SQLite 从入门到实战：零配置嵌入式数据库完整教程

实验环境 ：华为云 FlexusX ecs-9fdf-0001 · Ubuntu 24.04.4 LTS · SQLite 3.45.1 · Python 3.12.3

本文特点：命令均在真实服务器上执行，输出为实机截图，非伪造。

一、SQLite 是什么

SQLite 是全球部署量最大的数据库引擎，没有之一。它不需要独立的服务进程，整个数据库是一个普通文件（.db），应用程序直接通过 C 库调用 SQL。

复制代码

┌──────────────────────────────────────────────────────┐
│                   应用程序 (Python/C/Java...)         │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                 SQLite 库 (libsqlite3)                │
├──────────────────────────────────────────────────────┤
│                  数据库文件 (*.db)                    │
│             ┌──────────┬──────────┐                  │
│             │  数据页  │  索引页  │                  │
│             └──────────┴──────────┘                  │
└──────────────────────────────────────────────────────┘

SQLite vs 主流数据库对比：

特性	SQLite	MySQL	PostgreSQL
部署方式	嵌入式（无服务器）	C/S 架构	C/S 架构
配置复杂度	零配置	需要配置	需要配置
存储形式	单文件	数据目录	数据目录
并发写入	较弱（WAL 模式改善）	强	强
适用场景	嵌入式/移动/测试	中大型 Web	复杂事务/大数据
数据类型系统	动态类型	静态类型	静态类型

适合 SQLite 的场景：

移动端 App（Android/iOS 原生 DB）
桌面软件本地存储（Chrome 书签、VSCode 历史）
开发/测试替代真实数据库
物联网设备、嵌入式系统
中小规模 Web（Django 默认 DB 即为 SQLite）

二、安装

Ubuntu/Debian

bash 复制代码

# Ubuntu 24.04 apt 直接安装
apt-get install -y sqlite3

# 验证版本
sqlite3 --version

实机输出：

复制代码

3.45.1 2024-01-30 16:01:20 e876e51a0ed5c5b3126f52e532044363a014bc594cfefa87ffb5b82257ccalt1 (64-bit)

CentOS/RHEL

bash 复制代码

yum install -y sqlite sqlite-devel
# 或 dnf
dnf install -y sqlite

macOS

bash 复制代码

# macOS 自带，或用 Homebrew 升级
brew install sqlite

Python 内置支持

Python 标准库自带 sqlite3 模块，无需额外安装：

bash 复制代码

python3 -c "import sqlite3; print(sqlite3.sqlite_version)"
# 3.45.1

三、SQLite 命令行基础

3.1 进入交互式 shell

bash 复制代码

# 打开（不存在则自动创建）数据库文件
sqlite3 /tmp/school.db

# 直接执行 SQL 文件
sqlite3 /tmp/school.db < init.sql

# 通过 heredoc 执行多条语句（脚本中常用）
sqlite3 /tmp/school.db << 'EOF'
SELECT sqlite_version();
.tables
EOF

3.2 常用 Dot 命令（`.` 开头，不是 SQL）

命令	说明
`.tables`	列出所有表
`.schema 表名`	查看建表语句
`.databases`	列出已附加数据库
`.mode column`	列对齐格式输出
`.headers on`	显示列名
`.output file.txt`	输出重定向到文件
`.read file.sql`	执行 SQL 文件
`.quit` / `.exit`	退出
`.help`	查看帮助

sql 复制代码

sqlite> .headers on
sqlite> .mode column
sqlite> SELECT * FROM students LIMIT 2;
id  name  age  grade  score
--  ----  ---  -----  -----
1   张伟   20   A      92.5
2   李娜   19   B      85.0

四、数据库与表操作

4.1 创建数据库

SQLite 中"创建数据库"等同于打开一个文件：

bash 复制代码

sqlite3 /tmp/school.db

文件不存在时自动创建，退出（.quit）后数据持久化。

4.2 创建表

以"学生选课"场景为例，建立三张表：

sql 复制代码

-- 学生表
CREATE TABLE students (
    id      INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,  -- 自增主键
    name    TEXT    NOT NULL,                   -- 非空约束
    age     INTEGER,
    grade   TEXT,
    score   REAL,
    email   TEXT    UNIQUE                      -- 唯一约束
);

-- 课程表
CREATE TABLE courses (
    id          INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    course_name TEXT    NOT NULL,
    teacher     TEXT,
    credits     INTEGER DEFAULT 2               -- 默认值
);

