使用香橙派学习 嵌入式数据库---SQLite

news2024/12/24 22:12:38

嵌入式数据库简介：SQLite & MySQL数据库

基于嵌入式的数据库主要有：SQLite，Firebird，Berkeley DB，eXtremeDB等

  • Firebird 是关系型数据库，功能强大，支持存储过程，SQL兼容等
  • SQLite 关系型数据库，体积小，支持ACID事务
  • Berkeley DB 并没有数据库服务器的概念，他的程序直接链接到应用程序中
  • eXtremeDB 是内存数据库，运行效率高

SQLite数据库

轻量化，易用的嵌入式数据库，用于设备端的数据管理，可以理解成单点的数据库。（传统服务器型数据库用于管理多端设备，更加复杂）SQLite是一个无服务器的数据库，是自包含的。这也称为嵌入式数据库，这意味着数据库引擎作 为应用程序的一部分运行。

MySQL数据库

MySQL需要运行服务器，MySQL将需要客户端和服务器架构通过网络进行交互

在香橙派上安装SQLite3数据库

执行以下命令：

sudo apt-get -y install sqlite

安装成功后，执行“sqlite” 即可进入数据库命令行：

但是此时的版本是2.8.17，一般sqlite3的使用场景更多，所以我想升级以下版本，运行“sudo apt-get -y install sqlite3”

但是报错，于是只能到官网去下载：SQLite Download Page 

进入官网后，选择Source Code下的第二个：

将下载的文件上传到香橙派：

 

然后，依次执行以下的命令：

tar xvf sqlite-autoconf-3430100.tar.gz //解压
cd sqlite-autoconf-3430100 //进入文件夹
./configure --prefix=/usr/local //配置安装路径在/usr/local
make //编译，这一步比较久，大概10分钟
sudo make install //安装

成功安装后，输入“sqlite3”：

可见，此时版本成功变成了3.43.1，并成功连入了数据库！

可以输入“ .quit ”退出：

SQLite的基本操作

在工作目录“/home/orangepi/”下创建“mjm_sqlite”文件夹，将数据库文件存放在这里：

数据库的创建/打开

方法1：
  1. 输入“sqlite3” 进入数据库
  2. 输入“.open test.db”
  3. 输入“.quit” 退出

方法2：
  1. 输入“sqlite3 test.db” 在命令运行当前窗口创建数据库test.db
  2. 输入“.databases” 列出当前打开的数据库
  3. 输入“.quit” 退出

表格的创建/打开

数据库表格的创建和结构体很类似，在实际中也经常将两者进行转换：

create table stu(id Integer,name char,score Integer); //在这里“int”应该写成“Integer”，且写在变量名的后方

 

上图演示了：打开刚刚创建的test.db数据库，并在其中添加一张名为stu的表格，表格有三个字段：整型的id和score，char型的name

和“.databases”类似，输入“.tables”可以查看当前打开的表格：

数据库创建和表格创建的区别 

  • 执行“.open A.db”时，如果一个数据库A.db不存在则会创建并打开；若该数据库已经存在就会打开；且 “.open A.db”不是SQL命令，对应的C接口是sqlite3_open( )函数
  • 执行“create table AA(....)”时，如果表AA不存在则会创建并打开；若表格已经存在则会报错；且 “create table AA(....)”是SQL命令，对应的C接口是sqlite3_exec( )函数

插入一条记录

insert into stu values(18130106,'huang',99); //这个版本的sqlite只能使用'huang'而不能使用"huang"！！！

//也可以此一次只插入部分的字段内容，比如只插入name和score，不插入id
insert into stu(name,score) values('huanggang',77); //插入部分字段内容

 

上图分别演示了：将一个名为huang的同学的id，name，score 插入stu表格；将一个名为huanggang的同学的name，score部分插入stu表格

查看数据库的记录

select * from stu; //查询所有字段的结果
select name,score from stu; //查询数据库中部分字段的内容

 

上图分别演示了：查看stu表格的所有记录；查看stu表格下name和score的全部记录

删除一条记录

delete from stu where id = 18130106;

 

上图演示了：删除了id为18130106的记录，即名为“huang”的同学的记录被删除了，所以只剩下了“huanggang”同学

更改一条记录

update stu set name = 'majia' where score = 77;

上图演示了：将分数为77的同学的名字修改为“majia”

增加一列

alter table stu add column sex char;

 

上图演示了：为stu表格新增一列char型的sex的字段，然后将分数为77的同学的id设为12133，sex设为male

删除一张表

drop table stu;

 

上图演示了：删除stu表格

错误处理方式

当输入了无法识别的指令，数据库会进入“...>”的状态：

此时输入“CTRL + Z” 就可以强制退出：

SQLite的编程操作

在学习了SQlite的基本操作之后，虽然有能力进行数据基本的增删改查，但是都需要输入“sqlite3”在数据库命令行来执行，我希望实现的是更自动化的运行，比如我的程序在获取数据后可以自动写入数据库，这就需要学习如何打开/创建数据库的C接口：

