的位置，這樣做是爲了保證數據的安全性，同時也給訪問帶來了困難。

(3)穩定的可跨平臺數據庫文件：可以在不同平臺間複製並使用相同的數據庫文件。

(4)清單輸入：sqlite允許用戶將任意類型的值存放在任意列中，這種數據類型叫清單類型，sqlite所特有。

(5)可變長度記錄：sqlite僅使用一行記錄所佔用的磁盤空間，比如將單個字符存放在VARCHAR（100）列中，磁盤空間僅僅被消耗一個字符的空間，而不是100個字符的空間。這是sqlite數據庫比較小的原因之一，數據庫越小，運行越快。

sqlite的shell命令

ubuntu上安裝sqlite3：只需要一條命令即可：sudo apt-get install sqlite3; 中間可能會出現缺少依賴包這種情況，我們只需下載相應的依賴包就好了。
啓動sqlite3控制檯：sqlite3
創建一個test的表：create table test (varchar,int);
查看數據庫中所有的表：.table;
向表中插入兩條數據：insert into test values();
查看錶中所有數據：select * from test;
刪除表：drop table test;
更多的SQL語句：點擊學習

sqlite C API接口

Linux下使用編程操作sqlite數據庫時，會在c文件中包含<sqlite3.h>頭文件，如果編譯出現下圖所示錯誤，說明沒有相應的函數庫。
解決辦法：

sudo apt-get install libsqlite3-dev

1、連接數據庫

連接sqlite3數據庫，如果數據庫不存在，則創建並打開數據庫，如果此數據庫存在，則打開數據庫。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sqlite3.h>

#define database_name "test.db"//數據庫的名字

int main(int argc, char **argv)
{

	sqlite3				*db;//定義數據庫操作句柄

	int					rv = -1;//函數返回值

	rv = sqlite3_open(database_name,&db);//打開數據庫
	printf("rv=%d\n",rv);//打印返回值
	if(rv < 0)
	{
		printf("Can't create or open database!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}
	else
	{
		printf("Creating or opening database successfully!\n");
	}

	rv = sqlite3_close(db);//關閉數據庫
	printf("rv=%d\n",rv);//打印返回值
	if(rv < 0)
	{
		 printf("Closing database failly!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		 exit(0);
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}
}

代碼解析：

sqlite3_open

int sqlite3_open(
 			 	const char *filename,   /*數據庫的名字*/
				sqlite3 **ppDb          /*輸出數據庫的操作句柄*/
 				);

功能：按文件名稱打開一個數據庫，如果文件不存在，則自動創建。
返回：創建或打開成功返回SQLITE_OK(0)，錯誤返回錯誤碼。
返回值列表：

#define SQLITE_OK 0 /* Successful result /
/ beginning-of-error-codes /
#define SQLITE_ERROR 1 / SQL error or missing database /
#define SQLITE_INTERNAL 2 / Internal logic error in SQLite /
#define SQLITE_PERM 3 / Access permission denied /
#define SQLITE_ABORT 4 / Callback routine requested an abort /
#define SQLITE_BUSY 5 / The database file is locked /
#define SQLITE_LOCKED 6 / A table in the database is locked /
#define SQLITE_NOMEM 7 / A malloc() failed /
#define SQLITE_READONLY 8 / Attempt to write a readonly database /
#define SQLITE_INTERRUPT 9 / Operation terminated by sqlite3_interrupt()/
#define SQLITE_IOERR 10 / Some kind of disk I/O error occurred /
#define SQLITE_CORRUPT 11 / The database disk image is malformed /
#define SQLITE_NOTFOUND 12 / Unknown opcode in sqlite3_file_control() /
#define SQLITE_FULL 13 / Insertion failed because database is full /
#define SQLITE_CANTOPEN 14 / Unable to open the database file /
#define SQLITE_PROTOCOL 15 / Database lock protocol error /
#define SQLITE_EMPTY 16 / Database is empty /
#define SQLITE_SCHEMA 17 / The database schema changed /
#define SQLITE_TOOBIG 18 / String or BLOB exceeds size limit /
#define SQLITE_CONSTRAINT 19 / Abort due to constraint violation /
#define SQLITE_MISMATCH 20 / Data type mismatch /
#define SQLITE_MISUSE 21 / Library used incorrectly /
#define SQLITE_NOLFS 22 / Uses OS features not supported on host /
#define SQLITE_AUTH 23 / Authorization denied /
#define SQLITE_FORMAT 24 / Auxiliary database format error /
#define SQLITE_RANGE 25 / 2nd parameter to sqlite3_bind out of range /
#define SQLITE_NOTADB 26 / File opened that is not a database file /
#define SQLITE_ROW 100 / sqlite3_step() has another row ready /
#define SQLITE_DONE 101 / sqlite3_step() has finished executing /
/ end-of-error-codes */

sqlite3_errmsg

int sqlite3_errmsg(sqlite3 *);