-- 选课关系表（联合主键 + 外键）
CREATE TABLE enrollments (
    student_id INTEGER,
    course_id  INTEGER,
    enroll_date TEXT,
    PRIMARY KEY (student_id, course_id),
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id),
    FOREIGN KEY (course_id)  REFERENCES courses(id)
);

实机输出（验证建表结果）：

复制代码

courses      enrollments  students

查看表结构：

sql 复制代码

PRAGMA table_info(students);

复制代码

0|id|INTEGER|0||1
1|name|TEXT|1||0
2|age|INTEGER|0||0
3|grade|TEXT|0||0
4|score|REAL|0||0
5|email|TEXT|0||0

📌 踩坑：SQLite 的 DEFAULT 值只能是常量（字符串/数字），不能用 date('now') 这类函数表达式，否则报错：

Error: in prepare, default value of column [xxx] is not constant

4.3 删除表

sql 复制代码

DROP TABLE IF EXISTS old_table;

加 IF EXISTS 防止表不存在时报错。

五、数据类型系统

SQLite 使用"动态类型"（Type Affinity，类型亲缘性），共 5 种存储类：

存储类	说明	对应 SQL 类型
NULL	空值	NULL
INTEGER	有符号整数，1/2/3/4/6/8 字节	INT, INTEGER, TINYINT...
REAL	8字节 IEEE 浮点	REAL, FLOAT, DOUBLE
TEXT	UTF-8/16/GB2312 字符串	TEXT, CHAR, VARCHAR...
BLOB	二进制数据	BLOB

sql 复制代码

-- SQLite 允许任意类型的值存入任意列（灵活也是风险）
CREATE TABLE demo (col TEXT);
INSERT INTO demo VALUES (42);       -- 整数存入 TEXT 列：合法
INSERT INTO demo VALUES (3.14);     -- 浮点：合法
INSERT INTO demo VALUES ('hello');  -- 字符串：合法
INSERT INTO demo VALUES (NULL);     -- NULL：合法

六、CRUD 基础操作

6.1 INSERT --- 插入数据

sql 复制代码

-- 单行插入
INSERT INTO students (name, age, grade, score, email)
VALUES ('张伟', 20, 'A', 92.5, 'zhangwei@example.com');

-- 多行批量插入（SQLite 3.7.11+）
INSERT INTO students (name, age, grade, score, email) VALUES
('李娜', 19, 'B', 85.0, 'lina@example.com'),
('王芳', 21, 'A', 95.0, 'wangfang@example.com'),
('刘洋', 22, 'C', 70.5, 'liuyang@example.com'),
('陈静', 20, 'B', 88.5, 'chenjing@example.com'),
('赵磊', 23, 'A', 91.0, 'zhaolei@example.com'),
('孙丽', 19, 'C', 65.0, 'sunli@example.com'),
('周杰', 21, 'B', 82.0, 'zhoujie@example.com');

6.2 SELECT --- 查询数据

sql 复制代码

-- 基础查询
SELECT id, name, age, grade, score FROM students;

实机输出：

复制代码

1|张伟|20|A|92.5
2|李娜|19|B|85.0
3|王芳|21|A|95.0
4|刘洋|22|C|70.5
5|陈静|20|B|88.5
6|赵磊|23|A|91.0
7|孙丽|19|C|65.0
8|周杰|21|B|82.0

6.3 WHERE --- 条件过滤

sql 复制代码

-- 简单条件
SELECT name, age, score FROM students WHERE score >= 85.0;

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张伟|20|92.5
李娜|19|85.0
王芳|21|95.0
陈静|20|88.5
赵磊|23|91.0

sql 复制代码

-- AND / OR 复合条件
SELECT name, grade, score
FROM students
WHERE grade = 'A' OR (grade = 'B' AND score > 87);

复制代码

张伟|A|92.5
王芳|A|95.0
陈静|B|88.5
赵磊|A|91.0

6.4 UPDATE --- 更新数据

sql 复制代码

UPDATE students SET score = 75.0, grade = 'C' WHERE name = '刘洋';

验证：

复制代码

刘洋|C|75.0

6.5 DELETE --- 删除数据

sql 复制代码

-- 条件删除
DELETE FROM students WHERE grade = 'C' AND score < 68;

-- 删除全表数据（不删表结构）
DELETE FROM students;

