Qt 中使用 SQLite 数据库

一、SQLite 数据库介绍

SQLite 是一个轻量级的嵌入式关系型数据库管理系统，它以库的形式提供，不需要单独的服务器进程，直接访问存储在普通磁盘文件中的数据库。

主要特性

无服务器架构：SQLite 不需要单独的服务器进程
零配置：无需安装或管理
跨平台：支持所有主流操作系统
事务性：完全兼容 ACID (原子性、一致性、隔离性、持久性)
自包含：单个磁盘文件包含整个数据库
小型轻量：完整的库只有几百KB大小
公共领域：完全开源，无版权限制

数据类型

SQLite 使用动态类型系统，主要有以下存储类：

类型	描述
`NULL`	表示空值
`INTEGER`	带符号整数，根据值大小以1、2、3、4、6或8字节存储
`REAL`	浮点数，8字节IEEE浮点数
`TEXT`	文本字符串，使用数据库编码（UTF-8、UTF-16BE或UTF-16LE）存储
`BLOB`	二进制大对象，完全按照输入存储

类型亲和性(Type Affinity)

SQLite 支持"类型亲和性"概念，即列优先以某种特定类型存储数据。以下是五种类型亲和性：

TEXT

声明包含：TEXT, VARCHAR, CHAR, CLOB 等
将所有数据转换为文本格式存储

NUMERIC

声明包含：NUMERIC, DECIMAL, BOOLEAN, DATE, DATETIME 等
尝试转换为INTEGER或REAL，不行则存为TEXT

INTEGER

声明包含：INTEGER, INT, TINYINT, SMALLINT, MEDIUMINT, BIGINT 等
行为类似NUMERIC，但无小数部分

REAL

声明包含：REAL, DOUBLE, FLOAT 等
转换为REAL格式存储

BLOB

声明包含：BLOB, 或未指定类型
不转换，直接存储输入数据

常见数据类型映射

虽然SQLite内部只有5种存储类别，但为了兼容其他SQL数据库，支持以下类型声明：

声明的类型	实际亲和性	存储形式示例
INTEGER, INT	INTEGER	1, -234, 123456789012345
REAL, FLOAT	REAL	3.14, -123.456, 1.23e+10
TEXT, VARCHAR	TEXT	'Hello', '2023-01-01'
BLOB	BLOB	x'53514C697465' (十六进制)
DATE, DATETIME	NUMERIC	'2023-05-20', '2023-05-20 12:34'
BOOLEAN	NUMERIC	0 (false), 1 (true)

常用属性

SQLite 提供了一系列属性和编译时选项（Pragma）来控制和查询数据库的行为。以下是常用的 SQLite 属性：

数据库配置属性（PRAGMA）

数据库设置

journal_mode
- 设置事务日志模式
- 可选值：DELETE（默认）, TRUNCATE, PERSIST, MEMORY, WAL, OFF
- 示例：PRAGMA journal_mode=WAL; (启用Write-Ahead Logging模式)
synchronous
- 控制同步写入磁盘的级别
- 可选值：0(OFF), 1(NORMAL), 2(FULL-默认)
- 示例：PRAGMA synchronous=1;
temp_store
- 控制临时表的存储方式
- 可选值：0(DEFAULT), 1(FILE), 2(MEMORY)
- 示例：PRAGMA temp_store=2; (内存存储临时表)
encoding
- 数据库编码
- 可选值：UTF-8, UTF-16, UTF-16le, UTF-16be
- 示例：PRAGMA encoding="UTF-8";

查询设置

cache_size
- 设置内存缓存页数
- 示例：PRAGMA cache_size=2000; (约2MB缓存)
page_size
- 设置数据库页面大小（创建数据库前设置）
- 示例：PRAGMA page_size=4096;
foreign_keys
- 启用/禁用外键约束
- 可选值：0(OFF), 1(ON)
- 示例：PRAGMA foreign_keys=ON;
auto_vacuum
- 控制自动清理空闲空间
- 可选值：0(NONE), 1(FULL), 2(INCREMENTAL)
- 示例：PRAGMA auto_vacuum=1;

信息查询

database_list
- 列出所有附加的数据库
- 示例：PRAGMA database_list;
table_info(table_name)
- 获取表的列信息
- 示例：PRAGMA table_info(users);
index_list(table_name)
- 获取表的索引列表
- 示例：PRAGMA index_list(users);
integrity_check
- 检查数据库完整性
- 示例：PRAGMA integrity_check;
user_version

用户自定义版本控制属性。

查询当前 user_version

sql
复制代码
```
PRAGMA user_version;
```
这将返回一个整数值，初始值为 0。

设置 user_version

sql
复制代码
```
PRAGMA user_version = 版本号;
```
例如：

sql
复制代码
```
PRAGMA user_version = 1;
```

连接属性

在编程接口中可设置的常用连接属性：

SQLITE_OPEN_READONLY - 只读模式打开
SQLITE_OPEN_READWRITE - 读写模式打开
SQLITE_OPEN_CREATE - 不存在时创建数据库
SQLITE_OPEN_URI - 允许URI文件名
SQLITE_OPEN_MEMORY - 内存数据库
SQLITE_OPEN_NOMUTEX - 多线程无互斥
SQLITE_OPEN_FULLMUTEX - 多线程完全互斥