功能：打印數據庫錯誤信息。
參數：數據庫操作句柄
返回：創建或打開成功返回SQLITE_OK(0)，錯誤返回錯誤碼。

sqlite3_close

int sqlite3_close（sqlite3 *）;

功能：關閉數據庫。
參數：數據庫操作句柄
返回：創建或打開成功返回SQLITE_OK(0)，錯誤返回錯誤碼。

編譯運行
1、出現以下錯誤，原因是sqlite3不是標準庫，gcc編譯連接不上sqlite3函數庫

解決辦法：加上 -lsqlite3

2、運行，成功打開數據庫

3、查看剛剛創建的數據庫文件

2、創建表

在前面創建test.db數據庫中創建一個表。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sqlite3.h>

/*
 功能：回調函數
 參數：
	para：由exec傳入的參數
	col_num：查詢出一條記錄有多少個表頭
	col_value：查詢出的記錄緩存區
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失敗返回-1
 */
static int callback(void *para, int col_num, char **col_value, char **col_name)
{
	int i;
	for(i = 0; i < col_num; i++)
	{
		printf("%s = %s\n",col_name[i],col_value[i]?col_value[i]:"NULL");
	}
	printf("\n");

	return 0;
}


int main(int argc, char **argv)
{
	sqlite3					*db;//定義數據庫操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL語句指針
	char					*z_err_msg;//獲取錯誤信息

	rv = sqlite3_open("test.db",&db);//打開數據庫
	if(rv)
	{
		printf("Can't open database!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}
	printf("Opening database successfully!\n");

	//製作SQL語句
	sql = "create table roommates("\
		   "stu_id varchar primary key not NULL,"\
		   "name		   text not NULL,"\
		   "age			   int  not NULL,"\
		   "address        varchar,"\
		   "telephone      varchar);";

	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,0,&z_err_msg);//執行sql語句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印錯誤信息
		sqlite3_free(z_err_msg);
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}

	sqlite3_close(db);//關閉數據庫

	return 0;
}

代碼解析：

sqlite3_exec

int  sqlite3_exec{
				sqlite3*            : open 打開的數據庫操作句柄
				const char* sql,    : 執行的sql功能語句
				*callback,          : sql語句對應的回調函數，在下一個實例代碼中細講
				void* data,         : 傳遞給回調函數的參數
				char **errmsq       : 函數內部通過malloc返回錯誤信息
				}

功能：執行sql語句
返回：成功返回SQLITE_OK，錯誤返回錯誤代碼

sqlite3_free

int sqlite3_free(char *errmsq);

功能：當執行exec函數時，如果發生錯誤，內部會malloc分配內存存儲錯誤信息，所以需要釋放這塊內存，以免內存泄漏。
返回：成功返回SQLITE_OK，錯誤返回錯誤代碼。

編譯運行
查看剛剛建的表字段

3、插入數據

向上面創建的roommates表中插入數據。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sqlite3.h>

/*
 功能：查詢記錄回調函數
 參數：
	para：由exec傳入的參數
	col_num：查詢出一條記錄有多少個表頭
	col_value：查詢出的記錄緩存區
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失敗返回-1
 */
static int callback(void *para, int col_num, char **col_value, char **col_name)
{
	int i;
	for(i = 0; i < col_num; i++)
	{
		printf("%s = %s\n",col_name[i],col_value[i]?col_value[i]:"NULL");
	}
	printf("\n");

	return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{

	sqlite3					*db;//定義數據庫操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL語句指針
	char					*z_err_msg;//獲取錯誤信息

	rv = sqlite3_open("test.db",&db);//打開數據庫
	if(rv)
	{
		printf("Can't open database!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}
	printf("Opening database successfully!\n");

	//製作SQL語句
	sql =  "insert into roommates(stu_id,name,age,address,telephone)"\
		   "values('12057','Mr Yang',21,'si chuan','96325874');"\
		   "insert into roommates(stu_id,name,age,address,telephone)"\
		   "values('12060','Mr qing',22,'yun nan','96325789');"\
		   "insert into roommates(stu_id,name,age,address,telephone)"\
		   "values('12059','Mr wang',20,'gui zhou','96325456');"\
		   "insert into roommates(stu_id,name,age,address,telephone)"\
		   "values('12065','Mr qi',22,'shang xi','96325874');";


	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,0,&z_err_msg);//執行sql語句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印錯誤信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用於釋放從內存中獲取的錯誤信息字符串
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}
	sqlite3_close(db);//關閉數據庫

	return 0;
}

編譯運行
查看錶中數據

4、查詢數據

通過c語言編程接口查詢出roommates表中得記錄。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sqlite3.h>