-- ⚠️ SQLite 没有 TRUNCATE，用 DELETE FROM 代替
-- 如果要重置 AUTOINCREMENT 计数：
DELETE FROM sqlite_sequence WHERE name='students';

七、查询进阶

7.1 LIKE --- 模糊匹配

通配符	含义
`%`	任意个任意字符
`_`	单个任意字符

sql 复制代码

SELECT name, email FROM students WHERE email LIKE '%example.com';

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张伟|zhangwei@example.com
李娜|lina@example.com
王芳|wangfang@example.com
... (8行)

7.2 GLOB --- 大小写敏感通配符

GLOB 区分大小写，使用 Unix shell 风格通配符：

sql 复制代码

-- * 匹配任意字符，? 匹配单个字符，[abc] 字符集
SELECT name, email FROM students WHERE email GLOB 'z*';

复制代码

张伟|zhangwei@example.com
赵磊|zhaolei@example.com
周杰|zhoujie@example.com

LIKE 不区分大小写（默认），GLOB 区分大小写。

7.3 ORDER BY --- 排序

sql 复制代码

-- 降序
SELECT name, score FROM students ORDER BY score DESC;

-- 多字段排序
SELECT name, grade, score FROM students ORDER BY grade ASC, score DESC;

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王芳|95.0
张伟|92.5
赵磊|91.0
陈静|88.5
李娜|85.0
周杰|82.0
刘洋|75.0
孙丽|65.0

7.4 LIMIT / OFFSET --- 分页

sql 复制代码

-- 第1页（前3条）
SELECT name, score FROM students ORDER BY score DESC LIMIT 3;
-- 王芳|95.0  张伟|92.5  赵磊|91.0

-- 第2页（跳过3条，取3条）
SELECT name, score FROM students ORDER BY score DESC LIMIT 3 OFFSET 3;
-- 陈静|88.5  李娜|85.0  周杰|82.0

7.5 GROUP BY + 聚合函数

函数	说明
`COUNT(*)`	行数
`AVG(col)`	平均值
`SUM(col)`	求和
`MAX(col)`	最大值
`MIN(col)`	最小值

sql 复制代码

SELECT grade,
       COUNT(*)   AS 人数,
       AVG(score) AS 平均分,
       MAX(score) AS 最高分,
       MIN(score) AS 最低分
FROM students
GROUP BY grade
ORDER BY grade;

实机输出：

复制代码

A|3|92.8333333333333|95.0|91.0
B|3|85.1666666666667|88.5|82.0
C|2|67.75|70.5|65.0

7.6 HAVING --- 分组后过滤

sql 复制代码

-- 筛选平均分 >= 80 的等级组
SELECT grade, COUNT(*) AS 人数, AVG(score) AS 平均分
FROM students
GROUP BY grade
HAVING AVG(score) >= 80
ORDER BY 平均分 DESC;

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A|3|92.8333333333333
B|3|85.1666666666667

📌 区分 WHERE 和 HAVING：WHERE 在分组前过滤行，HAVING 在分组后过滤组。

7.7 DISTINCT --- 去重

sql 复制代码

SELECT DISTINCT grade FROM students ORDER BY grade;

复制代码

A
B
C

八、多表查询（JOIN）

8.1 INNER JOIN --- 内连接

只返回两表中匹配的记录：

sql 复制代码

SELECT s.name, c.course_name, e.enroll_date
FROM students s
INNER JOIN enrollments e ON s.id = e.student_id
INNER JOIN courses c ON e.course_id = c.id
ORDER BY s.name;

实机输出：

复制代码

刘洋|数据库原理|2026-03-03
周杰|操作系统|2026-03-03
周杰|计算机网络|2026-03-03
孙丽|数据库原理|2026-03-04
张伟|数据库原理|2026-03-01
张伟|操作系统|2026-03-01
李娜|数据库原理|2026-03-02
李娜|计算机网络|2026-03-02
王芳|操作系统|2026-03-01
王芳|数据结构|2026-03-01
赵磊|数据结构|2026-03-01
陈静|计算机网络|2026-03-02

8.2 LEFT JOIN --- 左连接

保留左表所有记录，右表无匹配时为 NULL：

sql 复制代码

-- 统计每个学生的选课数（未选课学生也要显示）
SELECT s.name, COUNT(e.course_id) AS 选课数
FROM students s
LEFT JOIN enrollments e ON s.id = e.student_id
GROUP BY s.id, s.name
ORDER BY 选课数 DESC;