版本信息属性

sqlite_version() - 返回SQLite版本
- 示例：SELECT sqlite_version();
sqlite_source_id() - 返回SQLite源代码ID
- 示例：SELECT sqlite_source_id();

系统状态属性

changes() - 返回最近操作影响的行数
- 示例：SELECT changes();
total_changes() - 返回连接期间总更改数
- 示例：SELECT total_changes();
last_insert_rowid() - 返回最后插入的ROWID
- 示例：SELECT last_insert_rowid();

常用 SQL 命令

数据库操作

sql

复制代码

-- 创建数据库（文件不存在时自动创建）
sqlite3 database_name.db

表操作

sql

复制代码

-- 创建表
CREATE TABLE table_name (
    column1 datatype PRIMARY KEY,
    column2 datatype NOT NULL,
    column3 datatype DEFAULT value,
    ...
);

-- 删除表
DROP TABLE table_name;

-- 修改表
ALTER TABLE table_name ADD COLUMN column_name datatype;

数据操作

sql

复制代码

-- 插入数据
INSERT INTO table_name (column1, column2, ...) 
VALUES (value1, value2, ...);

-- 查询数据
SELECT column1, column2, ... FROM table_name 
WHERE condition 
ORDER BY column ASC|DESC 
LIMIT number;

-- 更新数据
UPDATE table_name 
SET column1 = value1, column2 = value2, ...
WHERE condition;

-- 删除数据
DELETE FROM table_name WHERE condition;

常用函数

SQLite 提供了丰富的内置函数来处理和转换数据，这些函数可以用于查询、计算和数据处理。以下是 SQLite 函数的分类详解和用法示例。

1. 核心函数

1.1 基本标量函数

函数	描述	示例
`COALESCE(X,Y,...)`	返回第一个非NULL参数	`SELECT COALESCE(NULL, 'default')` → 'default'
`IFNULL(X,Y)`	如果X为NULL则返回Y	`SELECT IFNULL(NULL, 'backup')` → 'backup'
`NULLIF(X,Y)`	X=Y时返回NULL，否则返回X	`SELECT NULLIF(5,5)` → NULL
`MAX(X,Y,...)`	返回最大值	`SELECT MAX(3,5,1)` → 5
`MIN(X,Y,...)`	返回最小值	`SELECT MIN(3,5,1)` → 1

1.2 类型转换函数

函数	描述	示例
`CAST(expr AS type)`	类型转换	`SELECT CAST('123' AS INTEGER)` → 123
`TYPEOF(expr)`	返回存储类型	`SELECT TYPEOF(3.14)` → 'real'

2. 字符串处理函数

2.1 基本字符串函数

函数	描述	示例
`LENGTH(str)`	字符串长度(UTF-8字符数)	`SELECT LENGTH('SQLite')` → 6
`LOWER(str)`	转换为小写	`SELECT LOWER('SQLite')` → 'sqlite'
`UPPER(str)`	转换为大写	`SELECT UPPER('sqlite')` → 'SQLITE'
`TRIM(str)`	去除两端空格	`SELECT TRIM(' SQLite ')` → 'SQLite'
`LTRIM(str)`	去除左端空格	`SELECT LTRIM(' SQLite')` → 'SQLite'
`RTRIM(str)`	去除右端空格	`SELECT RTRIM('SQLite ')` → 'SQLite'

2.2 高级字符串操作

函数	描述	示例
`SUBSTR(str,start,length)`	子字符串	`SELECT SUBSTR('SQLite',2,3)` → 'QLi'
`REPLACE(str,old,new)`	字符串替换	`SELECT REPLACE('A-B-C','-','>')` → 'A>B>C'
`HEX(blob)`	BLOB转十六进制	`SELECT HEX(X'53514C697465')` → '53514C697465'
`INSTR(str,substr)`	子串位置(1-based)	`SELECT INSTR('SQLite','Li')` → 3
`PRINTF(format,...)`	格式化输出	`SELECT PRINTF('%.2f',3.14159)` → '3.14'

3. 数学函数

3.1 基本数学运算

函数	描述	示例
`ABS(X)`	绝对值	`SELECT ABS(-5)` → 5
`ROUND(X)`	四舍五入	`SELECT ROUND(3.14159,2)` → 3.14
`CEIL(X)`/`CEILING(X)`	向上取整	`SELECT CEIL(3.2)` → 4
`FLOOR(X)`	向下取整	`SELECT FLOOR(3.9)` → 3
`RANDOM()`	随机整数(-2⁶³到2⁶³-1)	`SELECT RANDOM()` → 随机数

