SQLite小记-白红宇

静以修身，俭以养德

一、移动端数据库方案

1、关系型数据库

SQLite：轻量级的关系数据库, 占用资源非常少，目前广泛应用于Android、iOS等手机操作系统。iOS使用时SQLite，只需要加入libSQLite3.0.tbd依赖以及引入SQLite3.h头文件即可。

Apple内建的CoreData底层的持久化方式可以是SQLite数据库，也可以是XML文件、甚至是内存; 比较流行的第三方框架FMDB是对SQLite操作的封装

2、非关系数据库

Realm：适用于iOS (同样适用于Swift&Objective-C)和Android的跨平台移动数据库，是NoSQL框架，官方定位是取代SQLite。具体可参考

Realm非常的特色是数据变更通知，查询，存储性能比SQLite好，但是体积大、存入Realm的对象必须继承RealmObject，侵入性强，Realm中存储对象不允跨线程访问

非关系型数据库还有LevelDB、RocksDB

3、其他

16年左右，Realm兴起，部分客户端团队开始使用Realm，但是更多的团队还是继续使用SQLite及其衍生方案；使用Realm并非就一定Cool，使用SQLite并非就一定Out，方案的选择应该是基于业务本身和团队的技术积累。

在16年时候，微信分享了自己对优化SQLite的源码，具体可见，随后推出了自己的数据库方案WCDB(基于SQLite)

二、SQLite的线程模式

1、三种线程模式

单线程模式（Single-thread）：所有互斥锁都被禁用，SQLite连接不能在多个线程中使用（多线程使用不安全）。

多线程模式（Multi-thread）：在多线程中使用单个数据库连接是不安全的，否则就是安全的 (不能在多个线程中共享数据库连接)

串行模式（Serialized），是线程安全的（即使在多个线程中不加互斥的使用同一个数据库连接）。

说明：线程模式可以在编译时（通过源码编译SQLite库时）、启动时（使用SQLite的应用程序初始化时）或者运行时（创建数据库连接时）来指定。一般而言，运行时指定的模式将覆盖启动时的指定模式，启动时指定的模式将覆盖编译时指定的模式。但是，单线程模式一旦被指定，将无法被覆盖。默认的线程模式是串行模式。

2、编译时选择线程模式

通过定义SQLite_THREADSAFE宏来指定线程模式。如果没有指定，默认为串行模式。

//0：单线程模式；//1：串行模式;//2：多线程模式复制代码

SQLite3_threadsafe()返回值可以确定编译时指定的线程模式。如果指定了单线程模式，函数返回false。如果指定了串行或者多线程模式，函数返回true。

由于SQLite3_threadsafe()函数要早于多线程模式以及启动时和运行时的模式选择，所以它既不能区别多线程模式和串行模式，也不能区别启动时和运行时的模式。

//FMDB 中代码+ (BOOL)isSQLiteThreadSafe {    // make sure to read the SQLite headers on this guy!    return SQLite3_threadsafe() != 0;}复制代码

如果编译时指定了单线程模式，那么临界互斥逻辑在构造时就被省略，因此也就无法在启动时或运行时指定串行模式或多线程模式。

3、启动时选择线程模式

假如在编译时没有指定单线程模式，就可以在应用程序初始化时使用SQLite3_config()函数修改线程模式。

SQLite_CONFIG_SINGLETHREAD  //单线程模式SQLite_CONFIG_MULTITHREAD   //多线程模式SQLite_CONFIG_SERIALIZED    //串行模式复制代码

4、运行时选择线程模式

如果没有在编译时和启动时指定为单线程模式，那么每个数据库连接在创建时，可单独的被指定为多线程模式或者串行模式，但是不能指定为单线程模式。

如果在编译时或启动时指定为单线程模式，就无法在创建连接时指定多线程或者串行模式。

创建连接时可以用SQLite3_open_v2()函数的第三个参数来指定线程模式。

SQLite_OPEN_NOMUTEX    //创建多线程模式的连接(没有指定单线程模式的情况下)SQLite_OPEN_FULLMUTEX  //创建串行模式的连接复制代码