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张伟|2
李娜|2
王芳|2
周杰|2
刘洋|1
陈静|1
赵磊|1
孙丽|1

JOIN 类型速查图：

students(左)    enrollments(右)
  A ─────────────── A    ← INNER JOIN：只取交集
  B ─────────────── B
  C ─────────────── ✗    ← LEFT JOIN：C 也保留，右边为 NULL
  ✗ ─────────────── D    ← RIGHT JOIN：D 也保留（SQLite 不支持）

⚠️ SQLite 不支持 RIGHT JOIN 和 FULL OUTER JOIN。需要时用 LEFT JOIN + UNION 模拟。

8.3 别名（Alias）

sql 复制代码

-- 列别名
SELECT name AS 姓名, score AS 成绩 FROM students;

-- 表别名（简化多表查询）
SELECT s.name, c.course_name
FROM students AS s
JOIN enrollments AS e ON s.id = e.student_id
JOIN courses AS c ON e.course_id = c.id;

九、子查询

9.1 WHERE 子查询

sql 复制代码

-- 查询分数高于平均分的学生
SELECT name, score
FROM students
WHERE score > (SELECT AVG(score) FROM students)
ORDER BY score DESC;

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王芳|96.0
张伟|92.5
赵磊|91.0
陈静|88.5
李娜|85.0

9.2 SELECT 子查询（标量子查询）

sql 复制代码

-- 每门课程的选课人数
SELECT course_name,
       (SELECT COUNT(*) FROM enrollments WHERE course_id = c.id) AS 选课人数
FROM courses c
ORDER BY 选课人数 DESC;

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数据库原理|4
操作系统|3
计算机网络|3
数据结构|2

十、索引

10.1 为什么需要索引

复制代码

无索引：全表扫描 O(n)
有索引：B-Tree 搜索 O(log n)

students 表 (8行)：差异不明显
实际场景 100万行：全表扫描 vs 索引 = 秒级 vs 毫秒级

10.2 创建索引

sql 复制代码

-- 普通索引
CREATE INDEX idx_score ON students(score);
CREATE INDEX idx_grade ON students(grade);

-- 唯一索引（允许 NULL，NULL 不参与唯一检查）
CREATE UNIQUE INDEX idx_email ON students(email) WHERE email IS NOT NULL;

-- 复合索引
CREATE INDEX idx_grade_score ON students(grade, score);

10.3 验证索引效果（EXPLAIN QUERY PLAN）

sql 复制代码

EXPLAIN QUERY PLAN SELECT name, score FROM students WHERE score > 85;

实机输出：

复制代码

QUERY PLAN
`--SEARCH students USING INDEX idx_score (score>?)

没有索引时输出会是：

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`--SCAN students

10.4 查看/删除索引

sql 复制代码

-- 查看所有索引
SELECT name, tbl_name, sql FROM sqlite_master WHERE type='index' ORDER BY name;

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idx_email|students|CREATE UNIQUE INDEX idx_email ON students(email) WHERE email IS NOT NULL
idx_grade|students|CREATE INDEX idx_grade ON students(grade)
idx_score|students|CREATE INDEX idx_score ON students(score)
sqlite_autoindex_enrollments_1|enrollments|
sqlite_autoindex_students_1|students|

sql 复制代码

-- 删除索引
DROP INDEX IF EXISTS idx_grade;

十一、视图（View）

视图是存储在数据库中的 SELECT 语句，像虚拟表一样使用：

sql 复制代码

CREATE VIEW v_student_summary AS
SELECT s.name,
       s.grade,
       s.score,
       COUNT(e.course_id) AS enrolled_courses
FROM students s
LEFT JOIN enrollments e ON s.id = e.student_id
GROUP BY s.id, s.name, s.grade, s.score;

像普通表一样查询：

sql 复制代码

SELECT * FROM v_student_summary ORDER BY score DESC;

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王芳|A|96.0|2
张伟|A|92.5|2
赵磊|A|91.0|1
陈静|B|88.5|1
李娜|B|85.0|2
周杰|B|82.0|2
刘洋|C|75.0|1
孙丽|C|65.0|1

sql 复制代码

-- 删除视图
DROP VIEW IF EXISTS v_student_summary;