3.2 三角函数和高级运算

函数	描述	示例
`PI()`	π值	`SELECT PI()` → 3.141592653589793
`SIN(X)`	正弦(弧度)	`SELECT SIN(PI()/2)` → 1.0
`COS(X)`	余弦(弧度)	`SELECT COS(PI())` → -1.0
`TAN(X)`	正切(弧度)	`SELECT TAN(PI()/4)` ≈ 1.0
`ASIN(X)`	反正弦	`SELECT ASIN(1)` → 1.5707963267948966
`ACOS(X)`	反余弦	`SELECT ACOS(0)` → 1.5707963267948966
`ATAN(X)`	反正切	`SELECT ATAN(1)` ≈ 0.7853981633974483
`LOG(X)`/`LOG10(X)`	自然对数/10为底对数	`SELECT LOG10(100)` → 2.0
`EXP(X)`	e的X次方	`SELECT EXP(1)` ≈ 2.718281828459045
`POWER(X,Y)`/`POW(X,Y)`	X的Y次方	`SELECT POWER(2,3)` → 8
`SQRT(X)`	平方根	`SELECT SQRT(9)` → 3.0

4. 日期和时间函数

4.1 核心日期函数

函数	描述	示例
`date(timestr,modifier,...)`	提取日期部分	`SELECT date('now')` → '2023-05-20'
`time(timestr,modifier,...)`	提取时间部分	`SELECT time('now')` → '14:30:45'
`datetime(timestr,modifier,...)`	日期时间	`SELECT datetime('now')` → '2023-05-20 14:30:45'
`julianday(timestr,modifier,...)`	Julian Day数	`SELECT julianday('2023-01-01')` → 2459945.5
`strftime(format,timestr,...)`	自定义格式	`SELECT strftime('%Y年%m月%d日','now')` → '2023年05月20日'

4.2 日期修饰符

修饰符	描述	示例
`N days`	加减天数	`SELECT date('now','+7 days')`
`N hours`	加减小时	`SELECT time('now','-3 hours')`
`start of month`	当月第一天	`SELECT date('now','start of month')`
`weekday N`	下一个周N(0=周日)	`SELECT date('now','weekday 1')` → 下周一
`unixepoch`	Unix时间戳转换	`SELECT datetime(1640995200,'unixepoch')` → '2022-01-01 00:00:00'

5. 聚合函数

5.1 基本聚合函数

函数	描述	示例
`COUNT(X)`	计数	`SELECT COUNT(*) FROM users`
`SUM(X)`	求和	`SELECT SUM(salary) FROM employees`
`AVG(X)`	平均值	`SELECT AVG(score) FROM tests`
`MIN(X)`	最小值	`SELECT MIN(price) FROM products`
`MAX(X)`	最大值	`SELECT MAX(age) FROM customers`

5.2 高级聚合函数

函数	描述	示例
`GROUP_CONCAT(X[,sep])`	连接字符串	`SELECT GROUP_CONCAT(name,', ') FROM users`
`TOTAL(X)`	总是返回浮点和	`SELECT TOTAL(quantity) FROM orders`
`STDEV(X)`	样本标准差(扩展)	`SELECT STDEV(score) FROM tests`
`VARIANCE(X)`	样本方差(扩展)	`SELECT VARIANCE(price) FROM stocks`

6. 窗口函数 (SQLite 3.25.0+)

6.1 排名函数

函数	描述	示例
`ROW_NUMBER()`	行号	`SELECT name, ROW_NUMBER() OVER(ORDER BY score DESC) FROM students`
`RANK()`	排名(有间隔)	`SELECT name, RANK() OVER(ORDER BY score DESC) FROM students`
`DENSE_RANK()`	密集排名	`SELECT name, DENSE_RANK() OVER(ORDER BY score DESC) FROM students`
`NTILE(N)`	分组排名	`SELECT name, NTILE(4) OVER(ORDER BY score DESC) FROM students`

6.2 分析函数

函数	描述	示例
`LEAD(expr[,offset])`	后行值	`SELECT date, LEAD(date) OVER(ORDER BY date) FROM events`
`LAG(expr[,offset])`	前行值	`SELECT price, LAG(price) OVER(ORDER BY date) FROM stocks`
`FIRST_VALUE(expr)`	窗口首值	`SELECT name, FIRST_VALUE(score) OVER(PARTITION BY class)`
`LAST_VALUE(expr)`	窗口尾值	`SELECT name, LAST_VALUE(score) OVER(PARTITION BY class)`

