嵌入式数据库--sqlite

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关于数据库

总结一下

关于数据库

1、客户端、服务器和数据库

服务器：保存、处理、分发数据。
客户端：收集、展示数据。
数据库：规范地管理和存储数据。
三者之间的关系：

2、目前国内比较流行的数据库管理系统

Mysql
Mysql是开源的、快速的、可靠的、易于使用的关系型数据库管理系统，Mysql可以工作在嵌入式系统中，功能比较强大，内存占用比较大。
sql server
微软开发的用于web服务器上最流行的数据库管理系统，以其简便的操作和友好的界面深受广大用户的喜爱。
oracle
甲骨文公司研发的开放的数据库管理系统，操作较为复杂，功能比较强大，在世界上应用最广泛的数据库。
总结
在当今大数据形势的推动下，数据的管理极为重要，事物的诞生往往是因为需求，数据库就是用来管理和保护数据的。数据库技术的发展越来越完善，各个数据库之间没有谁强谁弱之说，只能说各个数据库的使用场合不一样，比如在嵌入式领域，数据库往往是用来暂时存储小量数据的，基本轻量级的数据库就可以满足需求，大型复杂的数据库管理系统反而会影响嵌入式系统的运行效率。

sqlite介绍

sqlite的背景
sqlite是全开源的，可以免费用作任何目的。SQLite代码库由一支全职从事SQLite工作的国际开发人员团队支持。开发人员继续扩展SQLite的功能并增强其可靠性和性能，同时保持与已发布的接口规范， SQL语法和数据库文件格式的向后兼容性。源代码对于任何想要它的人都是绝对免费的，但是也可以提供专业支持。
为什么适用于嵌入式
sqlite是c语言编写的嵌入式数据库管理系统，代码量少于3万行，库小于600KB，称其为轻量级数据库，它仅仅是一个“库”,并不是数据库服务器，因此不需要单独的服务器进程，sqlite直接读取和写入磁盘文件，根据系统提供的内存大小，运行速度不一样，一般情况下，内存越大，运行速度越快，可能比直接文件系统IO–fwrite、fread快(参考链接)。
特点
(1)无服务器：大多少数据库基于客户端/服务器的，通过网络访问数据库服务器。sqlite直接存取磁盘，没有中间服务器层，主要优点是无需安装，设置，配置，初始化，管理和排除故障的单独服务器进程，正所谓"零配置"数据库引擎。

(2)单个数据库文件：sqlite数据库是单个普通磁盘文件，可以位于目录层次结构中的任何位置。其他数据库引擎倾向于将数据存储为大量文件，并只能存放在数据库本身标准的位置，这样做是为了保证数据的安全性，同时也给访问带来了困难。

(3)稳定的可跨平台数据库文件：可以在不同平台间复制并使用相同的数据库文件。

(4)清单输入：sqlite允许用户将任意类型的值存放在任意列中，这种数据类型叫清单类型，sqlite所特有。

(5)可变长度记录：sqlite仅使用一行记录所占用的磁盘空间，比如将单个字符存放在VARCHAR（100）列中，磁盘空间仅仅被消耗一个字符的空间，而不是100个字符的空间。这是sqlite数据库比较小的原因之一，数据库越小，运行越快。

sqlite的shell命令

ubuntu上安装sqlite3：只需要一条命令即可：sudo apt-get install sqlite3; 中间可能会出现缺少依赖包这种情况，我们只需下载相应的依赖包就好了。
启动sqlite3控制台：sqlite3
创建一个test的表：create table test (varchar,int);
查看数据库中所有的表：.table;
向表中插入两条数据：insert into test values();
查看表中所有数据：select * from test;
删除表：drop table test;
更多的SQL语句：点击学习

sqlite C API接口

Linux下使用编程操作sqlite数据库时，会在c文件中包含<sqlite3.h>头文件，如果编译出现下图所示错误，说明没有相应的函数库。
解决办法：

sudo apt-get install libsqlite3-dev

1、连接数据库

连接sqlite3数据库，如果数据库不存在，则创建并打开数据库，如果此数据库存在，则打开数据库。

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

#define database_name "test.db"//数据库的名字

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

	sqlite3				*db;//定义数据库操作句柄

	int					rv = -1;//函数返回值

	rv = sqlite3_open(database_name,&db);//打开数据库
	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);//关闭数据库
	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");
	}
}

代码解析：

sqlite3_open

int sqlite3_open(
 			 	const char *filename,   /*数据库的名字*/
				sqlite3 **ppDb          /*输出数据库的操作句柄*/
 				);

功能：按文件名称打开一个数据库，如果文件不存在，则自动创建。
返回：创建或打开成功返回SQLITE_OK(0)，错误返回错误码。
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：打印数据库错误信息。
参数：数据库操作句柄
返回：创建或打开成功返回SQLITE_OK(0)，错误返回错误码。

sqlite3_close

int sqlite3_close（sqlite3 *）;

功能：关闭数据库。
参数：数据库操作句柄
返回：创建或打开成功返回SQLITE_OK(0)，错误返回错误码。

编译运行
1、出现以下错误，原因是sqlite3不是标准库，gcc编译连接不上sqlite3函数库

解决办法：加上 -lsqlite3

2、运行，成功打开数据库

3、查看刚刚创建的数据库文件

2、创建表

在前面创建test.db数据库中创建一个表。

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

/*
 功能：回调函数
 参数：
	para：由exec传入的参数
	col_num：查询出一条记录有多少个表头
	col_value：查询出的记录缓存区
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失败返回-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;//定义数据库操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL语句指针
	char					*z_err_msg;//获取错误信息

