什么是SQLite？一文带你入门 – wiki基地

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什么是 SQLite？一文带你轻松入门

数据库，这个词听起来可能有点技术范儿，甚至让人觉得遥不可及。但你有没有想过，在你每天使用的智能手机、电脑软件甚至家用电器里，都可能藏着一个默默工作的数据库？而其中最常见、最“接地气”的一种，就是我们今天要深入了解的主角——SQLite。

你也许从未听说过它的名字，但你很可能每天都在与它打交道。它无处不在，悄无声息地为你提供服务。那么，究竟什么是 SQLite？它为什么如此流行？又该如何开始使用它呢？本文将带你一步步揭开 SQLite 的神秘面纱，让你轻松入门。

一、初识 SQLite：不仅仅是一个数据库

首先，让我们给 SQLite 一个正式的定义：SQLite 是一个 C 语言库，它实现了一个小型、快速、自包含、高可靠性、功能齐全的 SQL 数据库引擎。

听起来有点复杂？没关系，我们拆解一下这个定义中的关键词：

• C 语言库： 这意味着它是一个用 C 语言编写的代码集合，可以轻松地集成到各种应用程序中。
• 小型： 它的代码量非常小，编译后的库文件也很紧凑。
• 快速： 在许多场景下，SQLite 的读写速度非常快，尤其对于单用户或低并发的应用。
• 自包含 (Self-contained)： 它是独立的，不需要外部依赖（除了操作系统和标准库）。
• 高可靠性 (Highly-reliable)： 它经过了严格的测试，并且设计上就考虑了数据的安全性和一致性。
• 功能齐全的 SQL 数据库引擎： 它支持大部分标准的 SQL 语法，可以进行创建表、插入数据、查询、更新、删除等常见的数据库操作。

但定义归定义，SQLite 最与众不同、也是最核心的特点在于它的“形态”——它是一个无服务器 (Serverless) 的数据库。

这与我们通常理解的数据库（比如 MySQL、PostgreSQL、SQL Server）完全不同。那些数据库需要一个独立的服务器进程在后台运行，你的应用程序通过网络连接到这个服务器进程来进行数据操作。而 SQLite 则不需要任何独立的服务器进程。

那么，SQLite 的数据存储在哪里呢？

答案是：它将整个数据库存储在一个单一的磁盘文件里！

是的，你没有听错。一个完整的数据库，包括所有的表、索引、数据，都保存在一个扩展名为 .db 或 .sqlite 或 .sqlite3 的普通文件里。就像你的文档、图片或音乐文件一样，你可以直接复制、移动、删除这个文件。

正是“无服务器”和“单文件”这两个特性，赋予了 SQLite 独一无二的优势和应用场景。

二、SQLite 的核心特性：为何它如此普及？

了解了 SQLite 的基本形态后，我们来看看它具体有哪些吸引人的特性：

1. 无服务器 (Serverless) / 嵌入式 (Embedded)：
   这是 SQLite 最显著的特点。它不是一个独立的服务器进程，而是直接被嵌入到使用它的应用程序中。应用程序通过调用 SQLite 库提供的函数来直接访问数据库文件。这意味着安装和部署变得异常简单——只需要复制数据库文件和 SQLite 库文件（通常 SQLite 库甚至已经内置在操作系统或编程语言的标准库中）。

2. 零配置 (Zero-configuration)：
   由于没有服务器，自然也就不需要复杂的安装、配置、启动、停止等操作。你甚至不需要创建一个数据库实例，只需要指定一个文件路径，如果文件不存在，SQLite 就会自动为你创建一个新的数据库文件。这极大地降低了使用门槛。

3. 单文件数据库 (Single File Database)：
   整个数据库就是一个文件。这使得数据库的备份、迁移、复制变得极其方便。你可以像复制普通文件一样复制整个数据库。这也非常适合作为应用程序的本地数据存储。

4. 事务支持 (Transactional – ACID compliant)：
   尽管 SQLite 是一个简单的文件数据库，但它完全支持数据库事务，并且满足 ACID 特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）。这意味着即使在操作过程中发生断电或程序崩溃，你的数据也能保持完整性和一致性，不会出现部分完成或损坏的情况。这是 SQLite 区别于普通文件存储（如 CSV、JSON 文件）的关键特性，保证了数据操作的可靠性。