7. JSON函数 (SQLite 3.38.0+)

7.1 JSON处理函数

函数	描述	示例
`JSON(json)`	验证JSON	`SELECT JSON('{"name":"John"}')` → 1
`JSON_ARRAY(...)`	创建JSON数组	`SELECT JSON_ARRAY(1,2,3)` → '[1,2,3]'
`JSON_OBJECT(...)`	创建JSON对象	`SELECT JSON_OBJECT('id',1,'name','John')` → '{"id":1,"name":"John"}'
`JSON_EXTRACT(json,path)`	提取JSON值	`SELECT JSON_EXTRACT('{"id":1}','$.id')` → 1
`JSON_INSERT(json,path,value,...)`	插入值	`SELECT JSON_INSERT('{}','$.id',1)` → '{"id":1}'
`JSON_REPLACE(json,path,value,...)`	替换值	`SELECT JSON_REPLACE('{"id":1}','$.id',2)` → '{"id":2}'
`JSON_SET(json,path,value,...)`	设置值	`SELECT JSON_SET('{}','$.id',1)` → '{"id":1}'
`JSON_REMOVE(json,path,...)`	删除值	`SELECT JSON_REMOVE('{"id":1}','$.id')` → '{}'

8. 自定义函数

SQLite 允许用各种编程语言扩展自定义函数：

复制代码

#include <sqlite3.h>
#include <string.h>

static void reverseFunc(sqlite3_context *context, int argc, sqlite3_value **argv) {
    const char *input = (const char *)sqlite3_value_text(argv[0]);
    int len = strlen(input);
    char *result = malloc(len + 1);
    
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        result[i] = input[len - 1 - i];
    }
    result[len] = '\0';
    
    sqlite3_result_text(context, result, len, free);
}

// 注册函数
sqlite3_create_function(db, "reverse", 1, SQLITE_UTF8, NULL, &reverseFunc, NULL, NULL);

事务控制

sql

复制代码

-- 开始事务
BEGIN TRANSACTION;

-- 提交事务
COMMIT;

-- 回滚事务
ROLLBACK;

BEGIN TRANSACTION;
 
-- 设置错误处理
PRAGMA foreign_keys = ON;  -- 确保外键约束生效
 
BEGIN TRY
    -- 删除第一张表数据
    DELETE FROM orders;
    
    -- 删除第二张表数据
    DELETE FROM order_items;
    
    -- 提交事务
    COMMIT;
    SELECT '数据删除成功' AS result;
END TRY
BEGIN CATCH
    -- 回滚事务
    ROLLBACK;
    SELECT '删除失败: ' || sqlite_error() AS result;
END CATCH;

索引

sql

复制代码

-- 创建索引
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name);

-- 删除索引
DROP INDEX index_name;

视图

sql

复制代码

-- 创建视图
CREATE VIEW view_name AS
SELECT column1, column2, ...
FROM table_name
WHERE condition;

-- 删除视图
DROP VIEW view_name;

触发器

sql

复制代码

CREATE TRIGGER trigger_name 
[BEFORE|AFTER] [INSERT|UPDATE|DELETE] ON table_name
BEGIN
    -- 触发器逻辑
END;

二、SQLite 加密

SQLCipher 是 SQLite 的一个开源扩展，提供了透明的 256 位 AES 数据库加密功能。以下是关于 SQLCipher 的详细介绍和使用方法。

1. SQLCipher 核心特性

透明的加密：使用与标准 SQLite 相同的 API
256 位 AES 加密：支持 CBC 和 GCM 模式
完整的数据库加密：包括元数据和临时文件
性能优化：加密操作对性能影响最小化
开源：基于 BSD 许可证
跨平台：支持 Android、iOS、Windows、macOS、Linux

2. 安装 SQLCipher

2.1 Linux/macOS 编译安装

bash

复制代码

# 下载源码
git clone https://github.com/sqlcipher/sqlcipher.git
cd sqlcipher

# 编译安装
./configure --enable-tempstore=yes CFLAGS="-DSQLITE_HAS_CODEC" \
LDFLAGS="-lcrypto"
make
sudo make install

2.2 Windows 预编译版本

从官方 GitHub 发布页面下载预编译的二进制文件：
https://github.com/sqlcipher/sqlcipher/releases

2.3 Android 集成

在 build.gradle 中添加依赖：

gradle

复制代码

implementation 'net.zetetic:android-database-sqlcipher:4.5.0'

2.4 iOS 集成

使用 CocoaPods：

ruby

复制代码

pod 'SQLCipher', '~> 4.5'

3. 基本使用方法

3.1 命令行使用

bash

复制代码

# 创建加密数据库
sqlcipher encrypted.db
sqlite> PRAGMA key = 'my-secret-key';
sqlite> CREATE TABLE secret_data(id INTEGER PRIMARY KEY, data TEXT);
sqlite> .quit

# 重新打开加密数据库
sqlcipher encrypted.db
sqlite> PRAGMA key = 'my-secret-key';
sqlite> .tables

3.2 Qt/C++ 使用

修改 .pro 文件：

qmake

复制代码

LIBS += -lsqlcipher

代码示例：

复制代码

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDebug>

int main() {
    QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
    db.setDatabaseName("encrypted.db");
    
    if (!db.open()) {
        qDebug() << "Error opening database:" << db.lastError().text();
        return -1;
    }
    