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

	//制作SQL语句
	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);//执行sql语句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印错误信息
		sqlite3_free(z_err_msg);
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}

	sqlite3_close(db);//关闭数据库

	return 0;
}

代码解析：

sqlite3_exec

int  sqlite3_exec{
				sqlite3*            : open 打开的数据库操作句柄
				const char* sql,    : 执行的sql功能语句
				*callback,          : sql语句对应的回调函数，在下一个实例代码中细讲
				void* data,         : 传递给回调函数的参数
				char **errmsq       : 函数内部通过malloc返回错误信息
				}

功能：执行sql语句
返回：成功返回SQLITE_OK，错误返回错误代码

sqlite3_free

int sqlite3_free(char *errmsq);

功能：当执行exec函数时，如果发生错误，内部会malloc分配内存存储错误信息，所以需要释放这块内存，以免内存泄漏。
返回：成功返回SQLITE_OK，错误返回错误代码。

编译运行
查看刚刚建的表字段

3、插入数据

向上面创建的roommates表中插入数据。

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

/*
 功能：查询记录回调函数
 参数：
	para：由exec传入的参数
	col_num：查询出一条记录有多少个表头
	col_value：查询出的记录缓存区
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失败返回-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;//定义数据库操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL语句指针
	char					*z_err_msg;//获取错误信息

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

	//制作SQL语句
	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);//执行sql语句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印错误信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用于释放从内存中获取的错误信息字符串
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}
	sqlite3_close(db);//关闭数据库

	return 0;
}

编译运行
查看表中数据

4、查询数据

通过c语言编程接口查询出roommates表中得记录。

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



/*
 功能：查询记录回调函数
 参数：
	para：由exec传入的参数
	col_num：查询出一条记录有多少个表头
	col_value：查询出的记录缓存区
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失败返回-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;//定义数据库操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL语句指针
	char					*z_err_msg;//获取错误信息
	char					*data = "callback is called:";

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

	//制作SQL语句
	sql =  "select * from roommates";


	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,(void *)data,&z_err_msg);//执行sql语句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印错误信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用于释放从内存中获取的错误信息字符串
	}
	else
	{
		printf("select table successfully!\n");
	}
	

	sqlite3_close(db);//关闭数据库

	return 0;
}

编译运行

咦？我们会发现一个问题，前面连接数据库、创建表、插入数据例程中都有设置回调函数，但是都没有被调用，这里查询记录却调用了四次，这是什么原因呢？

回调函数，专门用来处理查询记录的结果，比如在这里，roommates表中一共有四条记录，所以回调函数被调用了四次，每次调用输出一条记录，像连接数据库、创建表、插入数据例程中不需要回调函数可以直接传参NULL。回调函数原型如下：

这里我想再进一步解释一下columnValue和columnName这两个二级指针，其余两个参数在上面程序中有说明。

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

col_name、col_value：表示一个二级指针，也就是存放指针的数组。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]：表示一个一级指针，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。因为字段和值都是字符串。

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

5、删除表中所有记录

c语言实现删除上面例程插入roommates表中的数据。

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

/*
 功能：查询记录回调函数
 参数：
	para：由exec传入的参数
	col_num：查询出一条记录有多少个表头
	col_value：查询出的记录缓存区
	col_name：表示字段的段命
  返回：
	成功返回0
	失败返回-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;//定义数据库操作句柄
	int						rv;//返回值
	char					*sql;//SQL语句指针
	char					*z_err_msg;//获取错误信息
	char					*data = "callback is called:";

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

	//制作SQL语句
	sql =  "delete from roommates";


	rv = sqlite3_exec(db,sql,callback,(void *)data,&z_err_msg);//执行sql语句
	if(rv)
	{
		printf("SQL error!:%s\n",z_err_msg);//打印错误信息
		sqlite3_free(z_err_msg);//用于释放从内存中获取的错误信息字符串
	}
	else
	{
		printf("delete recodes successfully!\n");
	}

	sqlite3_close(db);//关闭数据库

	return 0;
}

编译运行
再次查看表中是否有数据存在

从图中可以看出roommates表中已经没有数据存在了。

总结一下

从以上的五个例程中可以看出，sqlite数据库最重要的三大API接口分别是sqlite3_open、sqlite3_exec、sqlite3_close。这三个函数就可以轻松操作sqlite数据库，只需要将SQL语句换成相应的操作语句就ok，简单易行，没有复杂可言，当然在这里我只是演示一下sqlite功能中的冰山一角，还有很多很多的数据库操作没有去实现，让我一时间实现一遍也不可能，只能在以后的项目实践中慢慢探索，仔细深挖。

嵌入式数据库--sqlite

文章目录

关于数据库

1、客户端、服务器和数据库

2、目前国内比较流行的数据库管理系统

sqlite介绍

sqlite的shell命令

sqlite C API接口

1、连接数据库

2、创建表

3、插入数据

4、查询数据

5、删除表中所有记录

总结一下

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