5. 小型与高效：
   SQLite 库的代码量非常小，编译后的库文件也很小巧，通常只有几百 KB 到一两兆字节。这使得它非常适合资源受限的环境，如移动设备或嵌入式系统。尽管体积极小，但它的查询性能在许多场景下非常优秀，甚至可以媲美一些大型数据库。

6. 跨平台 (Cross-platform)：
   SQLite 用 C 语言编写，可以轻松地在几乎所有操作系统上编译和运行，包括 Windows、macOS、Linux、Android、iOS 等。

7. 开源与免费 (Open Source & Royalty-Free)：
   SQLite 是公共领域的软件，完全开源且无需支付任何费用，可以用于任何商业或非商业目的，没有任何限制。这使得它成为个人项目、小型应用以及商业产品中的热门选择。

8. 标准 SQL 支持：
   SQLite 支持大部分标准的 SQL92 语法。你可以使用 CREATE TABLE, INSERT, SELECT, UPDATE, DELETE, JOIN, GROUP BY, ORDER BY 等熟悉的 SQL 命令。当然，它也有一些自己的方言和限制，但对于绝大多数基本数据库操作来说，学习成本非常低。

9. 稳定与可靠：
   SQLite 拥有极其严格的测试流程，据说其测试代码量甚至超过了其核心代码量。这保证了其核心功能的稳定性和可靠性，被广泛应用于对数据安全要求较高的场景。

三、SQLite 的应用场景：它在哪里大放异彩？

正因为其独特的特性，SQLite 在许多领域都成为了首选的数据库解决方案：

1. 移动应用程序 (Mobile Applications)：
   这是 SQLite 最常见的应用场景之一。无论是 Android (内置支持) 还是 iOS (Core Data 和其他库通常使用 SQLite 作为底层存储)，SQLite 都是存储应用程序本地数据的标准方式。想象一下你的通讯录、短信、微信聊天记录、各种 App 的设置和缓存数据，它们很可能就存储在 SQLite 数据库里。

2. 桌面应用程序 (Desktop Applications)：
   许多桌面软件使用 SQLite 来存储用户配置、历史记录、离线数据或小型数据集。例如，你的 Web 浏览器（Chrome, Firefox, Safari）使用 SQLite 来存储书签、浏览历史、Cookie、插件数据等。iTunes、Skype、Adobe Lightroom 等软件也都在不同程度地使用了 SQLite。

3. Web 浏览器 (Web Browsers)：
   上面已经提到，浏览器大量使用 SQLite 来管理内部数据。

4. 小型到中等规模的网站或低流量 Web 应用：
   对于访问量不高、数据量不大的网站或 Web 应用，使用 SQLite 可以大大简化部署和维护。你甚至不需要单独安装和管理数据库服务器，只需要将数据库文件上传到服务器即可。对于一些博客、个人网站、小型管理系统，SQLite 是一个非常便捷的选择。许多 Web 开发框架（如 Django 的默认配置、Ruby on Rails 的开发/测试环境）都支持或默认使用 SQLite。

5. 物联网 (IoT) 设备和嵌入式系统 (Embedded Systems)：
   由于体积小、资源占用少、无需配置，SQLite 是物联网设备和各种嵌入式系统中存储数据的理想选择。例如，路由器、智能家电、工业控制设备等都可能内置 SQLite。

6. 文件格式 (File Formats)：
   SQLite 数据库文件本身可以作为一种标准、可移植、支持结构化查询的文件格式来存储复杂的数据。例如，某些应用程序可能用一个 .db 文件来保存整个项目的所有数据。

7. 测试和原型开发 (Testing & Prototyping)：
   在软件开发过程中，尤其是在测试阶段，使用 SQLite 作为临时数据库非常方便。它启动快、易于创建和销毁，不需要搭建复杂的测试环境。

8. 数据分析和本地存储：
   对于需要在本地存储和查询大量结构化数据的场景，例如日志分析、数据缓存、本地数据仓库，SQLite 提供了强大的 SQL 查询能力，比简单的文件处理效率更高。