⚠️ SQLite 视图是只读的，不支持 INSERT/UPDATE/DELETE（可以用触发器绕过）。

十二、触发器（Trigger）

触发器在特定数据库事件（INSERT/UPDATE/DELETE）发生时自动执行：

sql 复制代码

-- 审计日志表
CREATE TABLE audit_log (
    id          INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    action      TEXT,
    student_name TEXT,
    old_score   REAL,
    new_score   REAL,
    changed_at  TEXT
);

-- 当 students.score 被修改时，自动记录审计日志
CREATE TRIGGER trg_score_update
AFTER UPDATE OF score ON students
FOR EACH ROW
BEGIN
    INSERT INTO audit_log (action, student_name, old_score, new_score, changed_at)
    VALUES ('UPDATE', NEW.name, OLD.score, NEW.score, datetime('now', 'localtime'));
END;

触发测试：

sql 复制代码

UPDATE students SET score = 96.0 WHERE name = '王芳';
SELECT action, student_name, old_score, new_score FROM audit_log;

实机输出：

复制代码

UPDATE|王芳|95.0|96.0

触发器关键字说明：

关键字	说明
`BEFORE` / `AFTER`	在事件前/后执行
`FOR EACH ROW`	每行变更都触发
`OLD.列名`	变更前的值（UPDATE/DELETE 可用）
`NEW.列名`	变更后的值（INSERT/UPDATE 可用）

十三、事务（Transaction）

SQLite 的事务保证 ACID 特性：

sql 复制代码

-- ✅ 成功提交
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO students (name, age, grade, score, email)
VALUES ('事务测试A', 20, 'A', 90.0, 'ta@test.com');
INSERT INTO students (name, age, grade, score, email)
VALUES ('事务测试B', 21, 'B', 80.0, 'tb@test.com');
COMMIT;
-- 实机输出：两条记录均插入成功

sql 复制代码

-- ❌ 回滚：数据不写入
BEGIN TRANSACTION;
INSERT INTO students (name, age, grade, score, email)
VALUES ('回滚测试', 20, 'C', 60.0, 'rollback@test.com');
ROLLBACK;

SELECT COUNT(*) FROM students WHERE name='回滚测试';
-- 实机输出：0（数据被回滚，不存在）

性能提示：批量 INSERT 默认每条都是独立事务，极慢。用显式事务包裹：

sql 复制代码

BEGIN;
INSERT INTO t VALUES (1);
INSERT INTO t VALUES (2);
-- ... 几千条
COMMIT;  -- 一次性提交，速度提升 100x+

十四、约束（Constraints）

sql 复制代码

CREATE TABLE demo_constraints (
    id      INTEGER PRIMARY KEY,          -- 主键约束（隐含 NOT NULL + UNIQUE）
    name    TEXT    NOT NULL,             -- 非空约束
    email   TEXT    UNIQUE,              -- 唯一约束
    age     INTEGER CHECK (age >= 0 AND age <= 150),  -- 检查约束
    dept_id INTEGER REFERENCES dept(id), -- 外键约束
    score   REAL    DEFAULT 0.0          -- 默认值
);

⚠️ SQLite 默认不强制外键约束，需要开启：
sql 复制代码
PRAGMA foreign_keys = ON;
每次连接都要执行，不会持久化。

十五、ALTER TABLE

SQLite 的 ALTER TABLE 功能相比 MySQL 较受限：

sql 复制代码

-- ✅ 支持：添加列
ALTER TABLE students ADD COLUMN phone TEXT;
ALTER TABLE students ADD COLUMN created_at TEXT DEFAULT '2026-01-01';

验证：

复制代码

PRAGMA table_info(students);

0|id|INTEGER|0||1
1|name|TEXT|1||0
...
6|phone|TEXT|0||0
7|created_at|TEXT|0|'2026-01-01'|0

sql 复制代码

-- ✅ 支持：重命名表
ALTER TABLE students RENAME TO students_old;

-- ✅ 支持（3.25.0+）：重命名列
ALTER TABLE students RENAME COLUMN email TO email_addr;

-- ❌ 不支持：删除列（需重建表）
-- 变通方案：建新表 → 拷贝数据 → 删旧表 → 改名

十六、PRAGMA --- 数据库配置

sql 复制代码

-- 查看数据库文件信息
PRAGMA database_list;

复制代码

0|main|/tmp/school.db

sql 复制代码

-- 查看表结构
PRAGMA table_info(students);

