SQLite数据库你知道多少？

　　SQLite是目前最流行的开源嵌入式数据库，和很多其他嵌入式存储引擎相比(NoSQL)，如BerkeleyDB、MemBASE等，SQLite可以很好的支持关系型数据库所具备的一些基本特征，如标准SQL语法、事务、数据表和索引等。事实上，尽管SQLite拥有诸多关系型数据库的基本特征，然而由于应用场景的不同，它们之间并没有更多的可比性。

　　SQLite是无数据类型的数据库。虽然在生成表结构的时候，要声明每个域的数据类型，但SQLite并不做任何检查。开发人员要靠自己的程序控制输入与读出数据的类型是正确的。这里有一个例外，就是当主键为整型值时，如果要插入一个非整型值时会产生异常。另外，虽然在插入或读出数据的时候是不区分类型的，但在比较的时候，不同数据类型是有区别的。

　　SQLite提供了对Transaction的支持。应用Transaction即保证了数据的完整性，也会提高运行速度，因为多条语句一起提交给数据库的速度会比一条一条的提交方式更快。

　　一、SQLite的主要特征：

　　1、事务处理是原子的、一致的、独立的和持久的（ACID），即使在系统崩溃和掉电以后。

　　2、零配置，即不需要设置和管理。

　　3、实现了绝大部分的SQL92标准。

　　4、一个单独的跨平台的磁盘文件存储一个完整的数据库。

　　5、支持数据库文件大小至2TB，支持G级别的串和二进制大对象。

　　6、代码量小，即小于30K的C代码行和小于250K的代码空间（gcc在i486上）

　　7、对于绝大多数普通操作来说，比流行的C/S模式的数据库引擎运行速度快。

　　8、API简单、易用。

　　9、数据库文件在机器之间可自由共享。

　　10、自包含：没有外部依赖性。

　　11、字符串和BLOG的大小只受限于可用存储器容量。

　　综上所述，SQLite的主要优势在于灵巧、快速和可靠性高。SQLite的设计者们为了达到这一目标，在功能上作出了很多关键性的取舍，与此同时，也失去了一些对RDBMS关键性功能的支持，如高并发、细粒度访问控制(如行级锁)、丰富的内置函数、存储过程和复杂的SQL语句等。正是因为这些功能的牺牲才换来了简单，而简单又换来了高效性和高可靠性。

　　二、SQLite组成部分：

　　SQL编译器、内核、后端以及附件。SQLite通过利用虚拟机和虚拟数据库引擎(VDBE)，是调试、修改和扩展SQLite的内核变得更加方便。所有SQL语句都被编译成易读的、可以在SQLite虚拟机中执行的程序集。SQLite的整体结构图如下：

　　值得一提的是，袖珍型的SQLite竟然可以支持高达2TB大小的数据库，每个数据库都是以单个文件的形式存在，这些数据都是以B-Tree的数据结构形式存储在磁盘上。

　　在事务处理方面，SQLite通过数据库级上的独占性和共享锁来实现独立事务处理。这意味着多个进程可以在同一时间从同一数据库读取数据，但只有一个可以写入数据。在某个进程或线程想数据库执行写操作之前，必须获得独占锁。在获得独占锁之后，其他的读或写操作将不会再发生。

　　SQLite采用动态数据类型，当某个值插入到数据库时，SQLite将会检查它的类型，如果该类型与关联的列不匹配，SQLite则会尝试将该值转换成该列的类型，如果不能转换，则该值将作为本身的类型存储，SQLite称这为“弱类型”。但有一个特例，如果是INTEGERPRIMARYKEY，则其他类型不会被转换，会报一个“datatypemissmatch”的错误。

　　概括来讲，SQLite支持NULL、INTEGER、REAL、TEXT和BLOB数据类型，分别代表空值、整型值、浮点值、字符串文本、二进制对象。

　　三、SQLite的主要优点：

　　1.一致性的文件格式：

　　在SQLite的官方文档中是这样解释的，我们不要将SQLite与Oracle或PostgreSQL去比较，而是应该将它看做fopen和fwrite。与我们自定义格式的数据文件相比，SQLite不仅提供了很好的移植性，如大端小端、32/64位等平台相关问题，而且还提供了数据访问的高效性，如基于某些信息建立索引，从而提高访问或排序该类数据的性能，SQLite提供的事务功能，也是在操作普通文件时无法有效保证的。