5、模式的选择和处理

要保证数据库使用安全，一般可以采用如下几种模式

SQLite 采用单线程模型，用专门的线程（同时只能有一个任务执行访问）进行访问

SQLite 采用多线程模型，每个线程都使用各自的数据库连接 （即 SQLite3 *）

SQLite 采用串行模型，所有线程都公用同一个数据库连接。

6、SQLite使用建议

写操作的并发性并不好，当多线程进行访问时实际上仍旧需要互相等待，而读操作所需要的 SHARED 锁是可以共享的，所以为了保证最高的并发性，推荐

使用多线程模式

使用 WAL 模式

单线程写，多线程读（各线程都持有自己对应的数据库连接)

避免长时间事务

缓存 SQLite3_prepare 编译结果

多语句通过 BEGIN 和 COMMIT 做显示事务，减少多次的自动事务消耗

三、SQLite基础操作

1、基础概念

表：是数据库中一个非常重要的对象，是其他对象的基础。根据信息的分类情况，一个数据库中可能包含若干个数据表

字段：表的“列”称为“字段”，每个字段包含某一专题的信息

记录：是指对应于数据表中一行信息的一组完整的相关信息

iOS使用SQLite，需要引入libSQLite3.0.tbd框架，并引入<SQLite3.h>头文件

2、关键API-打开数据库

//打开数据库连接 定义SQLite_API int SQLite3_open(  const char *filename,   /* Database filename (UTF-8) */  SQLite3 **ppDb          /* OUT: SQLite db handle */);//使用数据库连接//db是SQLite3对象，SQLite3 *db = nil; SQLite3_open([sqlPath UTF8String], &db);    //打开int SQLite3_open_v2(	const char *filename, /* Database filename (UTF-8) */	SQLite3 **ppDb, /* OUT: SQLite db handle */	int flags, /* Flags */	const char *zVfs /* Name of VFS module to use */);复制代码

参数1：数据库的路径（因为需要的是C语言的字符串，而不是NSString所以必须进行转换）

参数2：SQLite的数据库的操作句柄（指向指针的指针）

3、关键API - 执行sql语句

//执行sql语句 定义SQLite_API int SQLite3_exec(  SQLite3*,                                  /* An open database */  const char *sql,                           /* SQL to be evaluated */  int (*callback)(void*,int,char**,char**),  /* Callback function */  void *,                                    /* 1st argument to callback */  char **errmsg                              /* Error msg written here */);//使用 int result = SQLite3_exec(db, sql.UTF8String, nil, nil, nil);    if (result == SQLite_OK) {     //exec ok } else {     //exec failed }复制代码

参数1：SQLite3对象

参数2：sql语句

参数3：sql执行后回调函数

参数4：回调函数的参数

参数5：错误信息

4、关键API - 执行查询语句

//将sql文本转换成一个准备语句（prepared statement）对象，同时返回这个对象的指针,它实际上并不执行（evaluate）这个SQL语句，它仅仅为执行准备这个sql语句。SQLite_API int SQLite3_prepare_v2(  SQLite3 *db,            /* Database handle */  const char *zSql,       /* SQL statement, UTF-8 encoded */  int nByte,              /* Maximum length of zSql in bytes. */  SQLite3_stmt **ppStmt,  /* OUT: Statement handle */  const char **pzTail     /* OUT: Pointer to unused portion of zSql */);//使用result = SQLite3_prepare_v2(_db, [sql UTF8String], -1, &pStmt, 0);if (result == SQLite_OK) {     //exec ok} else {     //exec failed}复制代码

5、关键API - 关闭数据库

//关闭数据库 定义SQLite_API int SQLite3_close(SQLite3*);//使用SQLite3_close(db);复制代码

说明：具体API参考，FMDB中对SQLite3的操作做了很好的封装，具体可参考FMDB的FMDatabase文件

参考

四、FMDB

FMDB是iOS平台的SQLite数据库框架，iOS项目中使用十分广泛。

1、源码组成

FMDatabase : 对SQLite3的封装，可以看做是SQLite3数据库操作实例，通过它可以对SQLite3进行增删改查等等操作。

FMResultSet : FMDatabase执行查询之后的结果集。

FMDatabaseAdditions : FMDatabase的Extension，新增对查询结果只返回单个值的方法进行简化，对表、列是否存在，版本号，校验SQL等等功能。