-- 开启外键支持（每次连接都需要）
PRAGMA foreign_keys = ON;

-- WAL 模式（提升并发写性能）
PRAGMA journal_mode = WAL;

-- 同步模式（NORMAL 在性能与安全之间平衡）
PRAGMA synchronous = NORMAL;

-- 页面缓存大小（单位：页，默认 2000 = ~8MB）
PRAGMA cache_size = 10000;

-- 查看页大小
PRAGMA page_size;  -- 默认 4096 字节

十七、ATTACH / DETACH --- 附加数据库

SQLite 支持在同一连接中同时操作多个数据库文件：

sql 复制代码

-- 附加备份数据库
ATTACH DATABASE '/tmp/backup.db' AS backup;

-- 跨库操作：将 main 的数据复制到 backup
CREATE TABLE backup.students_backup AS
SELECT * FROM main.students;

-- 验证
SELECT COUNT(*) FROM backup.students_backup;
-- 实机输出：8

-- 分离
DETACH DATABASE backup;

十八、NULL 值处理

sql 复制代码

-- 插入含 NULL 的记录
INSERT INTO students (name, age, grade, score) VALUES ('无邮箱学生', 18, 'B', 80.0);
-- email 列未赋值，默认 NULL

-- ✅ 正确：IS NULL / IS NOT NULL
SELECT name, email FROM students WHERE email IS NULL;
-- 无邮箱学生|

-- ❌ 错误：NULL != NULL，以下查不到结果
SELECT name FROM students WHERE email = NULL;  -- 永远为空

-- COALESCE：返回第一个非 NULL 值
SELECT name, COALESCE(email, '暂无邮箱') AS email FROM students LIMIT 3;

十九、日期 & 时间函数

SQLite 没有专用 DATETIME 类型，用 TEXT/INTEGER/REAL 存储，提供内置函数处理：

sql 复制代码

SELECT
    date('now')                              AS 今天,
    datetime('now', 'localtime')            AS 本地时间,
    strftime('%Y年%m月%d日', 'now', 'localtime') AS 中文格式,
    julianday('now') - julianday('2026-01-01') AS 今年已过天数;

实机输出：

复制代码

2026-06-26|2026-06-26 11:24:33|2026年06月26日|176.142054201569

函数	说明
`date('now')`	当前 UTC 日期
`time('now')`	当前 UTC 时间
`datetime('now')`	当前 UTC 日期时间
`datetime('now','localtime')`	转本地时间
`strftime(fmt, timestr)`	格式化时间
`julianday(timestr)`	转儒略日数（可做日期差值）

常用修饰符：

sql 复制代码

SELECT
    datetime('now', '+1 day'),        -- 明天
    datetime('now', '-7 days'),       -- 7天前
    datetime('now', 'start of month'),-- 本月第一天
    datetime('now', '+1 month');      -- 下个月今天

二十、常用函数速查

20.1 字符串函数

sql 复制代码

SELECT
    upper('hello'),          -- HELLO
    lower('WORLD'),          -- world
    length('SQLite'),        -- 6
    substr('SQLite', 3, 3),  -- Lite
    replace('hi,world', ',', ' '), -- hi world
    trim('  hello  '),       -- hello
    printf('%.2f', 3.14159); -- 3.14

20.2 数值函数

sql 复制代码

SELECT
    abs(-42),        -- 42
    round(3.567, 2), -- 3.57
    max(1, 2, 3),    -- 3
    min(1, 2, 3);    -- 1

实战演示：

sql 复制代码

SELECT name, score,
       round(score, 0)  AS 四舍五入,
       abs(score - 85)  AS 与85距离
FROM students ORDER BY score DESC LIMIT 4;

复制代码

王芳|96.0|96.0|11.0
张伟|92.5|93.0|7.5
赵磊|91.0|91.0|6.0
陈静|88.5|89.0|3.5

20.3 聚合函数

sql 复制代码

SELECT
    count(*),          -- 总行数
    count(email),      -- 非 NULL 行数
    sum(score),        -- 求和
    avg(score),        -- 平均
    max(score),        -- 最大
    min(score),        -- 最小
    group_concat(name, ', ')  -- 字符串聚合
FROM students;

二十一、AUTOINCREMENT

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CREATE TABLE t (
    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    val TEXT
);

INSERT INTO t (val) VALUES ('a'), ('b'), ('c');
DELETE FROM t WHERE val = 'c';  -- 删除 id=3

