（11）功能实现：Qt实战项目之新建db文件

上节课我们完成了新建项目对话框的搭建，本节课将聚焦其核心功能逻辑的实现。此前我们已在对话框中配置了保存路径设置、项目名称定义等基础交互项，接下来的核心目标是：当用户点击 "确定" 按钮时，系统将自动为该项目创建专属的 db 文件，用于统一存储项目全量数据。这也是本节课实战的核心任务。

我们会在本节课引入SQLite数据库，SQLite 是一款轻量级、嵌入式关系型数据库，核心特点是无需独立服务器、零配置、文件级存储，堪称 "数据库界的 U 盘"------ 一个完整数据库就是单个文件（后缀通常为 .db），无需安装服务、无需账号密码，复制文件即可迁移，适配 Windows、Linux、macOS 等全平台。

Qt 5 及以上版本已内置 SQLite 支持，可直接调用相关接口使用，无需额外配置 ------ 既不用单独安装数据库服务，也无需进行复杂的环境部署与管理。更便捷的是，一个完整的 SQLite 数据库会以单个文件的形式存储，且该文件具备跨平台兼容性，使用起来十分灵活。

创建DBOperator项目

创建一个空项目

我们在VS的解决方案下创建一个新的空项目，主要用来处理数据库操作的逻辑，项目类型"空项目"，项目名称"DBOperator"

Debug和Release下配置属性→常规：

配置类型改为：动态库（.dll）
C++语言标准改为：ISO C++17 标准 (/std:c++17)

创建数据库管理类

添加数据库连接、初始化的类DBManager。

++注意：VS 不自动生成构造函数和析构函数是有意为之，符合 C++ 的 "零开销原则" 和现代编程实践，编译器会给生成默认版本。实际根据自己的需要来决定是否手动添加。++

手动添加构造函数、析构函数，如下：

cpp 复制代码

class DBManager
{
public:
	DBManager();
	~DBManager();
};

创建一个头文件DBOperator.h，并声明DLL导出的函数

cpp 复制代码

# if defined(DBOPERATOR_LIB)
#  define DBOPERATOR_API __declspec(dllexport)
# else
#  define DBOPERATOR_API __declspec(dllimport)
# endif

这段代码是 Windows 平台下 DLL 项目中常用的宏定义技巧，用于控制函数和类的导入 / 导出行为。

++注意：当前项目是作为导出函数，我们我们在 DLL 项目的属性页（配置属性 → C/C++ → 预处理器 → 预处理器定义）中添加DBOPERATOR_LIB。++

回到数据库管理类，引用DBOperator.h，并将该类设置为导出类。

cpp 复制代码

#include "DBOperator.h"
class DBOPERATOR_API DBManager
{
public:
	DBManager();
	~DBManager();
};

数据库初始化

利用SQLite3创建数据库的过程如下图，①创建数据库文件；②创建表结构；③关闭数据库连接；其中数据库文件的路径是我们在创建项目的对话框中设置的路径。

定义initDatabase()函数

我们在DBManager类中，添加一个函数initDatabase()函数用来创建数据库文件、创建表结构，在DBManager类的析构函数中关闭数据库连接；

定义initDatabase函数，引入#include <QString>

cpp 复制代码

void initDatabase(QString strFilePath);

注意：此处会提示找不到QString。

原因是：我们建立的空项目未引入Qt库。

解决方案：以下内容Debug/Release都配置
配置属性 → C/C++ → 常规 →附加包含目录：

$(QTDIR)\include

$(QTDIR)\include\QtCore

$(QTDIR)\include\QtWidgets

$(QTDIR)\include\QtSql
配置属性→链接器→常规→附加库目录：

$(QTDIR)\lib #表示 Qt 安装目录下的 lib 文件夹，用于引用Qt 官方库文件（如 Qt5Core.lib等）

$(OutDir) #表示当前项目的输出目录（通常是 Debug 或 Release 文件夹）
配置属性→链接器→输入→附加依赖项：（debug下带d后缀）

Qt6Cored.lib

Qt6Widgetsd.lib

Qt6Sqld.lib

其中：顶层目录（即$(QTDIR)\include）：这里存放着一些通用的头文件和模块索引文件。
如果编译报错："Qt requires a C++17 compiler, and a suitable value for __cplusplus. On MSVC, you must pass the /Zc:__cplusplus option to the compiler."