总之，SQLite 适用于任何需要可靠的事务性数据库，但又不需要独立的数据库服务器进程的场景。它的简洁性、易用性和高效性使其在广泛的应用中找到了自己的位置。

四、SQLite 的局限性：它不是万能的

虽然 SQLite 有诸多优点，但它并非适用于所有场景。了解它的局限性同样重要，这样你才能做出明智的选择：

1. 高并发写入性能：
   SQLite 在处理大量并发写入操作时性能会下降。因为它默认对整个数据库文件加锁来实现事务和并发控制（虽然有 WAL 模式可以改善并发读写，但在高并发写入场景下仍然不如客户端-服务器架构的数据库）。如果你的应用需要支持成千上万甚至更多的用户同时进行写操作，SQLite 可能不是最佳选择。它更适合读多写少或并发写不高的场景。

2. 网络访问：
   SQLite 的设计理念是直接访问本地文件，它没有内置的网络通信能力。如果你需要通过网络从远程服务器访问数据库，SQLite 本身是无法做到的。你必须在服务器端运行一个应用程序，该应用程序使用 SQLite，并通过自己的网络接口（如 HTTP API）来处理客户端的请求。传统的客户端-服务器数据库（如 MySQL、PostgreSQL）天生就支持网络访问。

3. 用户和权限管理：
   SQLite 没有像大型数据库那样成熟和细粒度的用户账户、角色和权限系统。它的安全性主要依赖于文件系统的访问权限。如果你需要管理不同用户对数据库不同表或行的访问权限，SQLite 的原生支持非常有限。

4. 可伸缩性 (Scalability)：
   SQLite 的数据量和性能主要受限于单个文件的存储能力和单台机器的处理能力。对于需要处理海量数据（TB 级别甚至更多）或需要通过集群来扩展的应用，SQLite 的可伸缩性是不足的。大型数据库系统提供了数据分片、集群等机制来应对大规模数据和高负载。

5. 某些高级功能：
   虽然支持大部分标准 SQL，但 SQLite 可能缺少某些高级功能，如存储过程、触发器的复杂实现、高级复制、分区表等。

因此，如果你的应用是一个需要支持大量并发写入的在线服务、一个需要从多台远程服务器访问的集中式数据库、或者需要复杂的用户权限管理的系统，那么传统的客户端-服务器数据库（如 PostgreSQL, MySQL, SQL Server, Oracle）会是更合适的选择。

五、SQLite 入门实践：动手操作起来！

理论知识讲了不少，现在我们来动手体验一下 SQLite 的魅力。最简单的入门方式是使用 SQLite 官方提供的命令行工具 sqlite3。

步骤 1：获取 SQLite 命令行工具

• Windows: 访问 SQLite 官网下载页面 (https://www.sqlite.org/download.html)，找到 “Precompiled Binaries for Windows” 部分，下载适合你系统的命令行工具 ZIP 包（通常是 sqlite-tools-win64-x64-...zip 或 sqlite-tools-win32-...zip）。解压后你会得到一个 sqlite3.exe 文件。你可以将它放在一个方便的地方，或者将其所在目录添加到系统的 PATH 环境变量中，这样就可以在任何地方直接运行 sqlite3 命令了。
• macOS: macOS 系统通常内置了 SQLite 命令行工具。打开终端，直接输入 sqlite3 --version 试试看。如果能显示版本号，说明已经安装。
• Linux: 大多数 Linux 发行版也都默认安装了 SQLite 命令行工具。打开终端，输入 sqlite3 --version 检查。如果未安装，可以使用包管理器安装，例如在 Debian/Ubuntu 上运行 sudo apt-get install sqlite3，在 Fedora/CentOS 上运行 sudo yum install sqlite。

步骤 2：打开或创建一个数据库文件

打开你的终端或命令提示符。

输入 sqlite3 myfirstdb.db 然后按回车。

• 如果 myfirstdb.db 文件不存在，SQLite 会创建一个新的空数据库文件。
• 如果文件已经存在，SQLite 会打开这个现有的数据库。

成功进入 SQLite 命令行界面后，你会看到类似下面的提示：

SQLite version 3.xx.xx ...
Enter ".help" for usage hints.
sqlite>

sqlite> 就是 SQLite 命令行工具的提示符，你可以在这里输入 SQL 命令或 SQLite 特有的点命令（以 . 开头的命令）。

步骤 3：执行 SQL 命令 – 创建表

我们来创建一个简单的表来存储学生信息。在 sqlite> 提示符后输入以下命令，然后按回车：

sql
CREATE TABLE students (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
age INTEGER,
major TEXT
);