    QSqlQuery query;
    query.exec("PRAGMA key = 'my-secret-key'");
    
    if (!query.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS confidential ("
                   "id INTEGER PRIMARY KEY, "
                   "data TEXT NOT NULL)")) {
        qDebug() << "Create table error:" << query.lastError().text();
    }
    
    db.close();
    return 0;
}

4. 高级功能

4.1 密码变更

sql

复制代码

PRAGMA rekey = 'new-secret-key';

4.2 加密现有数据库

bash

复制代码

sqlcipher plaintext.db
sqlite> ATTACH DATABASE 'encrypted.db' AS encrypted KEY 'secret-key';
sqlite> SELECT sqlcipher_export('encrypted');
sqlite> DETACH DATABASE encrypted;

4.3 性能优化设置

sql

复制代码

PRAGMA cipher_memory_security = OFF;  -- 提高性能但降低安全性
PRAGMA cipher_page_size = 4096;       -- 设置加密页大小
PRAGMA kdf_iter = 64000;              -- 密钥派生迭代次数

三、SQLite 数据库管理工具

1. 跨平台工具

DB Browser for SQLite (SQLite Browser)

官网 : DB Browser for SQLite
特点:
- 开源免费
- 图形化界面操作简单
- 支持数据库设计、数据浏览、SQL查询等功能
- 支持 Windows、macOS 和 Linux

DBeaver

官网 : DBeaver Community | Free Universal Database Tool
特点:
- 开源社区版免费
- 支持多种数据库(包括SQLite)
- 强大的SQL编辑器和数据可视化功能
- 跨平台支持

SQLiteStudio

官网 : SQLiteStudio
特点:
- 完全免费开源
- 便携版无需安装
- 内置SQL编辑器、表设计器、数据导入导出工具
- 支持插件扩展

2. 命令行工具

SQLite CLI (sqlite3)

包含于: SQLite官方发行版
特点:
- 官方命令行工具
- 轻量无需安装
- 支持所有SQLite功能
- 适合开发者和高级用户

基本用法:

bash

复制代码

sqlite3 database.db
SQLite version 3.37.0 2021-12-09 14:00:00
Enter ".help" for usage hints.
sqlite> .tables  # 显示所有表
sqlite> .schema users  # 显示表结构
sqlite> SELECT * FROM users;  # 执行查询

四、Qt 中使用 SQLite 数据库

SQLite 是 Qt 应用程序中最常用的嵌入式数据库解决方案，它轻量、高效且无需服务器。以下是 Qt 中使用 SQLite 的详细指南。

1. SQLite 基本使用

1.1 创建并连接数据库

复制代码

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QSqlError>
#include <QDebug>

// 创建数据库连接
QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
db.setDatabaseName("my_database.db");  // 可以是内存数据库 ":memory:"

if (!db.open()) {
    qCritical() << "Database connection error:" << db.lastError().text();
    return;
}

1.2 创建表

复制代码

QSqlQuery query;
if (!query.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users ("
               "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "
               "username TEXT UNIQUE NOT NULL, "
               "password TEXT NOT NULL, "
               "created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP)")) {
    qDebug() << "Create table error:" << query.lastError().text();
}

2. 基本 CRUD 操作

2.1 插入数据

复制代码

// 方法1：直接执行SQL
query.exec("INSERT INTO users (username, password) VALUES ('admin', '123456')");

// 方法2：使用预处理语句（推荐）
query.prepare("INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)");
query.addBindValue("user1");
query.addBindValue("654321");
if (!query.exec()) {
    qDebug() << "Insert error:" << query.lastError().text();
}

// 方法3：使用命名占位符
query.prepare("INSERT INTO users (username, password) VALUES (:user, :pass)");
query.bindValue(":user", "user2");
query.bindValue(":pass", "qwerty");
query.exec();

2.2 查询数据

复制代码

// 查询单条记录
query.prepare("SELECT username, created_at FROM users WHERE id = ?");
query.addBindValue(1);
if (query.exec() && query.next()) {
    QString username = query.value(0).toString();
    QDateTime createdAt = query.value(1).toDateTime();
    qDebug() << "User:" << username << "Created at:" << createdAt;
}

// 查询多条记录
if (query.exec("SELECT id, username FROM users")) {
    while (query.next()) {
        int id = query.value(0).toInt();
        QString name = query.value(1).toString();
        qDebug() << "ID:" << id << "Name:" << name;
    }
}

2.3 更新数据

复制代码

query.prepare("UPDATE users SET password = ? WHERE username = ?");
query.addBindValue("newpassword");
query.addBindValue("admin");
if (!query.exec()) {
    qDebug() << "Update error:" << query.lastError().text();
}

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDebug>

QSqlDatabase db = QSqlDatabase::database();
QSqlQuery query;