FMDatabaseQueue : 使用GCD串行队列保证线程安全，所有的线程共用一个SQLite Handle(单句柄)，在多线程并发时，能够使各个线程的数据库操作按顺序同步进行，但正是因为各线程同步进行，导致后来的线程会被阻塞较长时间，无论是读操作还是写操作，都必须等待前面的线程执行完毕，使得性能无法得到更好的保障

FMDatabasePool : 使用任务池的形式，对多线程的操作提供支持。（不过官方对这种方式并不推荐使用，优先选择FMDatabaseQueue的方式）

说明：在FMDB中，SQLite运行在多线程模式，一个数据库连接在同一个时间只能在一个线程操作 ，应该是在编译时候确定的，当然也可以在打开数据库连接时候，指定线程模式是多线程或串行。

2、数据库创建和打开

FMDatabase通过一个 SQLite 数据库文件路径创建的，此路径可以是：

一个文件的系统路径。磁盘中可以不存在此文件，因为如果不存在会自动为你创建。一个空的字符串 `@""`。会在临时位置创建一个空的数据库，当 `FMDatabase` 连接关闭时，该数据库会被删除。NULL`。会在内存中创建一个数据库，当 `FMDatabase` 连接关闭时，该数据库会被销毁。复制代码

FMDatabase必须执行open，在这里才能正在创建并打开SQLite3对象。

FMDatabase *db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];[db open];//...//关闭[db close];复制代码

3、数据库查询

//数据库查询FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"select * from people"];//利用next函数while ([rs next]) {    NSLog(@"%@ %@",[rs stringForColumn:@"name"],[rs stringForColumn:@"age"]);}复制代码

FMResultSet通过调用 -executeQuery... 方法之一执行 SELECT 语句返回数据库查询结果FMResultSet 对象，然后就可以遍历查询结果了。

4、数据库更新

SQL 语句中除过 SELECT 语句都可以称之为更新操作。包括 CREATE，UPDATE，INSERT，ALTER，COMMIT，BEGIN，DETACH，DROP，END，EXPLAIN，VACUUM，REPLACE 等。

执行更新语句后会返回一个 BOOL 值，返回 YES 表示执行更新语句成功，返回 NO 表示出现错误，可以通过调用 -lastErrorMessage 和 -lastErrorCode 方法获取更多错误信息。

//创建表[db executeUpdate:@"CREATE TABLE IF NOT EXISTS people (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL, age INTEGER DEFAULT 1)"];//插入操作[db executeUpdate:@"INSERT INTO people(name,age) VALUES (?,?)", @"LiLei",[NSNumber numberWithInteger:28]]复制代码

5、多线程数据库访问

FMDatabase 本身不是线程安全的，不要实例化一个 FMDatabase 单例来跨线程使用，但是可以通过FMDatabaseQueue保证跨线程操作是同步的，是线程安全的。

FMDatabaseQueue *databaseQueue = [FMDatabaseQueue databaseQueueWithPath:dbpath];[databaseQueue inDatabase:^(FMDatabase *db) {        //    [db executeUpdate:@"CREATE TABLE IF NOT EXISTS people (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL, age INTEGER DEFAULT 1)"]; }];        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);        dispatch_async(queue, ^{        [databaseQueue inDatabase:^(FMDatabase *db) {           BOOL isSuccess = [db executeUpdate:@"INSERT INTO people(name,age) VALUES (?,?)", @"LiLei",[NSNumber numberWithInteger:28]];            if (isSuccess) {                NSLog(@"插入成功1");            }        }];    });        dispatch_async(queue, ^{        [databaseQueue inDatabase:^(FMDatabase *db) {            BOOL isSuccess = [db executeUpdate:@"INSERT INTO people(name,age) VALUES (?,?)", @"LiLei",[NSNumber numberWithInteger:28]];            if (isSuccess) {                NSLog(@"插入成功2");            }        }];    }); 复制代码

FMDatabaseQueue 将块代码 block 运行在一个串行队列上，即使在多线程同时调用 FMDatabaseQueue 的方法，它们仍然还是顺序执行。这种查询和更新方式不会影响其它，是线程安全的。

五、其他

1、GYDataCenter

基于FMDB实现的ORM框架

具体参考

2、WCDB

微信开源的移动端数据库组件，基于SQLite，支持ORM（Object Relational Mapping）(将一个ObjC的类，映射到数据库的表和索引,将类的property，映射到数据库表的字段）

具体参考

3、Realm

具体参考