一、数据库 Sqlite3 资料

SQLite3 教程

SQLite3 是一个轻量级的嵌入式数据库引擎，它不需要单独的服务器进程，数据库直接存储在磁盘文件中。Python 内置了 sqlite3 模块，可以方便地操作 SQLite 数据库。以下是 SQLite3 的详细教程。

1. SQLite3 简介

SQLite3 是一个自包含、无服务器、零配置的 SQL 数据库引擎。
数据库存储在一个单一的文件中，易于移植和备份。
适用于小型应用程序、嵌入式系统或原型开发。

2. Python 中的 SQLite3

Python 的 sqlite3 模块提供了操作 SQLite 数据库的接口。以下是基本用法。

3. 基本操作

3.1 连接数据库

使用 sqlite3.connect() 方法连接数据库。如果数据库文件不存在，会自动创建。

sql 复制代码

import sqlite3

# 连接数据库（如果不存在则创建）
conn = sqlite3.connect('example.db')

3.2 创建游标

游标用于执行 SQL 语句并获取结果。

sql 复制代码

cursor = conn.cursor()

3.3 创建表

使用 CREATE TABLE 语句创建表。

sql 复制代码

cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT NOT NULL,
    age INTEGER
)
''')

3.4 插入数据

使用 INSERT INTO 语句插入数据。

sql 复制代码

cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 30)")

3.5 提交事务

对数据库的修改需要提交事务才能生效。

sql 复制代码

conn.commit()

3.6 查询数据

使用 SELECT 语句查询数据。

sql 复制代码

cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
for row in rows:
    print(row)

3.7 更新数据

使用 UPDATE 语句更新数据。

sql 复制代码

cursor.execute("UPDATE users SET age = 26 WHERE name = 'Alice'")
conn.commit()

3.8 删除数据

使用 DELETE 语句删除数据。

sql 复制代码

cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name = 'Bob'")
conn.commit()

3.9 关闭连接

操作完成后，关闭数据库连接。

sql 复制代码

conn.close()

4. 完整示例

sql 复制代码

import sqlite3

# 连接数据库
conn = sqlite3.connect('example.db')
cursor = conn.cursor()

# 创建表
cursor.execute('''
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name TEXT NOT NULL,
    age INTEGER
)
''')

# 插入数据
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25)")
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Bob', 30)")
conn.commit()

# 查询数据
cursor.execute("SELECT * FROM users")
rows = cursor.fetchall()
print("查询结果:")
for row in rows:
    print(row)

# 更新数据
cursor.execute("UPDATE users SET age = 26 WHERE name = 'Alice'")
conn.commit()

# 删除数据
cursor.execute("DELETE FROM users WHERE name = 'Bob'")
conn.commit()

# 关闭连接
conn.close()

5. 高级操作

5.1 使用参数化查询

参数化查询可以防止 SQL 注入，并提高代码可读性。

sql 复制代码

name = "Charlie"
age = 35
cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)", (name, age))
conn.commit()

5.2 获取单个结果

使用 fetchone() 获取查询结果的第一行。

sql 复制代码

cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE name = 'Alice'")
row = cursor.fetchone()
print(row)

5.3 获取列名

使用 description 属性获取查询结果的列名。

sql 复制代码

cursor.execute("SELECT * FROM users")
columns = [description[0] for description in cursor.description]
print("列名:", columns)

5.4 使用上下文管理器

使用 with 语句自动管理连接和游标。

sql 复制代码

with sqlite3.connect('example.db') as conn:
    cursor = conn.cursor()
    cursor.execute("SELECT * FROM users")
    rows = cursor.fetchall()
    for row in rows:
        print(row)

5.5 处理异常

在操作数据库时，捕获并处理异常。

sql 复制代码

try:
    cursor.execute("INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25)")
    conn.commit()
except sqlite3.Error as e:
    print("数据库错误:", e)

6. SQLite3 数据类型

SQLite3 支持以下数据类型：

NULL：空值。
INTEGER：整数。
REAL：浮点数。
TEXT：文本字符串。
BLOB：二进制数据。

7. SQLite3 常用命令

以下是一些常用的 SQLite3 命令：

.tables：列出所有表。
.schema [table]：查看表结构。
.databases：列出所有数据库。
.exit：退出 SQLite3 命令行工具。

