Sqlite全面学习(一)

官网 SQLite是一款轻型的数据库,是关系型数据库(RDBMS)管理系统,它包含在一个相对小的C库中。目前在很多嵌入式产品中使用了它,它占用资源非常的低,在嵌入式设备中,可能只需要几百K的内存就够了。它能够支持Windows/Linux/Unix/Android/IOS等等主流的操作系统,同时能够跟很多程序语言相结合,比如 Tcl、C#、PHP、Java等,还有ODBC接口,同样比起Mysql、PostgreSQL这两款开源的世界著名数据库管理系统来讲,它的处理速度比他们都快。

Sqlite命令分类:

(DDL)数据定义语言:

CMD Description
CREATE 创建一个新的表,一个表的视图,或者数据库中的其他对象。
ALTER 修改数据库中的某个已有的数据库对象,比如一个表。
DROP 删除整个表,或者表的视图,或者数据库中的其他对象。

(DML)数据操作语言:

CMD Description
INSERT 创建一条记录。
UPDATE 修改记录。
DELETE 删除记录。

(DQL)数据查询语言:

CMD Description
SELECT 从一个或多个表中检索某些记录。

Sqlite点命令

先看一张Windows下的截图:

这是在Windows的cmd下运行sqlite3命令(如何安装和配置烦请自行google | baidu),然后依据提示运行.help的打印(只截图一部分)。

可以发现sqlite的help列出来了所有sqlite支持的点命令,也可以发现,点命令不需要已”;”结尾。

我们对上面的.help命令进行翻译大致如下:

CMD Description
.backup ?DB? FILE 备份DB数据库(默认是”main”)到FILE文件。
.bail ON/OFF 发生错误后停止。默认为OFF。
.databases 列出附加数据库的名称和文件。
.dump ?TABLE? 以SQL文本格式转储数据库。如果指定了TABLE表,则只转储匹配LIKE模式的TABLE表。
.echo ON/OFF 开启或关闭echo命令。
.exit 退出SQLite提示符。
.explain ON/OFF 开启或关闭适合于EXPLAIN的输出模式。如果没有带参数,则为EXPLAIN on,及开启EXPLAIN。
.header(s) ON/OFF 开启或关闭头部显示。
.help 显示消息。
.import FILE TABLE 导入来自FILE文件的数据到TABLE表中。
.indices ?TABLE? 显示所有索引的名称。如果指定了TABLE表,则只显示匹配LIKE模式的TABLE表的索引。
.load FILE ?ENTRY? 加载一个扩展库。
.log FILE/off 开启或关闭日志。FILE文件可以是stderr(标准错误)/stdout(标准输出)。
.mode MODE 设置输出模式,MODE可以是下列之一:csv 逗号分隔的值;column 左对齐的列;html HTML的<table>代码;insert TABLE表的SQL插入(insert)语句;line 每行一个值;list 由 .separator字符串分隔的值;tabs 由Tab分隔的值;tcl TCL列表元素。
.nullvalue STRING 在NULL值的地方输出STRING字符串。
.output FILENAME 发送输出到FILENAME文件。
.output stdout 发送输出到屏幕。
.print STRING... 逐字地输出STRING字符串。
.prompt MAIN CONTINUE 替换标准提示符。
.quit 退出SQLite提示符。
.read FILENAME 执行FILENAME文件中的SQL。
.schema ?TABLE? 显示CREATE语句。如果指定了TABLE表,则只显示匹配LIKE模式的TABLE表。
.separator STRING 改变输出模式和.import所使用的分隔符。
.show 显示各种设置的当前值。
.stats ON/OFF 开启或关闭统计。
.tables ?PATTERN? 列出匹配LIKE模式的表的名称。
.timeout MS 尝试打开锁定的表MS微秒。
.width NUM NUM 为”column”模式设置列宽度。
.timer ON/OFF 开启或关闭CPU定时器测量。

Sqlite数据库的sqlite_master表

主表中保存数据库表的关键信息,并把它命名为sqlite_master。如要查看表概要,可如下操作:

Sqlite语法规则

SQLite是遵循一套独特的称为语法的规则和准则。

SQLite是不区分大小写的,但也有一些命令是大小写敏感的,比如GLOB和glob在SQLite的语句中有不同的含义。

SQLite 注释是附加的注释,可以在 SQLite 代码中添加注释以增加其可读性,他们可以出现在任何空白处,包括在表达式内和其他 SQL 语句的中间,但它们不能嵌套。

SQL注释以两个连续的”-“字符开始,并扩展至下一个换行符或直到输入结束,以先到者为准。也可以以”/*"开始,并扩展至下一个 “*/” 字符对或直到输入结束,以先到者为准。SQLite的注释可以跨越多行。

SQLite语句以任何关键字开始,以”;”结束。

Sqlite数据类型

SQLite数据类型是一个用来指定任何对象的数据类型的属性。SQLite 中的每一列,每个变量和表达式都有相关的数据类型。您可以在创建表的同时使用这些数据类型。SQLite使用一个更普遍的动态类型系统。在SQLite中,值的数据类型与值本身是相关的,而不是与它的容器相关。