原因是：MSVC 编译器默认不会正确定义__cplusplus宏，需要手动添加/Zc:__cplusplus选项

解决方案：配置属性→c/c++→命令行→其他选项框里添加 /Zc:__cplusplus

编译通过后，我们来实现initDatabase函数，首先需要导入头文件，导入SQL操作涉及的头文件：

#include <QSqlDatabase>

#include <QSqlQuery>

#include <QSqlQueryModel>

#include <QSqlError>

定义全局变量QSqlDatabase sql_db ：负责数据库连接的建立和管理。定义全局变量智能指针sql_query：负责执行 SQL 语句和处理结果集。智能指针自动管理内存，防止内存泄漏。之所以定义成指针的形式，是因为sql_query对象在后续SQL的处理时会频繁使用。

cpp 复制代码

private:
	QSqlDatabase sql_db;
	std::unique_ptr<QSqlQuery> sql_query;

数据库连接管理

首先定义连接名称。在 Qt 里，默认连接名为 "qt_sql_default_connection"，我们此处定义为cfgConnection。对名称为cfgC的数据库连接是否存在进行检查，若存在则将其移除。原因是每个连接名必须是独一无二的，要是多次运行添加连接，就会因为重复添加同名连接而产生错误。先移除已有的连接，能够保证后续添加连接时不会出现冲突。

cpp 复制代码

 // 定义连接名称
 const QString connectionName = "cfgConnection";
    // 移除已存在的连接
 if (QSqlDatabase::contains(connectionName)) 
    {
        QSqlDatabase::removeDatabase(connectionName);
    }

创建数据库连接

通过addDatabase函数新建数据库连接，第一个参数"QSQLITE" 表明使用 SQLite 嵌入式数据库，第二个参数如果不指定连接名，就会使用默认连接名，也可以指定自定义的连接名称。

通过setDatabaseName函数设置数据库文件的路径：

cpp 复制代码

// 创建数据库连接
sql_db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE", connectionName);
sql_db.setDatabaseName(strFilePath);

打开数据库连接

尝试打开数据库文件。如果文件不存在，则会自动创建该文件。

cpp 复制代码

    // 打开数据库
    if (!sql_db.open()) 
    {
        qDebug() << "连接数据库失败:" << sql_db.lastError().text();
        return;
    }
    qDebug() << "连接数据库成功";

启用外键约束

在 SQLite 中，外键约束默认是关闭的，在实际项目中，外键约束的使用存在明显的 "场景分化" ------ 并非 "一刀切" 地使用或禁用，而是取决于项目的架构设计、数据一致性要求、性能需求、团队协作模式等核心因素。可通过如下代码开启外键约束：

cpp 复制代码

QSqlQuery query(sql_db);
if (!query.exec("PRAGMA foreign_keys=ON")) 
{
   qDebug() << "启用外键约束失败:" << query.lastError().text();
   return;
}

查询对象动态构造

创建 QSqlQuery 智能指针对象，QSqlQuery 对象的作用是执行 SQL 语句。sql_db 作为参数被传入，意味着这个查询对象会使用 sql_db的连接来执行 SQL 语句。

cpp 复制代码

// 使用栈上对象替代new操作
sql_query = std::make_unique<QSqlQuery>(sql_db);