　　2.在嵌入式或移动设备上的应用：

　　由于SQLite在运行时占用的资源较少，而且无需任何管理开销，因此对于PDA、智能手机等移动设备来说，SQLite的优势毋庸置疑。

　　3.内部数据库：

　　在有些应用场景中，我们需要为插入到数据库服务器中的数据进行数据过滤或数据清理，以保证最终插入到数据库服务器中的数据有效性。有的时候，数据是否有效，不能通过单一一条记录来进行判断，而是需要和之前一小段时间的历史数据进行特殊的计算，再通过计算的结果判断当前的数据是否合法。在这种应用中，我们可以用SQLite缓冲这部分历史数据。还有一种简单的场景也适用于SQLite，即统计数据的预计算。比如我们正在运行数据实时采集的服务程序，我们可能需要将每10秒的数据汇总后，形成每小时的统计数据，该统计数据可以极大的减少用户查询时的数据量，从而大幅提高前端程序的查询效率。在这种应用中，我们可以将1小时内的采集数据均缓存在SQLite中，在达到整点时，计算缓存数据后清空该数据。

　　4.数据分析：

　　可以充分利用SQLite提供SQL特征，完成简单的数据统计分析的功能。这一点是CSV文件无法比拟的。

　　5.产品Demo和测试：

　　在需要给客户进行Demo时，可以使用SQLite作为我们的后台数据库，和其他关系型数据库相比，使用SQLite减少了大量的系统部署时间。对于产品的功能性测试而言，SQLite也可以起到相同的作用。

　　四、和RDBMS相比SQLite的一些劣势：

　　1.C/S应用：

　　如果你有多个客户端需要同时访问数据库中的数据，特别是他们之间的数据操作是需要通过网络传输来完成的。在这种情况下，不应该选择SQLite。由于SQLite的数据管理机制更多的依赖于OS的文件系统，因此在这种操作下其效率较低。

　　2.数据量较大：

　　受限于操作系统的文件系统，在处理大数据量时，其效率较低。对于超大数据量的存储，甚至不能提供支持。

　　3.高并发：

　　由于SQLite仅仅提供了粒度很粗的数据锁，如读写锁，因此在每次加锁操作中都会有大量的数据被锁住，即使仅有极小部分的数据会被访问。换句话说，我们可以认为SQLite只是提供了表级锁，没有提供行级锁。在这种同步机制下，并发性能很难高效。

　　五、个性化特征：

　　1.零配置：

　　SQLite本身并不需要任何初始化配置文件，也没有安装和卸载的过程。当然也不存在服务器实例的启动和停止。在使用的过程中，也无需创建用户和划分权限。在系统出现灾难时，如电源问题、主机问题等，对于SQLite而言，不需要做任何操作。

　　2.没有独立的服务器：

　　和其他关系型数据库不同的是，SQLite没有单独的服务器进程，以供客户端程序访问并提供相关的服务。SQLite作为一种嵌入式数据库，其运行环境与主程序位于同一进程空间，因此它们之间的通信完全是进程内通信，而相比于进程间通信，其效率更高。然而需要特别指出的是，该种结构在实际运行时确实存在保护性较差的问题，比如此时，应用程序出现问题导致进程崩溃，由于SQLite与其所依赖的进程位于同一进程空间，那么此时SQLite也将随之退出。但是对于独立的服务器进程，则不会有此问题，它们将在密闭性更好的环境下完成它们的工作。

　　3.单一磁盘文件：

　　SQLite的数据库被存放在文件系统的单一磁盘文件内，只要有权限便可随意访问和拷贝，这样带来的主要好处是便于携带和共享。其他的数据库引擎，基本都会将数据库存放在一个磁盘目录下，然后由该目录下的一组文件构成该数据库的数据文件。尽管我们可以直接访问这些文件，但是我们的程序却无法操作它们，只有数据库实例进程才可以做到。这样的好处是带来了更高的安全性和更好的性能，但是也付出了安装和维护复杂的代价。

　　4.平台无关性：

　　这一点在前面已经解释过了。和SQLite相比，很多数据库引擎在备份数据时不能通过该方式直接备份，只能通过数据库系统提供的各种dump和restore工具，将数据库中的数据先导出到本地文件中，之后在load到目标数据库中。这种方式存在显而易见的效率问题，首先需要导出到另外一个文件，如果数据量较大，导出的过程将会比较耗时。然而这只是该操作的一小部分，因为数据导入往往需要更多的时间。数据在导入时需要很多的验证过程，在存储时，也并非简简单单的顺序存储，而是需要按照一定的数据结构、算法和策略存放在不同的文件位置。因此和直接拷贝数据库文件相比，其性能是非常拙劣的。

　　5.弱类型：

　　和大多数支持静态类型的数据库不同的是，SQLite中的数据类型被视为数值的一个属性。因此对于一个数据表列而言，即便在声明该表时给出了该列的类型，我们在插入数据时仍然可以插入任意类型，比如Integer的列被存入字符串'hello'。针对该特征唯一的例外是整型的主键列，对于此种情况，我们只能在该列中存储整型数据。

　　6.SQL语句编译成虚拟机代码：

　　很多数据库产品会将SQL语句解析成复杂的，相互嵌套的数据结构，之后再交予执行器遍历该数据结构完成指定的操作。相比于此，SQLite会将SQL语句先编译成字节码，之后再交由其自带的虚拟机去执行。该方式提供了更好的性能和更出色的调试能力。