SQLite3 数据库 - 技术栈

一、数据库基础认知

1. 数据库核心价值

数据库是 "数据的仓库"，即使面对海量数据，也能实现：

安全存储数据；
高效的统计分析；
数据的增删改查（CRUD）管理。嵌入式设备中引入数据库，可解决传统文件存储数据混乱、查询效率低的问题。

2. 数据库核心结构

plaintext

复制代码

库 → 表（行、列） → 记录（行） → 字段（列）

库：数据的容器，一个数据库可包含多张表；
表：数据的组织单元，由行（记录）和列（字段）组成；
记录：一行数据，代表一个完整的实体信息；
字段：一列数据，代表实体的某个属性（如 id、name）。

3. 数据库分类与常见名词

（1）数据库分类（按规模）

规模	代表产品	适用场景
大型	ORACLE、DB2	企业级核心业务、海量数据存储
中型	MySQL、MSSQL	中小型系统、互联网应用
小型	SQLite3、powdb	嵌入式设备、轻量级应用

（2）核心名词

DB：数据库（Database），存储数据的集合；
DBMS：数据库管理系统（Database Management System），管理数据库的软件（如 SQLite3）；
MIS：管理信息系统（Management Information System），基于数据库的业务管理系统；
OA：办公自动化（Office Automation），数据库驱动的办公系统。

二、嵌入式首选：SQLite3 核心特性

SQLite3 是遵循 GNU 开源协议的嵌入式关系型数据库，由 C 语言开发，专为轻量级场景设计，核心特点如下：

极致轻量：核心代码仅 1 万行左右，安装包总大小 10M 以内，适配资源受限的嵌入式设备；
无需安装：绿色软件，无需配置服务、无需依赖第三方库，开箱即用；
文件型数据库：数据存储在单一文件中，可直接移动、拷贝，部署便捷；
容量上限高：单数据库文件最大支持 2TB，满足嵌入式场景的海量数据需求；
跨平台：支持 Linux、Windows、嵌入式系统（如 RTOS）等多平台。

三、SQLite3 安装与环境配置（Linux）

1. 安装核心包

bash

运行

复制代码

# 安装sqlite3命令行工具
sudo apt-get install sqlite3
# 安装开发库（用于C语言编程）
sudo apt-get install libsqlite3-dev

2. 编译 C 语言程序

编写 SQLite3 程序后，编译时需链接sqlite3库：

bash

运行

复制代码

gcc test.c -lsqlite3 -o test

四、SQLite3 常用指令与 SQL 语句

1. 核心指令（终端交互）

启动 SQLite3：sqlite3 数据库名.db（若数据库不存在则自动创建）。

指令	功能
`.database`	查看数据库关联的物理文件
`.table`	列出数据库中的所有表
`.schema`	显示表的创建语句（建表结构）
`.q/.quit/.exit`	退出 SQLite3 终端
`.header on`	显示查询结果的表头（字段名）

2. 核心 SQL 语句（必须以分号结尾）

（1）创建表

sql

复制代码

create table user(id int, name char, age int);

（2）删除表

sql

复制代码

drop table user;

（3）插入数据

sql

复制代码

insert into user values(3,"wang",11);

（4）查询数据

sql

复制代码

-- 查询age大于20或小于50的所有记录
select * from user where age>20 or age<50;

（5）修改数据

sql

复制代码

-- 将name为'li'的记录的id改为1
update user set id = 1 where name = 'li';

（6）删除数据

sql

复制代码

-- 删除id为1或2的记录
delete from user where id = 1 or id = 2;

五、C 语言操作 SQLite3 实战

SQLite3 提供简洁的 C 语言 API，核心流程为：打开数据库 → 执行 SQL 语句 → 关闭数据库。

1. 核心 API 说明

函数	功能
`sqlite3_open()`	打开 / 创建数据库，返回数据库句柄
`sqlite3_exec()`	执行 SQL 语句（增删改查）
`sqlite3_close()`	关闭数据库句柄
`sqlite3_errmsg()`	获取错误信息
`sqlite3_free()`	释放错误信息内存

2. 完整示例：插入数据到数据库

运行

复制代码

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

int main(int argc, char** argv)
{
    // 数据库句柄
    sqlite3* db = NULL;
    // 打开/创建123.db数据库
    int ret = sqlite3_open("123.db", &db);
    if (ret != SQLITE_OK)
    {
        fprintf(stderr, "打开数据库失败：%s\n", sqlite3_errmsg(db));
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    // 定义要执行的SQL语句
    char* errmsg = NULL;
    char sql_cmd[512] = "insert into user values(6,'lvbu',31);";
    // 执行SQL语句
    ret = sqlite3_exec(db, sql_cmd, NULL, NULL, &errmsg);
    if (ret != SQLITE_OK)
    {
        fprintf(stderr, "执行SQL失败：%s\n", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg); // 释放错误信息内存
        sqlite3_close(db);
        return 1;
    }

    printf("数据插入成功！\n");
    // 关闭数据库
    sqlite3_close(db);
    return 0;
}

3. 代码说明

sqlite3_open：第一个参数为数据库文件名，第二个参数为输出型参数，返回数据库句柄；
sqlite3_exec：第二个参数为要执行的 SQL 语句，最后一个参数接收错误信息；
错误处理：执行失败时需通过sqlite3_errmsg获取详情，且errmsg需手动释放内存；
收尾：无论执行成功与否，都需调用sqlite3_close关闭数据库句柄，避免资源泄漏。

六、嵌入式场景应用建议

数据存储优化：嵌入式设备中建议将数据库文件存储在 Flash/SD 卡中，避免频繁写入内存；
SQL 语句简化：嵌入式场景优先使用简单 SQL 语句，减少数据库运算开销；
错误处理强化：嵌入式设备无交互界面，需将数据库操作错误日志写入本地文件，方便调试；
并发控制 ：SQLite3 默认支持单线程，多线程场景需加锁或使用sqlite3_threadsafe()配置线程安全。

七、总结

SQLite3 以轻量、易用、跨平台的特性，成为嵌入式开发中数据管理的最优解。掌握其基础指令、SQL 语句及 C 语言编程接口，可快速实现嵌入式设备的海量数据存储与管理。无论是智能家居、工业控制还是物联网设备，SQLite3 都能以极小的资源开销，满足数据增删改查的核心需求。