// 方法1：使用命名占位符
query.prepare(R"(
    UPDATE employees
    SET salary = :salary,
        position = :position,
        department = :department
    WHERE employee_id = :id
)");

query.bindValue(":salary", 75000.00);
query.bindValue(":position", "Senior Developer");
query.bindValue(":department", "Engineering");
query.bindValue(":id", 1001);

if (!query.exec()) {
    qDebug() << "更新失败:" << query.lastError().text();
}

// 方法2：使用位置占位符
query.prepare(R"(
    UPDATE products
    SET price = ?,
        stock = ?,
        last_updated = ?
    WHERE product_id = ?
)");

query.addBindValue(29.99);
query.addBindValue(50);
query.addBindValue(QDateTime::currentDateTime());
query.addBindValue(2005);

if (!query.exec()) {
    qDebug() << "更新失败:" << query.lastError().text();
}

2.4 删除数据

复制代码

query.prepare("DELETE FROM users WHERE id = ?");
query.addBindValue(5);
if (!query.exec()) {
    qDebug() << "Delete error:" << query.lastError().text();
}

3. 高级特性

3.1 事务处理

复制代码

db.transaction();  // 开始事务

QSqlQuery query;
query.prepare("INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)");

// 批量插入
QVariantList usernames, passwords;
usernames << "user3" << "user4" << "user5";
passwords << "pass3" << "pass4" << "pass5";

query.addBindValue(usernames);
query.addBindValue(passwords);

if (!query.execBatch()) {
    db.rollback();  // 回滚
    qDebug() << "Batch insert error:" << query.lastError().text();
} else {
    db.commit();  // 提交
}

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDebug>

bool deleteTablesData() {
    QSqlDatabase db = QSqlDatabase::database();
    bool success = false;
    
    // 开始事务
    if (!db.transaction()) {
        qDebug() << "开始事务失败:" << db.lastError();
        return false;
    }
    
    QSqlQuery query;
    
    // 删除第一张表数据
    if (!query.exec("DELETE FROM orders")) {
        qDebug() << "删除orders表失败:" << query.lastError();
        db.rollback();
        return false;
    }
    
    // 删除第二张表数据
    if (!query.exec("DELETE FROM order_items")) {
        qDebug() << "删除order_items表失败:" << query.lastError();
        db.rollback();
        return false;
    }
    
    // 提交事务
    if (!db.commit()) {
        qDebug() << "提交事务失败:" << db.lastError();
        db.rollback();
        return false;
    }
    
    qDebug() << "数据删除成功";
    return true;
}

3.2 使用外键约束

复制代码

// 启用外键支持（SQLite默认关闭）
query.exec("PRAGMA foreign_keys = ON");

// 创建有外键的表
query.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS posts ("
          "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "
          "user_id INTEGER NOT NULL, "
          "title TEXT NOT NULL, "
          "content TEXT, "
          "FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE)");

4. 数据库管理

4.1 数据库初始化封装

复制代码

class DatabaseManager {
public:
    static DatabaseManager& instance() {
        static DatabaseManager instance;
        return instance;
    }

    bool initialize() {
        db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
        db.setDatabaseName("app_data.db");
        
        if (!db.open()) {
            qCritical() << "Cannot open database:" << db.lastError();
            return false;
        }
        
        QSqlQuery query;
        if (!query.exec("PRAGMA foreign_keys = ON")) {
            qWarning() << "Failed to enable foreign keys:" << query.lastError();
        }
        
        return createTables();
    }

    QSqlDatabase& database() { return db; }

private:
    DatabaseManager() {}
    ~DatabaseManager() { db.close(); }

    bool createTables() {
        QSqlQuery query;
        return query.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS users ("
                        "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, "
                        "username TEXT UNIQUE NOT NULL, "
                        "password TEXT NOT NULL)");
    }

    QSqlDatabase db;
};

4.2 数据库迁移

复制代码

bool migrateDatabase() {
    QSqlQuery query;
    query.exec("PRAGMA user_version");  // SQLite特有的版本控制
    
    int version = 0;
    if (query.next()) {
        version = query.value(0).toInt();
    }
    
    // 版本1迁移
    if (version < 1) {
        if (!query.exec("ALTER TABLE users ADD COLUMN email TEXT")) {
            return false;
        }
        query.exec("PRAGMA user_version = 1");
    }
    
    // 版本2迁移
    if (version < 2) {
        if (!query.exec("CREATE TABLE IF NOT EXISTS settings ("
                       "user_id INTEGER PRIMARY KEY, "
                       "theme TEXT DEFAULT 'light', "
                       "FOREIGN KEY(user_id) REFERENCES users(id))")) {
            return false;
        }
        query.exec("PRAGMA user_version = 2");
    }
    
    return true;
}

5. 性能优化

5.1 批量插入优化

复制代码

// 方法1：使用事务+批量插入
db.transaction();
QSqlQuery query;
query.prepare("INSERT INTO large_data (value) VALUES (?)");

for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
    query.addBindValue(QString::number(i));
    if (!query.exec()) {
        db.rollback();
        break;
    }
}
db.commit();

