SQLite04-表数据管理
1、表数据管理
（1）通用增删改查
（2）SQLite插入数据
SQLite 主键为 INTEGER PRIMARY KEY 时，插入 NULL 可自动生成唯一值。
（3）SQLite数据删除
SQLite 不支持 TRUNCATE，可用 DELETE FROM 表名 。
（4）SQLite连接查询
类型
语法
是否支持
说明
内连接 (INNER JOIN)
JOIN / INNER JOIN✅
返回匹配记录
左外连接 (LEFT JOIN)
LEFT JOIN✅
左表全量 + 右表匹配
交叉连接 (CROSS JOIN)
CROSS JOIN✅
笛卡尔积
右外连接 (RIGHT JOIN)
-
❌
需用 LEFT JOIN 模拟
全外连接 (FULL JOIN)
-
❌
需用 UNION 模拟
2、系统表查看
（1）常用系统表
sqlite_master：最重要的系统表，存储所有数据库对象的定义信息：表结构，索引，视图，触发器
sql
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-- 查询用户表
SELECT name FROM sqlite_master WHERE type = 'table';
-- 查询索引
SELECT name, tbl_name, sql FROM sqlite_master WHERE type = 'index';
-- 查询视图
SELECT name FROM sqlite_master WHERE type = 'view';
-- 查询建表语句
SELECT sql FROM sqlite_master WHERE type='table' AND name='users';
sqlite_temp_master：存储临时表信息
sql
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SELECT name FROM sqlite_temp_master;
（2）系统表特性
只读属性：不能直接INSERT/UPDATE/DELETE sqlite_master表
自动维护：使用CREATE/DROP命令自动更新
plsql
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-- 创建新表会自动在sqlite_master中添加记录
CREATE TABLE test(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT);
-- 删除表会自动从sqlite_master中移除记录
DROP TABLE test;
隐藏性：
不能被重命名
不能被附加数据库访问（每个数据库有自己的sqlite_master）
不能在CREATE VIEW语句中引用
3、高级查询
（1）通用高级查询
（2）SQlite开窗函数
最低版本：SQLite 3.25.0（2018年9月）开始支持开窗函数，3.28.0 后完善了 GROUPS 和 RANGE 帧类型。低于此版本需升级。
调用位置限制：开窗函数只能出现在 SELECT 列表和顶层 ORDER BY 中，不可用于 WHERE、GROUP BY、HAVING。
DISTINCT 禁用：窗口函数前不可加 DISTINCT。
（3）SQlite行转列
（4）SQlite公共表表达式
递归CTE的深度：SQLite默认递归深度有限制，如果需要更深的递归，可以使用OPTION (MAXRECURSION n)（但SQLite的实现可能略有不同）
SQLite支持在一个WITH子句中定义多个CTE：
sql
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WITH
cte1 AS (SELECT * FROM table1 WHERE condition1),
cte2 AS (SELECT * FROM table2 WHERE condition2),
cte3 AS (SELECT * FROM cte1 JOIN cte2 ON cte1.id = cte2.id)
SELECT * FROM cte3;
（5）SQLite排除EXCEPT
大小写敏感：在SQLite中，EXCEPT操作符是大小写敏感的，列名的大小写必须匹配
不支持EXCEPT ALL：SQLite不支持EXCEPT ALL（保留重复行），只能返回唯一结果
3、事务和锁
（1）通用事务和锁
（2）SQLite的事务控制命令
sql
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BEGIN; -- 启动新事务
-- 执行数据库操作
COMMIT; -- 提交事务，永久保存修改
ROLLBACK; -- 回滚事务，撤销所有操作
（3）SQLite的事务隔离级别
SQLite通过MVCC(Multi-Version Concurrency Control)实现事务隔离，支持以下隔离级别：
串行化(Serializable)：提供最高级别的隔离，确保事务按顺序执行。
可重复读(Repeatable Read)：SQLite通过MVCC实现，保证同一事务内的多次读取数据一致。