• CREATE TABLE students (...)：创建一个名为 students 的表。
• id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT：创建一个名为 id 的整型列，设为主键，并自动递增。
• name TEXT NOT NULL：创建一个名为 name 的文本列，不允许为空。
• age INTEGER：创建一个名为 age 的整型列。
• major TEXT：创建一个名为 major 的文本列。

SQLite 在执行成功后不会有特别的提示，如果出错会有错误信息。

你可以输入 .tables 命令查看当前数据库中的所有表：

sqlite
sqlite> .tables
students

输入 .schema students 可以查看表的创建语句：

sqlite
sqlite> .schema students
CREATE TABLE students (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
age INTEGER,
major TEXT
);

步骤 4：执行 SQL 命令 – 插入数据

向 students 表中插入几条学生记录：

sql
INSERT INTO students (name, age, major) VALUES ('张三', 20, '计算机科学');
INSERT INTO students (name, age, major) VALUES ('李四', 22, '软件工程');
INSERT INTO students (name, age, major) VALUES ('王五', 21, '物理学');

步骤 5：执行 SQL 命令 – 查询数据

查询 students 表中的所有数据：

sql
SELECT * FROM students;

输出应该类似：

1|张三|20|计算机科学
2|李四|22|软件工程
3|王五|21|物理学
（注意：默认分隔符是管道符 |）

查询年龄大于等于 21 岁的学生：

sql
SELECT name, major FROM students WHERE age >= 21;

输出：

李四|软件工程
王五|物理学

步骤 6：执行 SQL 命令 – 更新数据

将张三的专业更新为“网络工程”：

sql
UPDATE students SET major = '网络工程' WHERE name = '张三';

再次查询所有数据验证更新：

sql
SELECT * FROM students;

输出：

1|张三|20|网络工程
2|李四|22|软件工程
3|王五|21|物理学

步骤 7：执行 SQL 命令 – 删除数据

删除年龄小于 21 岁的学生记录：

sql
DELETE FROM students WHERE age < 21;

再次查询所有数据验证删除：

sql
SELECT * FROM students;

输出：

2|李四|22|软件工程
3|王五|21|物理学

步骤 8：退出 SQLite 命令行

完成操作后，输入 .quit 或 .exit 命令退出：

sqlite
sqlite> .quit

现在，在你的文件浏览器中，你会看到一个名为 myfirstdb.db 的文件。这就是你刚刚创建并操作的 SQLite 数据库文件。你可以复制它，备份它，或者用兼容的 SQLite 数据库工具（有很多图形化工具如 DB Browser for SQLite）打开它查看里面的内容。

这个简单的实践向你展示了 SQLite 的基本用法：启动一个数据库文件，使用标准的 SQL 命令进行创建表、插入、查询、更新和删除数据。

六、ACID 特性再解释：SQLite 如何保障数据可靠？

前面我们提到了 SQLite 支持 ACID 特性，这是它区别于普通文件存储的关键。让我们用更通俗的语言解释一下 ACID：

• 原子性 (Atomicity)： 一个事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败回滚，就像一个不可分割的原子。例如，你从 A 账户转账给 B 账户，这包含两个步骤：A 账户扣款，B 账户收款。原子性保证了这两个步骤要么都完成，要么都不完成。如果在 A 扣款后系统崩溃，B 账户不会收到钱，同时 A 账户的钱会回滚到转账前的状态，不会出现钱“凭空消失”的情况。SQLite 通过 journaling (日志) 或 WAL (Write-Ahead Logging) 机制来保证原子性。

• 一致性 (Consistency)： 事务开始和结束时，数据库都必须处于一致的状态。一致性由数据库的约束（如唯一键、外键、非空约束）和应用的业务逻辑共同保证。例如，如果规定账户余额不能为负，原子性保证转账的两个步骤一起完成，而一致性则保证转账前后所有账户的余额总和不变（如果忽略手续费的话），不会违反任何预设的业务规则或数据库约束。SQLite 会在事务提交时检查约束，保证数据处于有效状态。

• 隔离性 (Isolation)： 多个并发执行的事务，它们的操作互不影响，仿佛是串行执行的一样。就像两个人同时在修改一份文档的不同部分，隔离性保证他们看到和修改的是自己当前事务开始时的状态，不会看到其他事务尚未提交的中间状态，避免了脏读、不可重复读、幻读等问题。SQLite 支持不同的隔离级别，默认是 SERIALIZABLE，提供最高级别的隔离，但也可能牺牲一些并发性。