// 方法2：使用execBatch（更高效）
db.transaction();
query.prepare("INSERT INTO large_data (value) VALUES (?)");

QVariantList values;
for (int i = 0; i < 10000; ++i) {
    values << QString::number(i);
}

query.addBindValue(values);
if (!query.execBatch()) {
    db.rollback();
} else {
    db.commit();
}

QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
db.setDatabaseName("test.db");
db.open();

QSqlQuery query;
db.transaction();  // 开始事务
query.prepare("INSERT INTO table VALUES (?, ?, ?)");  // 预处理

QVariantList ids, names, ages;
ids << 1 << 2 << 3;
names << "Alice" << "Bob" << "Charlie";
ages << 25 << 30 << 28;

query.addBindValue(ids);
query.addBindValue(names);
query.addBindValue(ages);

if(!query.execBatch()) {
    qDebug() << "Batch insert failed:" << query.lastError();
}
db.commit();  // 提交事务

性能优化建议：

1）单次批量操作建议控制在100-1000条记录

2）清空绑定缓存后需调用clearBindings()

3）可调整PRAGMA设置如synchronous=OFF提升速度（但降低安全性）

5.2 索引优化

复制代码

// 创建索引
query.exec("CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_username ON users(username)");

// 查看查询计划（调试性能）
query.exec("EXPLAIN QUERY PLAN SELECT * FROM users WHERE username = 'admin'");
while (query.next()) {
    qDebug() << query.value(3).toString();  // 显示查询计划
}

6. 安全注意事项

6.1 防止SQL注入

复制代码

// 错误方式（易受SQL注入攻击）
QString username = getUsernameFromInput();  // 用户输入
query.exec("SELECT * FROM users WHERE username = '" + username + "'");

// 正确方式：使用预处理语句
query.prepare("SELECT * FROM users WHERE username = ?");
query.addBindValue(username);
query.exec();

6.2 敏感数据加密

复制代码

// 使用QCryptographicHash加密密码
#include <QCryptographicHash>

QString password = "user_password";
QByteArray hashed = QCryptographicHash::hash(
    password.toUtf8(), 
    QCryptographicHash::Sha256
);
QString hashedPassword = QString(hashed.toHex());

// 存储加密后的密码
query.prepare("INSERT INTO users (username, password) VALUES (?, ?)");
query.addBindValue(username);
query.addBindValue(hashedPassword);
query.exec();

7. 与Qt模型/视图集成

7.1 使用QSqlTableModel

复制代码

QSqlTableModel *model = new QSqlTableModel(this);
model->setTable("users");
model->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);
model->select();

// 自定义列显示
model->setHeaderData(0, Qt::Horizontal, tr("ID"));
model->setHeaderData(1, Qt::Horizontal, tr("Username"));
model->setHeaderData(2, Qt::Horizontal, tr("Password"));

// 过滤数据
model->setFilter("username LIKE '%admin%'");
model->select();

// 绑定到视图
QTableView *view = new QTableView;
view->setModel(model);
view->show();

7.2 自定义SQL查询模型

复制代码

class CustomSqlModel : public QSqlQueryModel {
public:
    explicit CustomSqlModel(QObject *parent = nullptr) : QSqlQueryModel(parent) {}
    
    QVariant data(const QModelIndex &index, int role) const override {
        if (role == Qt::BackgroundRole && index.column() == 2) {
            return QBrush(Qt::lightGray);
        }
        return QSqlQueryModel::data(index, role);
    }
};

// 使用自定义模型
CustomSqlModel *model = new CustomSqlModel;
model->setQuery("SELECT id, username, password FROM users");

8. 在 SQLite 中插入记录并返回对应的主键

8.1. 使用 SQLite 的 last_insert_rowid() 函数

复制代码

-- 插入记录
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('John Doe', 'john@example.com');

-- 获取最后插入的ID
SELECT last_insert_rowid();

8.2. Qt/C++ (QSqlQuery)

复制代码

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDebug>

QSqlDatabase db = QSqlDatabase::database();
QSqlQuery query;

// 插入记录
query.prepare("INSERT INTO users (name, email) VALUES (:name, :email)");
query.bindValue(":name", "John Doe");
query.bindValue(":email", "john@example.com");

if (query.exec()) {
    // 获取最后插入的ID
    QVariant id = query.lastInsertId();
    if (id.isValid()) {
        qDebug() << "插入的记录ID:" << id.toInt();
    } else {
        qDebug() << "无法获取插入ID";
    }
} else {
    qDebug() << "插入失败:" << query.lastError().text();
}