-- 无 AUTOINCREMENT：下一个 id 可能复用 3
-- 有 AUTOINCREMENT：严格递增，下一个是 4

查看当前序列值：

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SELECT seq FROM sqlite_sequence WHERE name = 'students';
-- 实机输出：11 （历史最大 id）

二十二、VACUUM --- 数据库整理

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-- 删除大量数据后，数据库文件不会自动缩小
-- VACUUM 整理碎片，回收空间（需额外磁盘临时空间）
VACUUM;

-- 在线 VACUUM（不阻塞读操作，WAL 模式下）
PRAGMA auto_vacuum = INCREMENTAL;
PRAGMA incremental_vacuum(100);

二十三、SQLite 注入防护

危险写法（字符串拼接，存在注入风险）：

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# ❌ 绝对不要这样写
name = "' OR '1'='1"
cursor.execute(f"SELECT * FROM students WHERE name = '{name}'")
# 实际执行：SELECT * FROM students WHERE name = '' OR '1'='1'
# → 返回全表数据！

安全写法（参数化查询）：

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# ✅ 使用占位符 ?
cursor.execute("SELECT * FROM students WHERE name = ?", (name,))

# ✅ 命名占位符
cursor.execute("SELECT * FROM students WHERE grade = :grade", {"grade": "A"})

二十四、Python 接口实战

Python 标准库 sqlite3 零依赖，直接使用：

python 复制代码

#!/usr/bin/env python3
import sqlite3
import os

DB_PATH = '/tmp/py_demo.db'

# ── 连接 & 建表 ──────────────────────────────────────
conn = sqlite3.connect(DB_PATH)
conn.row_factory = sqlite3.Row  # 支持用列名访问：row["name"]
cursor = conn.cursor()

cursor.execute('''
CREATE TABLE products (
    id    INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
    name  TEXT    NOT NULL,
    price REAL    NOT NULL,
    stock INTEGER DEFAULT 0
)
''')

# ── 批量插入 ──────────────────────────────────────────
products = [
    ('苹果', 5.5, 100),
    ('香蕉', 3.0, 200),
    ('橙子', 4.8, 150),
    ('葡萄', 12.0, 80),
    ('西瓜', 2.5, 50),
]
cursor.executemany(
    'INSERT INTO products (name, price, stock) VALUES (?, ?, ?)',
    products
)
conn.commit()
print(f'[INSERT] 插入 {len(products)} 条记录')

实机输出：

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[INSERT] 插入 5 条记录，最后 rowid=0

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# ── 条件查询 ─────────────────────────────────────────
cursor.execute('SELECT * FROM products WHERE price > ?', (4.0,))
rows = cursor.fetchall()
print('[SELECT] 价格>4元 的商品:')
for row in rows:
    print(f'  id={row["id"]}, name={row["name"]}, price={row["price"]}')

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[SELECT] 价格>4元 的商品:
  id=1, name=苹果, price=5.5, stock=100
  id=3, name=橙子, price=4.8, stock=150
  id=4, name=葡萄, price=12.0, stock=80

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# ── 事务：库存扣减 ────────────────────────────────────
try:
    conn.execute('BEGIN')
    conn.execute('UPDATE products SET stock = stock - 10 WHERE name = ?', ('苹果',))
    conn.execute('UPDATE products SET stock = stock - 5 WHERE name = ?', ('香蕉',))
    conn.commit()
    print('[TRANSACTION] 库存扣减成功')
except Exception as e:
    conn.rollback()
    print(f'[TRANSACTION] 回滚: {e}')

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[TRANSACTION] 库存扣减成功

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# ── 聚合查询 ─────────────────────────────────────────
cursor.execute(
    'SELECT COUNT(*) as cnt, AVG(price) as avg_price, SUM(stock) as total FROM products'
)
row = cursor.fetchone()
print(f'[AGG] 商品数={row["cnt"]}, 均价={row["avg_price"]:.2f}, 总库存={row["total"]}')

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[AGG] 商品数=5, 均价=5.56, 总库存=565

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# ── with 语句（自动提交/关闭）────────────────────────
with sqlite3.connect(DB_PATH) as con:
    con.row_factory = sqlite3.Row
    result = con.execute(
        'SELECT name, price FROM products ORDER BY price DESC LIMIT 3'
    ).fetchall()
    print('[WITH] 最贵前3:')
    for r in result:
        print(f'  {r["name"]}: ¥{r["price"]}')

conn.close()