打开/创建数据库的C接口

sqlite3_open(const char *filename, sqlite3 **ppDb)
  • 该指令打开一个指向 SQLite 数据库文件的连接，返回一个用于其他 SQLite 程序的数据库连接对象。 
sqlite3_close(sqlite3*)
  • 该指令关闭之前调用 sqlite3_open() 打开的数据库连接。
  • 所有与连接相关的语句都应在连接关闭之前完成。 如果还有查询没有完成，sqlite3_close() 将返回 SQLITE_BUSY 禁止关闭的错误消息。
const char *sqlite3_errmsg(sqlite3*);
  • 该指令通常用来获取最近调用的API接口返回的错误代码
  • 错误代码一览：

例程sql_demo1.c：
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    sqlite3 *db;
    char *zErrMsg = 0;
    int ret;

    if(argc < 2){
        printf("Usage: %s xxx.db\n",argv[0]);
        return -1;
    }

    ret = sqlite3_open(argv[1], &db);

    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }else{
        printf("Opened database successfully\n");
    }
    sqlite3_close(db);
    printf("close database\n");
}
实现效果： 

使用gcc编译会报错，需要链库，所以可以和之前一样写一个shell脚本

buildsql.sh：

gcc $1 -lsqlite3

然后输入“chmod +x buildsql.sh”赋予权限就可以了 

如果test.db本来就存在，那么“./a.out test.db” 也会成功运行，只不过从“创建test.db并关闭”变成了“打开test.db并关闭”

sqlite3_exec函数的引入 & SELECT操作

在学习接下来的操作之前，需要学习这个sqlite3_exec( )和其对应的callback( )函数：

sqlite3_exec(sqlite3*, const char *sql, sqlite_callback, void *data, char **errmsg)
  • 该指令提供了一个执行 SQL 命令的快捷方式，SQL 命令由 sql 参数提供，可以由多个 SQL 命令组成，此处命令的不同就决定了实现功能的不同，所以之后创建表；插入数据；SELECT；UPDATE；DELETE本质上都是调用这个函数，只不过这个参数的值和callback的处理可能不同
  • 第一个参数 sqlite3 是打开的数据库对象
  • sqlite_callback 是一个回调，data 作为回调函数的第一个参数
  • errmsg 将被返回用来获取程序生成的任何错误
int callback(void *arg, int column_size, char *column_value[], char *column_name[])
  • 第一个参数void *arg 是sqlite3_exec函数的第四个参数data
  • column_size：数据库的字段 数
  • column_value[ ]：列的值
  • column_name：字段名字 

为了验证这个函数，可以先写一个demo执行一句简单的sql指令：

例程sql_demo2.c： （实现“select * from stu;”的sql指令）
#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>


int callback(void *arg, int column_size, char *column_value[], char *column_name[])
{
	int i;
	printf("arg=%s\n",(char *)arg);

	for(i=0;i<column_size;i++){
		printf("%s = %s\n", column_name[i], column_value[i]);
	}
	printf("=======================\n");
	return 0;//必须返回0，这样数据库中有多少条数据,这个回调函数就会被调用多少次
}


int main(int argc, char** argv)
{
	sqlite3 *db;
	char *zErrMsg = 0;
	int ret;

	if(argc < 2){
		printf("Usage: %s xxx.db\n",argv[0]);
		return -1;
	}

	/*open database*/
	ret = sqlite3_open(argv[1], &db);

	if(ret != SQLITE_OK){ 
		printf("Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}else{
		printf("Opened database successfully\n");
	}

	/* execute sql statement */
	ret = sqlite3_exec(db, "select * from stu;", callback, 0, &zErrMsg);

	/* close database */
	sqlite3_close(db);
	printf("close database\n");
	return 0;
}

为什么 &zErrMsg不会报段错误？因为如果发生错误，函数底层应该会为zErrMsg分配空间然后写入错误信息。

实现效果：

 

创建表 & 插入数据

小插曲1：

“ .tables ” 不属于SQL语句，所以这句命令写在sqlite3_exec( )中会出错！

判断表格是否存在只需要在sqlite3_exec( )中写创建表格的SQL语句，然后通过返回值来判断表格是否存在即可！

小插曲2：

sqlite3_exec( )函数中的提到的callback函数是不一定会执行的，比如SQL指令是创建表格或插入数据，那么callback就不会执行（对应在sql环境下输入创建表格或插入数据的指令也不会输出任何东西），但如果执行SELECT指令的话callback函数就会执行（对应在sql环境下输入SELECT语句会显示对应的结果），所以可以粗略概括为：只有在SQL环境下会有反馈输出的SQL指令出现在sqlite3_exec( )函数中，callback才会被调用

小插曲3：

  • PRIMARY KEY是主键值的意思，主键值必须是能够区分每一行数据的值，比如ID是主键值，那每一组数据的ID都应该是不同的。
  • 而如果一个字段被指定了“NOT NULL”，就代表这个字段不能为空