存储类

SQLite有5个原始的数据类型,被称为存储类。存储类这个词表明了一个值在磁盘上存储的格式,其实就是类型或数据类型的同义词。如下即是存储类:

存储类 Description
NULL 值是一个NULL值。
INTEGER 值是一个带符号的整数,根据值的大小存储在1、2、3、4、6 或8字节中。
REAL 值是一个浮点值,存储为8字节的IEEE浮点数字。
TEXT 值是一个文本字符串,使用数据库编码(UTF-8、UTF-16BE或UTF-16LE)存储。
BLOB 值是一个blob数据,完全根据它的输入存储。

SQLite通过值的表示法来判断其类型,下面就是SQLite的推理方法:

  • SQL语句中用单引号或双引号括起来的文字被指派为TEXT。
  • 如果文字是未用引号括起来的数据,并且没有小数点和指数,被指派为INTEGER。
  • 如果文字是未用引号括起来的数据,并且带有小数点或指数,被指派为REAL。
  • 用NULL说明的值被指派为NULL存储类。
  • 如果一个值的格式为X’ABCD’,其中ABCD为16进制数字,则该值被指派为BLOB。X前缀大小写皆可。

如下就是验证结果:

SQLite单独的一个字段可能包含不同存储类的值。

如下就是验证结果:

喜欢钻牛角尖的这时候指定开始BB了,temp这一列数据类型不同,咋样比较大小?咋样排序等等?

经过查阅资料发现,具有不同存储类的值可以存储在同一个字段中。可以被排序,因为这些值可以相互比较。有完善定义的规则来做这件事。不同存储类的值可以通过它们各自类的“类值”进行排序,定义如下:

  • NULL存储类具有最低的类值。一个具有NULL存储类的值比所有其它值都小(包括其它具有NULL存储类的值)。在NULL值之间,没有特别的可排序值。
  • INTEGER或REAL存储类值高于NULL,它们的类值相等。INTEGER值和REAL值通过其数值进行比较。
  • TEXT存储类的值比INTEGER和REAL高。数值永远比字符串的值低。当两个TEXT值进行比较时,其值大小由“排序法”决定。
  • BLOB存储类具有最高的类值。具有BLOB类的值大于其它所有类的值。BLOB值之间在比较时使用C函数memcmp()。

所以,当SQLite对一个字段进行排序时,首先按存储类排序,然后再进行类内的排序 (NULL类内部各值不必排序) 。

弱类型(manifest typing)

首先有如下SQL语句:

这里的x、y和z这3个字段中存储的是INTEGER, TEXT和REAL类型。

再看下面例子:

这里的x、y和z这3个字段中存储的是TEXT、TEXT和TEXT类型。

再看下面例子:

这里的x、y和z这3个字段中存储的是INTEGER、REAL和BLOB类型。

通过上面几种写法你会发现,可以为SQLite的字段定义类型,但这不是必须的,你可以尽管违反类型定义。这是因为在任何情况下,SQLite都可以接受一个值并推断它的类型。

总之,SQLite的弱类型可表示为:

  1. 字段可以有类型。
  2. 类型可以通过值来推断。

类型亲和性介绍这两个规定如何相互关联。所谓类型亲和性就是在强类型(strict typing)和动态类型(dynamic typing)之间的平衡艺术。

类型亲和性(Type Affinity)

在SQLite中,字段没有类型或域。当给一个字段声明了类型,该字段实际上仅仅具有了该类型的亲和性。声明类型和类型亲和性是两回事。类型亲和性预定SQLite用什么存储类在字段中存储值。在存储一个给定的值时到底SQLite会在该字段中用什么存储类决定于值的存储类和字段亲和性的结合。

任何列可以存储任何类型的数据,但列的首选存储类是它的affinity。在SQLite3数据库中,每个表的列分配为以下类型的affinity之一:

Affinity Description
TEXT 该列使用存储类NULL、TEXT或BLOB存储所有数据。
NUMERIC 该列可以包含使用所有五个存储类的值。
INTEGER 与带有NUMERIC affinity的列相同,在CAST表达式中带有异常。
REAL 与带有NUMERIC affinity的列相似,不同的是,它会强制把整数值转换为浮点表示。
NONE 带有affinity NONE的列,不会优先使用哪个存储类,也不会尝试把数据从一个存储类强制转换为另一个存储类。

下表列出了当创建SQLite3表时可使用的各种数据类型名称,同时也显示了相应的应用Affinity:

数据类型 Affinity
INT、NTEGER、TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、BIGINT、UNSIGNED BIG INT、INT2、INT8 INTEGER
CHARACTER(20)、VARCHAR(255)、VARYING CHARACTER(255)、NCHAR(55)、NATIVE CHARACTER(70)、NVARCHAR(100)、TEXT、CLOB TEXT
BLOB、no datatype specified NONE
REAL、DOUBLE、DOUBLE PRECISION、FLOAT REAL
NUMERIC、DECIMAL(10,5)、BOOLEAN、DATE、DATETIME NUMERIC