注意：SQLite不支持读未提交(READ UNCOMMITTED)隔离级别，因为它可能导致脏读、不可重复读和幻读等问题。
MVCC机制与事务一致性：
事务读取数据时，SQLite返回事务ID小于或等于当前事务ID的数据版本
事务写入数据时，SQLite创建新页面并设置当前事务ID
保证同一事务内的多次读取结果一致
（4）SQLite的锁机制
SQLite使用基于磁盘文件的锁定机制，支持五种不同的锁定级别，从低到高依次为：
锁状态
描述
允许并发
适用场景
UNLOCKED
数据库默认状态，无任何事务访问
所有
事务开始前
SHARED
用于读取数据，多个事务可同时持有
是
读操作
RESERVED
事务表示写入意图，但未实际写入
读操作允许，写操作禁止
准备写入
PENDING
事务等待获取排他锁，等待所有共享锁释放
读操作已存在，新读操作禁止
写入前准备
EXCLUSIVE
事务正在写入数据库，唯一持有
无
实际写入操作
每个级别的锁都可以阻止更高级别的锁，但不能阻止更低级别的锁。例如，共享锁可以阻止其他事务获取排他锁，但不能阻止其他事务获取共享锁。
锁状态转换：锁状态转换遵循以下路径：
plain
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UNLOCKED → SHARED → RESERVED → PENDING → EXCLUSIVE → UNLOCKED
事务可以升级其锁定级别，但不能降级。例如，从共享锁可以升级到保留锁，但不能从保留锁降级到共享锁。
（5）SQLite的事务类型
DEFERRED事务（默认）
不获取任何锁(直到需要时)
开始于UNLOCKED状态
第一次读操作获取SHARED锁
第一次写操作获取RESERVED锁
sql
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BEGIN; -- 默认DEFERRED事务
IMMEDIATE事务
尝试获取RESERVED锁
保证没有其他连接可以写数据库
其他连接可以读取数据库
但会阻止其他IMMEDIATE或EXCLUSIVE事务
提交时可能返回SQLITE_BUSY错误(如果有读事务未完成)
sql
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BEGIN IMMEDIATE TRANSACTION;
EXCLUSIVE事务
尝试获取EXCLUSIVE锁
保证没有其他连接可以访问数据库
适合需要独占访问的场景
sql
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BEGIN EXCLUSIVE TRANSACTION;
（6）SQLite的锁机制工作流程
读操作流程
事务从UNLOCKED状态开始
执行读操作时获取SHARED锁
保持SHARED锁直到事务结束
写操作流程
事务从UNLOCKED状态开始
获取SHARED锁(如果需要读)
升级为RESERVED锁(表示写意图)
升级为PENDING锁(等待其他读锁释放)
最终获取EXCLUSIVE锁进行写入
提交后释放锁，回到UNLOCKED状态
（7）SQLite常见锁问题与解决方案
sql
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-- 连接A
BEGIN;
INSERT INTO foo VALUES('x');
-- 试图获取RESERVED锁
-- 连接B
BEGIN;
INSERT INTO foo VALUES('y');
-- 拥有PENDING锁
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- 原因：B先获取PENDING锁，阻止A获取RESERVED锁，导致A等待；同时A的共享锁阻止B获取EXCLUSIVE锁，形成死锁。
- 解决方案：
* 使用正确的事务类型：避免同时使用DEFERRED事务进行写操作
* 优先使用EXCLUSIVE事务进行写操作
* 确保写操作不会长时间持有锁
database is locked
现象：当尝试写入数据库而数据库已被其他事务锁定时，会返回"database is locked"错误。
解决方法：
确保写操作使用正确的事务类型(如EXCLUSIVE)
避免长时间持有事务
优化应用程序逻辑，减少事务持有时间
（8）实际应用建议
默认使用DEFERRED事务：适用于大多数读多写少的场景
写操作使用IMMEDIATE或EXCLUSIVE：确保写入操作能及时获取所需锁
避免长时间持有事务：减少锁竞争，提高并发性能
合理使用保存点：在复杂事务中设置保存点，提高事务灵活性
sql
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-- 使用保存点的示例
START TRANSACTION;
INSERT INTO accounts (id, balance) VALUES (1, 100);
SAVEPOINT sp1;
INSERT INTO accounts (id, balance) VALUES (2, 200);
ROLLBACK TO sp1; -- 仅回滚第二个操作
COMMIT;