9. SQLite 存储 UTF-8 中文数据

9.1 创建 UTF-8 编码的数据库连接

复制代码

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDebug>

bool createConnection()
{
    QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
    db.setDatabaseName("mydatabase.db");
    
    if (!db.open()) {
        qDebug() << "无法打开数据库";
        return false;
    }
    
    // 设置UTF-8编码
    QSqlQuery query;
    if (!query.exec("PRAGMA encoding = \"UTF-8\"")) {
        qDebug() << "设置编码失败:" << query.lastError();
        return false;
    }
    
    return true;
}

9.2 插入中文数据

复制代码

bool insertUser(const QString &name, const QString &address, const QString &comment)
{
    QSqlQuery query;
    query.prepare("INSERT INTO users (name, address, comment) "
                  "VALUES (:name, :address, :comment)");
    
    query.bindValue(":name", name.toUtf8());
    query.bindValue(":address", address.toUtf8());
    query.bindValue(":comment", comment.toUtf8());
    
    if (!query.exec()) {
        qDebug() << "插入数据失败:" << query.lastError();
        return false;
    }
    return true;
}

// 调用示例
insertUser("张三", "北京市海淀区", "这是UTF-8编码的中文注释");

9.3 查询中文数据

复制代码

void queryUsers()
{
    QSqlQuery query;
    if (!query.exec("SELECT id, name, address, comment FROM users")) {
        qDebug() << "查询失败:" << query.lastError();
        return;
    }
    
    while (query.next()) {
        int id = query.value(0).toInt();
        QString name =  QString::fromUtf8(query.value(1).toByteArray());
        QString address =  QString::fromUtf8(query.value(2).toByteArray());
        QString comment =  QString::fromUtf8(query.value(3).toByteArray());
        
        qDebug() << "ID:" << id 
                 << "姓名:" << name 
                 << "地址:" << address
                 << "备注:" << comment;
    }
}

// 条件查询
void queryUserByName(const QString &name)
{
    QSqlQuery query;
    query.prepare("SELECT id, name FROM users WHERE name = :name");
    query.bindValue(":name", name);
    
    if (!query.exec()) {
        qDebug() << "条件查询失败:" << query.lastError();
        return;
    }
    
    while (query.next()) {
        qDebug() << "找到用户:" << QString::fromUtf8(query.value(1).toByteArray());
    }
}

10. 日期时间处理

基本函数

复制代码

-- 当前日期时间
SELECT datetime('now');        -- 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'
SELECT date('now');            -- 'YYYY-MM-DD'
SELECT time('now');            -- 'HH:MM:SS'
SELECT strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', 'now');  -- 自定义格式

-- 时间计算
SELECT datetime('now', '+1 day');      -- 加1天
SELECT datetime('now', '-3 hours');    -- 减3小时
SELECT datetime('now', '+2 months');   -- 加2个月

时间戳转换

复制代码

-- 时间戳转日期时间
SELECT datetime(1640995200, 'unixepoch');  -- '2022-01-01 00:00:00'

-- 日期时间转时间戳
SELECT strftime('%s', '2022-01-01 00:00:00');  -- 1640995200

QT实例

复制代码

#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>

// 插入当前时间
QSqlQuery query;
query.prepare("INSERT INTO orders (product, order_date) VALUES (?, ?)");
query.addBindValue("Keyboard");
query.addBindValue(QDateTime::currentDateTime().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));
query.exec();

// 查询日期数据
if (query.exec("SELECT product, order_date FROM orders")) {
    while (query.next()) {
        QString product = query.value(0).toString();
        QDateTime orderDate = QDateTime::fromString(query.value(1).toString(), 
                                                  "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        qDebug() << product << "ordered at" << orderDate;
    }
}

在 SQLite 中使用 current_time 作为字段名确实可能引起问题，因为它与 SQLite 的内置时间函数同名。

SQLite 保留的时间函数

以下是与时间相关的内置函数，最好避免用作字段名：

current_time
current_date
current_timestamp
date()
time()
datetime()
strftime()
julianday()

不推荐	推荐替代
`current_time`	`record_time`, `created_at`, `update_time`
`current_date`	`record_date`, `transaction_date`
`current_timestamp`	`last_updated`, `modified_at`

11. 数据库被锁定

复制代码

// 设置繁忙超时时间（毫秒）
QSqlDatabase::database().setConnectOptions("QSQLITE_BUSY_TIMEOUT=30000");

// 或者使用重试机制
int retries = 3;
while (retries-- > 0) {
    if (query.exec("SOME SQL")) break;
    if (query.lastError().text().contains("locked")) {
        QThread::msleep(100);
        continue;
    }
    break;
}

12. 处理大型BLOB数据

复制代码

// 存储图片
QFile imageFile("photo.jpg");
if (imageFile.open(QIODevice::ReadOnly)) {
    QByteArray imageData = imageFile.readAll();
    query.prepare("INSERT INTO images (name, data) VALUES (?, ?)");
    query.addBindValue("profile.jpg");
    query.addBindValue(imageData);
    query.exec();
}

// 读取图片
query.exec("SELECT data FROM images WHERE name = 'profile.jpg'");
if (query.next()) {
    QByteArray imageData = query.value(0).toByteArray();
    QPixmap pixmap;
    pixmap.loadFromData(imageData);
}