8. SQLite3 命令行工具

SQLite3 提供了一个命令行工具，可以直接操作数据库文件。

启动命令行工具

sql 复制代码

sqlite3 example.db

示例：在命令行中操作数据库

sql 复制代码

-- 创建表
CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT, age INTEGER);

-- 插入数据
INSERT INTO users (name, age) VALUES ('Alice', 25);

-- 查询数据
SELECT * FROM users;

-- 退出
.exit

9. 总结

SQLite3 是一个简单易用的嵌入式数据库，适合小型应用程序或原型开发。通过 Python 的 sqlite3 模块，你可以轻松地创建、查询、更新和删除数据。掌握 SQLite3 的基本操作后，你可以进一步学习更高级的功能，如事务管理、索引优化等。

二、SQlite3 局限性

SQLite3 是一个轻量级的嵌入式数据库引擎，虽然它非常强大且易于使用，但在某些场景下可能会遇到性能或功能上的限制。以下是 SQLite3 的主要极限和适用场景的分析：

1. 数据库大小限制

理论限制 ：SQLite3 的数据库大小限制为 140 TB（128 TiB）。
实际限制：受文件系统和磁盘空间的限制。在大多数情况下，SQLite3 的数据库大小不会超过几 GB 到几十 GB。

2. 并发访问限制

写操作并发：SQLite3 使用文件级锁，同一时间只能有一个写操作。如果有多个写操作，后续操作会被阻塞。
读操作并发：多个读操作可以同时进行，但在写操作期间，读操作会被阻塞。
适用场景：适合低并发或单线程访问的场景，如嵌入式设备、桌面应用程序或小型 Web 应用。

3. 性能限制

高并发写操作：由于写操作是串行的，SQLite3 在高并发写操作场景下性能较差。
复杂查询：对于非常复杂的查询（如多表连接、子查询等），SQLite3 的性能可能不如 MySQL 或 PostgreSQL 等数据库。
适用场景：适合数据量较小、查询简单的场景，如本地缓存、配置文件存储或小型应用。

4. 功能限制

存储过程：SQLite3 不支持存储过程。
用户管理：SQLite3 没有用户管理和权限控制功能。
网络访问：SQLite3 是一个本地数据库，不支持远程访问。如果需要远程访问，需要额外的网络层封装。
适用场景：适合不需要高级功能（如存储过程、用户管理）的本地应用。

5. 事务与锁

事务：SQLite3 支持 ACID 事务，但在高并发场景下，事务可能会因为锁争用而变慢。
锁机制：SQLite3 使用文件级锁，而不是行级锁或表级锁，这在高并发场景下可能导致性能瓶颈。
适用场景：适合事务较少或并发度较低的场景。

6. 扩展性

水平扩展：SQLite3 不支持分布式存储或水平扩展。
垂直扩展：可以通过优化查询、使用索引等方式提高性能，但受限于单文件存储和文件级锁。
适用场景：适合单机应用或数据量较小的场景。

7. 适用场景

SQLite3 在以下场景中表现优异：

嵌入式设备：如移动应用、IoT 设备。
桌面应用程序：如本地数据存储、配置文件管理。
原型开发：快速搭建和测试应用程序。
小型 Web 应用：低并发、数据量较小的 Web 应用。

8. 不适用场景

SQLite3 在以下场景中可能不适用：

高并发 Web 应用：如大型电商平台、社交网络。
分布式系统：需要多节点协同工作的系统。
大数据量：数据量超过几十 GB 的场景。
复杂查询：需要频繁执行复杂查询的场景。

9. 优化建议

如果需要在 SQLite3 中处理较大数据量或提高性能，可以考虑以下优化方法：

使用索引：为常用查询字段创建索引。
批量操作：将多个写操作合并为一个事务。
分库分表：将数据分散到多个数据库或表中。
定期清理：删除不需要的数据，减少数据库大小。

10. 总结

SQLite3 是一个轻量级、易用且功能强大的嵌入式数据库，但在高并发、大数据量或复杂查询场景下可能会遇到性能或功能上的限制。选择合适的数据库引擎应根据具体需求来决定：

如果需要轻量级、本地化的解决方案，SQLite3 是一个很好的选择。
如果需要高并发、分布式或高级功能，可以考虑 MySQL、PostgreSQL 或其他数据库引擎。