小插曲4：

再次提醒，在SQL命令中，字符串要使用'XXX'而不是"XXX"！！ 

例程sql_demo3.c：

创建一个名为“company”的表格

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>


int callback(void *arg, int column_size, char *column_value[], char *column_name[])
{
	int i;
	printf("arg=%s\n",(char *)arg);

	for(i=0;i<column_size;i++){
		printf("%s = %s\n", column_name[i], column_value[i]);
	}
	printf("=======================\n");
	return 0;//必须返回0，这样数据库中有多少条数据,这个回调函数就会被调用多少次
}


int main(int argc, char** argv)
{
	sqlite3 *db;
	char *zErrMsg = 0;
	int ret;
	char *sql;

	if(argc < 2){
		printf("Usage: %s xxx.db\n",argv[0]);
		return -1;
	}

	/*open database*/
	ret = sqlite3_open(argv[1], &db);

	if(ret != SQLITE_OK){ 
		printf("Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}else{
		printf("Opened database successfully\n");
	}

	/* execute sql statement -- create table */ 
	sql = "CREATE TABLE COMPANY(" \
           "ID INT PRIMARY KEY NOT NULL," \
           "NAME CHAR(30) NOT NULL," \
           "AGE INT NOT NULL," \
           "ADDRESS CHAR(50)," \
           "SALARY REAL );";

	ret = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
	if(ret != SQLITE_OK){
		printf("Can't create table: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}else{
		printf("Table create successfully\n");
	}

	/* execute sql statement -- insert data */
	sql = "insert into company values(1813,'company.1',3,'aaa street No.293',37732);";

    ret = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't insert data: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }else{
        printf("Inset data successfully\n");
    }

	/* execute sql statement -- show content */
    ret = sqlite3_exec(db, "select * from company;", callback, 0, &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't show content: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }


	/* close database */
	sqlite3_close(db);
	printf("close database\n");
	return 0;
}
实现效果： 

我重新创建了一个叫“companydb.db”的数据库来存放这个表格

可见，表格和数据分别创建和插入成功 ，并且callback只有最后一次SELECT命令时才被调用

再尝试进入SQL环境验证：

 

并且，如果再次执行命令就会报错，并提示表格已经存在：

UPDATE操作 & DELETE操作

例程sql_demo4.c：

对于刚刚创建的company表格，更新它的地址，然后删除这条记录

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <stdlib.h>


int callback(void *arg, int column_size, char *column_value[], char *column_name[])
{
	int i;
	printf("arg=%s\n",(char *)arg);

	for(i=0;i<column_size;i++){
		printf("%s = %s\n", column_name[i], column_value[i]);
	}
	printf("=======================\n");
	return 0;//必须返回0，这样数据库中有多少条数据,这个回调函数就会被调用多少次
}


int main(int argc, char** argv)
{
	sqlite3 *db;
	char *zErrMsg = 0;
	int ret;
	char *sql;

	if(argc < 2){
		printf("Usage: %s xxx.db\n",argv[0]);
		return -1;
	}

	/*open database*/
	ret = sqlite3_open(argv[1], &db);

	if(ret != SQLITE_OK){ 
		printf("Can't open database: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
		exit(0);
	}else{
		printf("Opened database successfully\n");
	}

	/* execute sql statement -- create table */ 
	sql = "CREATE TABLE COMPANY(" \
           "ID INT PRIMARY KEY NOT NULL," \
           "NAME CHAR(30) NOT NULL," \
           "AGE INT NOT NULL," \
           "ADDRESS CHAR(50)," \
           "SALARY REAL );";

	ret = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
	if(ret != SQLITE_OK){
		printf("Can't create table: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
		//exit(0); 这里将exit注释掉的原因是如果表格已经存在，不需要退出，而是继续执行即可
	}else{
		printf("Table create successfully\n");
	}

	/* execute sql statement -- show content */
    ret = sqlite3_exec(db, "select * from company;", callback, "before update", &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't show content1: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }

	/* execute sql statement -- update data */
    sql = "update company set address = 'ccc street No.666' where id = 1813;";

    ret = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't update data: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }else{
        printf("Update data successfully\n");
    }

	/* execute sql statement -- show content */
    ret = sqlite3_exec(db, "select * from company;", callback, "after update", &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't show content2: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }

	/* execute sql statement -- delete data */
    sql = "delete from company where id = 1813;";

    ret = sqlite3_exec(db, sql, callback, 0, &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't delete data: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }else{
        printf("Delete data successfully\n");
    }

	/* execute sql statement -- show content */
    ret = sqlite3_exec(db, "select * from company;", callback, "after delete", &zErrMsg);
    if(ret != SQLITE_OK){
        printf("Can't show content3: %s\n", sqlite3_errmsg(db));
        exit(0);
    }


	/* close database */
	sqlite3_close(db);
	printf("close database\n");
	return 0;
}
实现效果： 

可见，由于表格已经存在，所以创建表格的命令出错了，不过由于我的修改，代码会继续运行而不是直接exit；更新数据后，地址的确改变了；而删除数据后，由于本来就只有一条记录，所以此时company表没有数据，所以此时哪怕调用了“select * from company;” sqlite3_exec函数也不会调用callback来打印信息！

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