Boolean数据类型

SQLite没有单独的Boolean存储类,布尔值被存储为整数 0(false)和 1(true)。

Date与Time数据类型

SQLite没有一个单独的用于存储日期和/或时间的存储类,但SQLite 能够把日期和时间存储为TEXT、REAL或 INTEGER值。您可以以任何上述格式来存储日期和时间,并且可以使用内置的日期和时间函数来自由转换不同格式。

存储类 日期格式
TEXT 格式为”YYYY-MM-DD HH:MM:SS.SSS”的日期。
REAL 从公元前4714年11月24日格林尼治时间的正午开始算起的天数。
INTEGER 从1970-01-01 00:00:00 UTC算起的秒数。

字段类型和亲和性

首先,每个字段都具有一种亲和性。共有五种亲和性:NUMERIC、INTEGER、REAL、TEXT和NONE。一个字段的亲和性由它预声明的类型决定。所以,当你为字段声明了类型,从根本上说是为字段指定了亲和性。SQLite按下面的规则为字段指派亲和性:

  • 默认的,一个字段默认的亲和性是NUMERIC。如果一个字段不是INTEGER、TEXT、REAL或NONE的,那它自动地被指派为NUMERIC亲和性。
  • 如果为字段声明的类型中包含了’INT’(无论大小写),该字段被指派为INTEGER亲和性。
  • 如果为字段声明的类型中包含了’CHAR’、’CLOB’或’TEXT’(无论大小写),该字段被指派为TEXT亲和性。如’VARCHAR’包含了’CHAR’,所以被指派为TEXT亲和性。
  • 如果为字段声明的类型中包含了’BLOB’(无论大小写),或者没有为该字段声明类型,该字段被指派为NONE亲和性。

注意:如果没有为字段声明类型,该字段的亲和性为NONE,在这种情况下,所有的值都将以它们本身的(或从它们的表示法中推断的)存储类存储。如果你暂时还不确定要往一个字段里放什么内容,或准备将来修改,用NONE亲和性是一个好的选择。但SQLite默认的亲和性是NUMERIC。例如,如果为一定字段声明了类型JUJYFRUIT,该字段的亲和性不是NONE,因为SQLite不认识这种类型,会给它指派默认的NUMERIC亲和性。所以,与其用一个不认识的类型最终得到NUMERIC亲和性,还不如不为它指定类型,从而使它得到NONE亲和性。

亲和性和存储

亲和性对值如何存储到字段有影响,规则如下:

  • 一个NUMERIC字段可能包括所有5种存储类。一个NUMERIC字段具有数字存储类的偏好(INTEGER和REAL)。当一个TEXT值被插入到一个NUMERIC字段,将会试图将其转化为INTEGER存储类;如果转化失败,将会试图将其转化为REAL存储类;如果还是失败,将会用TEXT存储类来存储。
  • 一个INTEGER字段的处理很像NUMERIC字段。一个INTEGER字段会将REAL值按REAL存储类存储。也就是说,如果这个REAL值没有小数部分,就会被转化为INTEGER存储类。INTEGER字段将会试着将TEXT值按REAL存储;如果转化失败,将会试图将其转化为INTEGER存储类;如果还是失败,将会用TEXT存储类来存储。
  • 一个TEXT字段将会把所有的INTEGER或REAL值转化为TEXT。
  • 一个NONE字段不试图做任何类型转化。所有值按它们本身的存储类存储。
  • 没有字段试图向NULL或BLOB值转化——如无论用什么亲和性。NULL和BLOB值永远都按本来的方式存储在所有字段。

这些规则初看起来比较复杂,但总的设计目标很简单,如果你需要,SQLite会尽量模仿其它的关系型数据库。也就是说,如果你将SQLite看成是一个传统数据库,类型亲和性将会按你的期望来存储值。如果你声明了一个INTEGER字段,并向里面放一个整数,就会按整数来存储。如果你声明了一个具有TEXT, CHAR或VARCHAR类型的字段并向里放一个整数,整数将会转化为TEXT。可是,如果你不遵守这些规定,SQLite也会找到办法来存储你的值。

如下例子展示了亲和性是如何工作的:

存储类和类型转换

关于存储类,需要关注的另一件事是存储类有时会影响到值如何进行比较。特别是SQLite有时在进行比较之前,会将值在数字存储类(INTEGER和REAL)和TEXT之间进行转换。为进行二进制的比较,遵循如下规则:

  • 当一个字段值与一个表达式的结果进行比较,字段的亲和性会在比较之前应用于表达式的结果。
  • 当两个字段值进行比较,如果一个字段拥有INTEGER或NUMERIC亲和性而另一个没有,NUMERIC亲和性会应用于非NUMERIC字段的TEXT值。
  • 当两个表达式进行比较,SQLite不做任何转换。如果两个表达式有相似的存储类,则直接按它们的值进行比较;否则按类值进行比较。

总结

这里主要介绍了Sqlite的一些基本概念和数据类型的特性。关于Sqlite其他内容接下来文章继续介绍。继续阅读下一篇《Sqlite全面学习(二)》。

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