/*
 功能：查詢記錄回調函數
 參數：
	para：由exec傳入的參數
	col_num：查詢出一條記錄有多少個表頭
	col_value：查詢出的記錄緩存區
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失敗返回-1
 */
static int callback(void *para, int col_num, char **col_value, char **col_name)
{
	int i;
	printf("%s\n",(char*)para);
	for(i = 0; i < col_num; i++)
	{
		printf("%s = %s\n",col_name[i],col_value[i]?col_value[i]:"NULL");
	}
	printf("\n");

	return 0;
}


int main(int argc, char **argv)
{

	sqlite3					*db;//定義數據庫操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL語句指針
	char					*z_err_msg;//獲取錯誤信息
	char					*data = "callback is called:";

	rv = sqlite3_open("test.db",&db);//打開數據庫
	if(rv)
	{
		printf("Can't open database!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}
	printf("Opening database successfully!\n");

	//製作SQL語句
	sql =  "select * from roommates";


	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,(void *)data,&z_err_msg);//執行sql語句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印錯誤信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用於釋放從內存中獲取的錯誤信息字符串
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}
	

	sqlite3_close(db);//關閉數據庫

	return 0;
}

編譯運行

咦？我們會發現一個問題，前面連接數據庫、創建表、插入數據例程中都有設置回調函數，但是都沒有被調用，這裏查詢記錄卻調用了四次，這是什麼原因呢？

回調函數，專門用來處理查詢記錄的結果，比如在這裏，roommates表中一共有四條記錄，所以回調函數被調用了四次，每次調用輸出一條記錄，像連接數據庫、創建表、插入數據例程中不需要回調函數可以直接傳參NULL。回調函數原型如下：

這裏我想再進一步解釋一下columnValue和columnName這兩個二級指針，其餘兩個參數在上面程序中有說明。

printf("%s = %s\n",col_name[i],col_value[i]?col_value[i]:"NULL");

col_name、col_value：表示一個二級指針，也就是存放指針的數組。col_name表示存放字段的地址，
col_value表示字段下面的值的地址。

col_name[i]、col_value[i]：表示一個一級指針，col_name[i]表示存放字段字符串的首地址，
col_value[i]表示存放字段下面值字符串的地址。因爲字段和值都是字符串。

typedef int (*sqlite_callback)(void* para,int columnCount,char** columnValue,char** columnName);

5、刪除表中所有記錄

c語言實現刪除上面例程插入roommates表中的數據。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sqlite3.h>

/*
 功能：查詢記錄回調函數
 參數：
	para：由exec傳入的參數
	col_num：查詢出一條記錄有多少個表頭
	col_value：查詢出的記錄緩存區
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失敗返回-1
 */
static int callback(void *para, int col_num, char **col_value, char **col_name)
{
	int i;
	printf("%s\n",(char*)para);
	for(i = 0; i < col_num; i++)
	{
		printf("%s = %s\n",col_name[i],col_value[i]?col_value[i]:"NULL");
	}
	printf("\n");

	return 0;
}

int main(int argc, char **argv)
{

	sqlite3					*db;//定義數據庫操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL語句指針
	char					*z_err_msg;//獲取錯誤信息
	char					*data = "callback is called:";

	rv = sqlite3_open("test.db",&db);//打開數據庫
	if(rv)
	{
		printf("Can't open database!:%s\n",sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}
	printf("Opening database successfully!\n");

	//製作SQL語句
	sql =  "delete from roommates";


	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,(void *)data,&z_err_msg);//執行sql語句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印錯誤信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用於釋放從內存中獲取的錯誤信息字符串
	}
	else
	{
		printf("delete recodes successfully!\n");
	}

	sqlite3_close(db);//關閉數據庫

	return 0;
}

編譯運行
再次查看錶中是否有數據存在

從圖中可以看出roommates表中已經沒有數據存在了。

總結一下

從以上的五個例程中可以看出，sqlite數據庫最重要的三大API接口分別是sqlite3_open、sqlite3_exec、sqlite3_close。這三個函數就可以輕鬆操作sqlite數據庫，只需要將SQL語句換成相應的操作語句就ok，簡單易行，沒有複雜可言，當然在這裏我只是演示一下sqlite功能中的冰山一角，還有很多很多的數據庫操作沒有去實現，讓我一時間實現一遍也不可能，只能在以後的項目實踐中慢慢探索，仔細深挖。

嵌入式數據庫--sqlite

文章目錄

關於數據庫

1、客戶端、服務器和數據庫

2、目前國內比較流行的數據庫管理系統

sqlite介紹

sqlite的shell命令

sqlite C API接口

1、連接數據庫

2、創建表

3、插入數據

4、查詢數據

5、刪除表中所有記錄

總結一下

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