SQLite入门

一、SQLite 核心定义

SQLite 是一款开源、嵌入式、无服务器的关系型数据库管理系统（RDBMS），也是目前世界上使用最广泛的数据库（几乎所有手机、桌面应用、嵌入式设备都内置了它）。

它的核心特征可以用一句话概括：整个数据库就是一个单一的磁盘文件，你的程序无需连接独立的数据库服务器，直接通过内置的 SQLite 库读写这个文件即可，无需安装、无需配置、无需维护。

二、SQLite 核心架构与工作原理

1. 核心架构（无服务器架构）

和 PostgreSQL/MySQL 的 “客户端 - 服务器（C/S）” 架构不同，SQLite 是 “嵌入式” 架构：

C/S 架构（如 PG）：有独立的数据库服务器进程，程序作为客户端通过网络 / 本地协议连接服务器，由服务器处理所有数据操作。
嵌入式架构（SQLite）：SQLite 以库文件（如sqlite3.dll/sqlite3.so）的形式嵌入到你的程序中，程序直接调用库函数读写本地数据库文件，没有独立的 “服务器进程”。

2. 数据存储方式

整个数据库的所有内容（表、数据、索引、视图、触发器等）都存储在单个文件中（后缀通常是.db/.sqlite）。
这个文件可以直接复制、移动、备份，跨平台兼容（比如 Windows 下创建的.db文件，直接复制到 Linux/macOS 上就能用）。
底层采用高效的二进制格式存储，比纯文本（如 CSV）读写更快、占用空间更小。

3. ACID 事务保障

SQLite 完全支持 ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性），即使程序崩溃、断电，也能保证数据不损坏：

原子性：事务要么全部执行，要么全部回滚。
一致性：事务执行前后，数据库始终处于合法状态。
隔离性：默认支持SERIALIZABLE隔离级别（最高级别），避免脏读、幻读。
持久性：事务提交后，数据永久保存到磁盘。

三、SQLite 核心特性

1. 零配置 / 零运维

无需安装：只需将 SQLite 的库文件引入项目，无需安装 “SQLite 服务器”。
无需启动 / 停止服务：没有后台进程，程序运行时自动读写文件，退出后无残留。
无需配置：不用设置端口、用户名、密码，直接通过文件路径访问数据库。

2. 轻量级

库文件体积极小：Windows 下sqlite3.dll约 400KB，Linux 下libsqlite3.so约 500KB。
内存占用低：运行时仅占用少量内存，适合嵌入式设备（如智能手表、路由器）。
无依赖：独立库文件，不依赖其他系统组件。

3. 跨平台

支持几乎所有主流平台：

桌面系统：Windows、macOS、Linux。
移动端：Android、iOS（所有手机 APP 几乎都内置 SQLite）。
嵌入式系统：ARM、MCU、路由器、智能家居设备。
编程语言：Python、Java、C/C++、Go、JavaScript 等几乎所有语言都有原生 / 第三方库支持。

4. SQL 兼容性

支持大部分 SQL92 标准，满足日常开发需求：

基础操作：SELECT/INSERT/UPDATE/DELETE、CREATE TABLE/DROP TABLE。
高级操作：JOIN（内连接 / 外连接）、GROUP BY/HAVING、ORDER BY、索引（CREATE INDEX）。
事务操作：BEGIN TRANSACTION、COMMIT、ROLLBACK。
局限性：不支持存储过程（新版有限支持）、自定义函数（需通过 API 扩展）、高级权限管理。

5. 权限控制

SQLite 本身没有 “用户 / 角色” 的概念，完全依赖操作系统的文件权限：

比如 Windows 下给.db文件设置 “只读” 权限，程序就只能查询不能修改。
比如 Linux 下设置chmod 600 test.db，只有当前用户能访问。

四、SQLite 典型使用场景

1. 移动端应用（核心场景）

Android/iOS APP 的本地数据存储：比如微信的本地聊天记录、抖音的缓存视频信息、手机相册的元数据。
原因：轻量、无需网络、本地读写速度快，适配移动端低资源环境。

2. 桌面应用

小型工具软件：记事本、截图工具、密码管理器的配置 / 数据存储。
大型软件的辅助存储：Photoshop 的历史记录、VS Code 的插件配置、浏览器的书签 / 历史记录。

3. 嵌入式设备

智能手表、智能家居（如智能音箱）、路由器的本地数据存储。
工业控制设备：采集传感器数据，本地存储后定时上传到云端。

4. 开发 / 测试场景

原型开发：快速验证 SQL 逻辑、业务流程，无需搭建复杂的数据库服务器。
单元测试：为测试用例提供独立的数据库环境，每个测试用例对应一个临时.db文件，测试完成后直接删除。

5. 小型 Web 应用

个人博客、小型工具网站（低并发）：比如单用户的博客后台，日访问量几千次的场景。
注意：不适合高并发的 Web 应用（如电商网站）。

五、SQLite 优缺点分析

优点

极致易用：上手成本为 0，新手几分钟就能学会基本操作。
便携性强：单文件存储，复制即可迁移，无需考虑环境兼容。
性能优秀：小数据量（GB 级以内）、低并发下读写速度极快（无服务器开销）。
稳定可靠：经过 20 + 年的验证，是世界上部署最广泛的数据库，极少出现数据损坏。
免费开源：无商业授权费用，可自由用于个人 / 商业项目。