关闭数据库

在该类的析构函数中关闭数据库。

cpp 复制代码

DBManager::~DBManager()
{
	if (sql_db.isOpen())
	{
		sql_db.close();
	}
}

创建数据库表结构

我们定义个新的方法，专门用来创建表结构，后续有表的增加，也统一在这个方法中维护。我们以创建一个设备表为例，首先定义创建表的SQL语句，然后利用我们定义的智能指针sql_query来执行这个sql语句：

cpp 复制代码

void DBManager::createTables()
{
	//设备表：ID、设备名称、类型、型号ID、间隔ID
	QString strProjectDevice = QString("CREATE TABLE project_device(\
                                       device_id              VARCHAR(32) PRIMARY KEY NOT NULL,\
                                       device_name            VARCHAR(32) NOT NULL,\
                                       device_type              VARCHAR(32),\
                                       model_id         VARCHAR(32),\
                                       bay_id         VARCHAR(32),\
                                       create_time        TIMESTAMP DEFAULT(DATETIME('now','localtime')))");
	if (!sql_query->exec(strProjectDevice))
	{
		qDebug() << "Error:Fail to create table project_device." << sql_query->lastError();
	}
	else
	{
		qDebug() << "table project_device created!";
	}
}

定义全局访问

因为这个DBManager类后续会经常使用，所以我们使用单例模式构建一个该类的一个实例，以便提供一个全局访问点来获取这个实例。

先在头文件定义一个该类的静态对象：

cpp 复制代码

private:
   static DBManager* instance;

然后在cpp文件中进行对象的初始化：

cpp 复制代码

DBManager* DBManager::instance = nullptr;

再定义个获取实例的方法：

cpp 复制代码

static DBManager* getInstance();

通过该方法返回instance对象，如果为空则重新创建，如果不为空直接返回已经创建的实例：

cpp 复制代码

DBManager* DBManager::getInstance()
{
	if (instance == nullptr)
	{
		instance = new DBManager;
	}
	return instance;
}

创建工程的逻辑

我们回到上节课的新建项目对话框，补全逻辑。新建项目的时候，设置了项目名称和项目位置，点击确定之后，我们获取到db文件的完整路径，所以在对话框的类中增加以下逻辑：

cpp 复制代码

void NewProjectDlg::accept()
{
	// 获取db文件的完整路径
	QString strProFilePath = lineEdtProDirPath->text() + lineEdtProName->text() + ".db";
	DBManager::getInstance()->initDatabase(strProFilePath);
	DBManager::getInstance()->createTables();

	QDialog::accept();
}

然后就可以调用DBManager类的静态函数getInstance，需要引入头文件：#include "DBManager.h"，并需要在配置属性中添加上引用。

配置属性→VC++目录→包含目录：

../DBOperator 注：../ 代表上一级目录

配置属性→链接器→常规→附加库目录：

$(QTDIR)\lib #表示 Qt 安装目录下的 lib 文件夹，用于引用Qt 官方库文件（如 Qt5Core.lib等）

$(OutDir) #表示当前项目的输出目录（通常是 Debug 或 Release 文件夹）

配置属性→链接器→输入→附加依赖项：

DBOperator.lib

编译程序，发现报错。

提示错误：

E1696 无法包括源文件 "QSqlDatabase"

E1696 无法.......

解决方案：配置主项目SubCfgTool的信息

配置属性 → C/C++ → 常规 →附加包含目录：

$(QTDIR)\include

$(QTDIR)\include\QtCore

$(QTDIR)\include\QtWidgets

$(QTDIR)\include\QtSql

配置属性→链接器→输入→附加依赖项：（debug下带d后缀）

Qt6Cored.lib

Qt6Widgetsd.lib

Qt6Sqld.lib

重新编译成功。测试创建效果，可以通过菜单栏创建一个项目，并生成一个db文件，用Navicat或DBeaver打开即可看到新建的表。

至此新建项目的核心逻辑就算完成了，接下来后续的开发中产生的业务数据都将存放在该db文件中，且随着业务的不断复杂，表结构会越来越丰富。