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[WITH] 最贵前3:
  葡萄: ¥12.0
  苹果: ¥5.5
  橙子: ¥4.8
[DONE] Python sqlite3 演示完成

Python API 速查

API	说明
`sqlite3.connect(path)`	连接数据库（`:memory:` 为内存库）
`conn.cursor()`	创建游标
`cursor.execute(sql, params)`	执行单条语句
`cursor.executemany(sql, data)`	批量执行
`cursor.fetchone()`	取一行
`cursor.fetchall()`	取所有行
`cursor.fetchmany(n)`	取 n 行
`conn.commit()`	提交事务
`conn.rollback()`	回滚事务
`cursor.rowcount`	影响行数
`cursor.lastrowid`	最后插入 rowid
`conn.row_factory = sqlite3.Row`	支持列名访问

二十五、附加数据库（ATTACH/DETACH）

sql 复制代码

-- 附加第二个数据库，别名为 backup
ATTACH DATABASE '/tmp/backup.db' AS backup;

-- 跨库查询
SELECT m.name, b.score
FROM main.students m
JOIN backup.students_old b ON m.id = b.id;

-- 跨库复制表
CREATE TABLE backup.students_backup AS SELECT * FROM main.students;

-- 验证：实机输出为 8
SELECT COUNT(*) FROM backup.students_backup;

-- 分离
DETACH DATABASE backup;

SQLite 单次连接最多附加 10 个数据库。

二十六、Explain 执行计划

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-- 完整字节码（用于深度调试）
EXPLAIN SELECT name FROM students WHERE score > 85;

-- 查询计划（可读性高，调优首选）
EXPLAIN QUERY PLAN SELECT name FROM students WHERE score > 85;

有索引时输出：

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QUERY PLAN
`--SEARCH students USING INDEX idx_score (score>?)

无索引时输出：

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QUERY PLAN
`--SCAN students

SCAN → 全表扫描（O(n)），需要考虑建索引。

二十七、生产实践建议

27.1 文件权限与备份

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# 数据库文件权限
chmod 600 /path/to/app.db
chown appuser:appgroup /path/to/app.db

# 在线热备份（SQLite 3.27.0+）
sqlite3 source.db ".backup /backup/source_$(date +%Y%m%d).db"

# 或用 cp（先 VACUUM 确保数据落盘）
sqlite3 source.db "VACUUM INTO '/backup/source.db';"

27.2 WAL 模式提升并发

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-- 开启 WAL（Write-Ahead Logging）
-- 允许一个写者与多个读者并发，不互相阻塞
PRAGMA journal_mode = WAL;
-- 返回：wal

PRAGMA synchronous = NORMAL;  -- WAL + NORMAL 是推荐组合

27.3 何时换成 MySQL/PostgreSQL

情况	建议
并发写请求 > 10/s	换 MySQL
数据量 > 1TB	换 PostgreSQL
需要多机复制/主从	换 MySQL/PG
网络访问数据库	换 C/S 架构数据库
嵌入式/单机/测试	SQLite 足够

总结

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SQLite 核心架构回顾：

  ┌─────────────────────────────────────┐
  │         SQL 接口层                   │
  │   Parser → Optimizer → Bytecode     │
  ├─────────────────────────────────────┤
  │         存储引擎层                   │
  │   B-Tree → Page Cache → OS I/O     │
  ├─────────────────────────────────────┤
  │         单文件数据库                  │
  │   ┌──────┬──────┬──────┬──────┐    │
  │   │ 页头 │ 数据 │ 索引 │ WAL  │    │
  │   └──────┴──────┴──────┴──────┘    │
  └─────────────────────────────────────┘

SQLite 的哲学是"简单即美"------零配置、零依赖、单文件，却支持完整的 SQL 特性。理解它的边界（不适合高并发写、不适合分布式），在合适的场景下它是最优解。

实验环境信息：

服务器：华为云 FlexusX ecs-9fdf-0001 (8vCPU/16GiB)
系统：Ubuntu 24.04.4 LTS (kernel 6.8.0-106-generic)
SQLite 版本：3.45.1 (2024-01-30)
Python 版本：3.12.3
数据库文件：/tmp/school.db (学生选课场景)

SQLite 从入门到实战：零配置嵌入式数据库完整教程