缺点

并发写能力差：写操作会锁定整个数据库文件，高并发写（如每秒几十次写）会导致严重卡顿。
大数据量受限：单文件超过 10GB 后，查询 / 写入性能明显下降（官方建议单文件不超过 2TB，但实际很少用到）。
功能有限：无集群 / 主从复制、无高级权限管理、无存储过程（新版仅有限支持）、无全文搜索（需扩展）。
无远程访问：默认只能本地访问，无法像 PG/MySQL 那样远程连接（需借助第三方工具如sqlite3server）。

六、SQLite 实际使用示例（Python）

下面是一个完整的示例，包含创建表、增删改查、事务、索引等常用操作：

python

运行

import sqlite3

# 1. 连接数据库（不存在则自动创建）
# :memory: 表示内存数据库，程序退出后数据消失，适合测试
# conn = sqlite3.connect(':memory:')
conn = sqlite3.connect('mydb.db')

# 启用行工厂：查询结果以字典形式返回（默认是元组）
conn.row_factory = sqlite3.Row

# 2. 创建游标（用于执行SQL语句）
cursor = conn.cursor()

try:
    # 3. 创建表
    cursor.execute('''
        CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
            id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  -- 自增主键
            name TEXT NOT NULL,                    -- 非空字符串
            age INTEGER,                           -- 整数
            email TEXT UNIQUE                      -- 唯一约束
        )
    ''')

    # 4. 创建索引（加速查询）
    cursor.execute('CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_users_name ON users(name)')

    # 5. 事务操作：批量插入数据
    conn.begin()  # 开启事务
    # 批量插入（避免循环执行INSERT，提升性能）
    users_data = [('张三', 25, 'zhangsan@test.com'), ('李四', 30, 'lisi@test.com')]
    cursor.executemany('INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)', users_data)
    conn.commit()  # 提交事务

    # 6. 查询数据
    # 单条查询
    cursor.execute('SELECT * FROM users WHERE name = ?', ('张三',))
    user = cursor.fetchone()
    if user:
        print(f"单条查询结果：ID={user['id']}, 姓名={user['name']}, 年龄={user['age']}")

    # 多条查询
    cursor.execute('SELECT * FROM users ORDER BY age DESC')
    all_users = cursor.fetchall()
    print("\n所有用户：")
    for u in all_users:
        print(f"ID={u['id']}, 姓名={u['name']}, 邮箱={u['email']}")

    # 7. 更新数据
    cursor.execute('UPDATE users SET age = ? WHERE name = ?', (26, '张三'))
    conn.commit()

    # 8. 删除数据
    # cursor.execute('DELETE FROM users WHERE id = ?', (2,))
    # conn.commit()

except sqlite3.Error as e:
    # 出错时回滚事务
    conn.rollback()
    print(f"数据库操作出错：{e}")
finally:
    # 9. 关闭连接
    cursor.close()
    conn.close()

运行结果

plaintext

单条查询结果：ID=1, 姓名=张三, 年龄=25

所有用户：
ID=2, 姓名=李四, 邮箱=lisi@test.com
ID=1, 姓名=张三, 邮箱=zhangsan@test.com

七、SQLite 性能优化要点（新手必看）

开启 WAL 模式：提升并发读写性能（默认是 DELETE 模式，写锁整个文件）。
python
运行
```
# 连接后立即执行
cursor.execute('PRAGMA journal_mode = WAL')
```
批量操作：使用executemany()代替循环execute()，减少磁盘 IO 次数。
合理创建索引：对查询频繁的字段建索引，但不要建过多（会降低写入速度）。
避免长时间事务：事务开启后尽快提交 / 回滚，减少锁占用时间。
分页查询：大数据量查询时用LIMIT/OFFSET分页，避免一次性读取所有数据。

总结

核心定位：SQLite 是轻量级嵌入式数据库，核心优势是零配置、轻量、便携，适合单用户、低并发、小数据量的本地存储场景。
关键局限：并发写能力差、功能有限、不支持远程访问，不适合高并发的企业级应用。
使用技巧：开启 WAL 模式提升并发性能，批量操作减少 IO，合理建索引加速查询，是新手快速上手 SQL 的最佳选择之一。

SQLite入门

一、SQLite 核心定义

二、SQLite 核心架构与工作原理

1. 核心架构（无服务器架构）

2. 数据存储方式

3. ACID 事务保障

三、SQLite 核心特性

1. 零配置 / 零运维

2. 轻量级

3. 跨平台

4. SQL 兼容性

5. 权限控制

四、SQLite 典型使用场景

1. 移动端应用（核心场景）

2. 桌面应用

3. 嵌入式设备

4. 开发 / 测试场景

5. 小型 Web 应用

五、SQLite 优缺点分析

优点

缺点

六、SQLite 实际使用示例（Python）

运行结果

七、SQLite 性能优化要点（新手必看）

总结

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