• 持久性 (Durability)： 一旦事务提交成功，它对数据库的修改就是永久的，即使发生系统崩溃或断电，数据也不会丢失。数据会被写入到持久存储介质（如硬盘）上。SQLite 通过将提交的事务写入数据库文件并确保数据同步到磁盘来保证持久性。

SQLite 对 ACID 特性的严格支持，使得它成为许多需要可靠数据存储的应用程序的基石。即使是单文件的形式，它在数据可靠性方面也达到了企业级数据库的标准。

七、SQLite 与其他数据库的对比：认识差异

为了更好地理解 SQLite 的定位，我们简单对比一下它与常见的数据库：

1. 与客户端-服务器数据库 (如 MySQL, PostgreSQL, SQL Server) 对比：

特性	SQLite	客户端-服务器数据库
架构	无服务器，嵌入到应用中	客户端通过网络连接到独立服务器进程
部署	复制文件，无需安装服务器	需要安装、配置、启动服务器进程
数据存储	单一文件	文件集合，由服务器管理
访问方式	直接文件访问	网络协议访问
并发性	写入并发有限	写入并发通常很高
网络	不支持网络访问	天生支持网络访问
权限	依赖文件系统权限，原生支持弱	强大的用户、角色、权限系统
可伸缩性	受限于单文件和单机	可通过集群、分片等扩展
复杂功能	部分缺失	通常功能更全面复杂
资源占用	小巧，资源消耗低	通常资源消耗更高
典型场景	移动/桌面应用，本地存储，小型网站	大型应用，高并发服务，集中式数据

2. 与 NoSQL 数据库 (如 MongoDB, Redis) 对比：

NoSQL 数据库通常不使用 SQL 语法，而是采用键值对、文档、列族、图等不同的数据模型，它们的设计目标往往是高可用性、高可伸缩性、灵活的数据结构等。

SQLite 是一个关系型数据库，使用结构化的表和 SQL 语言。它主要关注的是在本地或单机环境中提供一个可靠、事务性的结构化数据存储。

两者属于不同的领域，服务于不同的需求。不能简单地说谁更好，而是要看具体的应用场景。

八、学习资源和进阶

这篇入门文章只是带你迈进了 SQLite 的大门。如果想深入学习，以下是一些建议的资源：

• SQLite 官方网站 (https://www.sqlite.org/)： 这是最权威的资源，包含详细的文档、规范、下载和新闻。虽然文档是英文的，但非常全面。
• DB Browser for SQLite (https://sqlitebrowser.org/)： 一个免费的开源图形化工具，可以方便地查看、编辑 SQLite 数据库文件，比命令行更直观。
• 各种编程语言的 SQLite 驱动/库： 几乎所有主流编程语言都有成熟的 SQLite 接口库，让你可以在程序中方便地读写 SQLite 数据库。例如：
  • Python: sqlite3 (标准库内置)
  • Java: JDBC driver
  • Android: 内置 SQLite API
  • iOS: Core Data (底层可选 SQLite) 或其他库
  • Node.js: sqlite3 包
  • PHP: PDO_SQLite 或 SQLite3 扩展
  • C#: System.Data.SQLite
  • Go: database/sql 结合 SQLite driver
• 在线教程和课程： 搜索相关的在线教程或课程，学习更复杂的 SQL 查询、索引优化、事务管理、数据库设计等知识。

九、总结

通过本文，我们详细了解了 SQLite——这个无服务器、单文件、小巧但强大的数据库引擎。我们知道了它独特的架构、核心特性、广泛的应用场景，以及它存在的局限性。最重要的是，我们通过命令行工具亲自动手，体验了使用 SQL 命令进行基本的数据库操作。

SQLite 的简洁和易用性是其最大的魅力所在。它可能是你接触到的第一个数据库，也可能是你解决特定问题时最趁手的工具。掌握 SQLite，不仅能让你更好地理解和使用那些内置 SQLite 的应用程序，也能为你自己开发小型应用、进行数据实验提供极大的便利。

数据库世界广阔无垠，SQLite 只是其中璀璨的一颗星。希望这篇文章能成功带你入门，激发起你对数据库更深入探索的兴趣！

现在，你已经不是一个数据库的门外汉了，你对 SQLite 有了基本的认识，并且掌握了操作它的简单方法。勇敢地去尝试，去实践吧！数据库的世界正在向你敞开。

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