第 9 章 嵌入式数据库程序设计

第9章嵌入式数据库程序设计,目录,嵌入式数据库概述,1,常用的嵌入式数据库,2,SQLite在Linux主机上的安装,3,SQLiteshell命令,4,sqlite数据库应用程序设计,5,SQLite的API接口,6,嵌入式数据库SQLite的移植,7,嵌入式数据库SQLite与Qt的连接,8,嵌入式数据库概述,1.嵌入式数据库的内涵,嵌入式数据库是一种具备了基本数据库特性的数据文件，它与传统数据库的区别是：嵌入式数据库采用程序方式直接驱动，而传统数据库则采用引擎响应方式驱动。嵌入式数据库的体积通常都很小，这使得嵌入式数据库常常应用在移动设备上。由于性能卓越，所以在高性能的应用上也经常见到嵌入式数据库的身影,嵌入式数据库概述,2.嵌入式数据库的特征,嵌入性实时性可靠性可定制性跨平台,嵌入式数据库概述,3.嵌入式数据库的应用领域及未来趋势,消费电子及网络设备军工和航空航天工业控制,常用的嵌入式数据库,1.BerkeleyDB,嵌入式轻便灵活可伸缩,BerkeleyDB是由美国SleepycatSoftware公司开发的一套开放源码的嵌入式数据库的程序库（databaselibrary），它为应用程序提供可伸缩的、高性能的、有事务保护功能的数据管理服务。BerkeleyDB为数据的存取和管理提供了一组简洁的函数调用API接口。它是一个经典的C-library模式的toolkit，为程序员提供广泛丰富的函数集，是为应用程序开发者提供工业级强度的数据库服务而设计的。,常用的嵌入式数据库,2.SQLite,支持ACID事务。零配置而无需安装和管理配置；储存在单一磁盘文件中的一个完整的数据库；数据库文件可以在不同字节顺序的机器间自由共享；支持数据库大小至2TB；足够小，全部源码大致3万行c代码，250KB；比目前流行的大多数数据库对数据的操作要快；独立，没有额外依赖；SQL语言很大程度上实现了ANSISQL92标准。,SQLite属于轻量级别数据库，它的源代码是C，其源代码完全开放。SQLite第一个Alpha版本诞生于2000年5月。目前的最新版本是SQLite3.5。SQLite有以下特性：,常用的嵌入式数据库,3.eXtremeDB,内存数据库混合数据库嵌入式数据库由应用定制的API可预测的数据管理,eXtremeDB是美国McObject公司的产品。主要特点：,常用的嵌入式数据库,4.Firebird嵌入式数据库,Firebird的嵌入版有如下特色：数据库文件与Firebird网络版本完全兼容，差别仅在于连接方式不同，可以实现零成本迁移。数据库文件仅受操作系统的限制，且支持将一个数据库分割成不同文件，突破了操作系统最大文件的限制，提高了IO吞吐量。完全支持SQL92标准，支持大部分SQL-99标准功能。丰富的开发工具支持，绝大部分基于Interbase的组件，可以直接使用于Firebird。支持事务、存储过程、触发器等关系数据库的所有特性。可自己编写扩展函数(UDF)。,常用的嵌入式数据库,5.mSQL嵌入式数据库,mSQL（miniSQL）是一个单用户数据库管理系统，个人使用免费，商业使用收费。由于它的短小精悍，使其开发的应用系统特别受到互联网用户青睐。mSQL（miniSQL）是一种小型的关系数据库，性能不是太好，对SQL语言的支持也不够完全，但在一些网络数据库应用中是足够了。mSQL的技术特点：安全性方面，mSQL通过ACL文件设定各主机上各用户的访问权限，缺省是全部可读/写。mSQL缺乏ANSISQL的大多数特征，它仅仅实现了一个最最少的API，没有事务和参考完整性。mSQL与Lite（一种类似C的脚本语言，与分发一起发行）紧密结合，可以得到一个称为W3-mSQL的一个网站集成包，它是JDBC、ODBC、Perl和PHPAPI。,SQLite在Linux主机上的安装,先准备好SQLite源码：sqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gz解压缩：tarzxvfsqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gzC/root/sqlite/for_pc进入sqlite目录：cd/root/sqlite/for_pc/sqlite-amalgamation-3.5.9配置：./configure编译：make安装：makeinstall主要安装了如下文件：/usr/local/include/sqlite3.h/usr/local/include/sqlite3ex.h/usr/local/lib/libsqlite3*/usr/local/bin/sqlite3,SQLiteshell命令,SQLite库包含一个名字叫做sqlite3的命令行,它可以让用户手工输入并执行面向SQLite数据库的SQL命令。命令分为两种:用来管理当前数据库的SQL命令，以分号结束。Shell本身的命令，以点开头，主要用来控制数据的显示模式、设置Shell读取和显示数据的方式及其他系统控制。1sqlite3启动打开名字为“ex1”的SQLite数据库，在终端输入以下命令：sqlite3ex1,SQLiteshell命令,2数据库管理命令在sqlite提示符下可以输入SQL语句对数据库进行操作和管理。,sqlitecreatetabletbl1(onevarchar(10),twosmallint);sqliteinsertintotbl1values(hello!,10);sqliteinsertintotbl1values(goodbye,20);sqliteselect*fromtbl1;hello!|10goodbye|20sqlite,SQLiteshell命令,3Shell本身的命令,（1）常用的显示模式控制命令：.headerON|OFF：设置是否显示数据表格的列名.indicesTABLE：显示表格的所有列名.modeMODE：设置数据表格的显示模式。默认是list，用.separator命令设置的字符串分隔字符(默认是|)。我们比较习惯的是column格式.nullvalueSTRING：当数据为空时，用STRING来填充。默认是空字符串，也就是什么也不显示。.tablesPATTERN：使用PATTERN模式来显示表格.widthNUMNUM.：设置当以column模式显示时，数据显示的宽度.outputFILENAME|stdout：设置数据输出的形式：文件或屏幕的标准输出。.readFILENAME：从文件读取SQL语句（2）其他系统控制命令：.databases：显示目前已经匹配的数据库名称.table：显示当前数据库中的所有表.help：显示shell的帮助信息.show：显示shell目前的设置参数.quit和.exit：退出shell,sqlite数据库应用程序设计,intmain(intargc,char*argv)sqlite3*db;char*zErrMsg=0;intrc;if(argc!=3)fprintf(stderr,Usage:%sDATABASESQL-STATEMENTn,argv0);exit(1);rc=sqlite3_open(argv1,#include#includestaticintcallback(void*NotUsed,intargc,char*argv,char*azColName)inti;for(i=0;iargc;i+)printf(%s=%sn,azColNamei,argvi?argvi:NULL);printf(n);return0;,sqlite数据库应用程序设计,注意：1.编译：gcc-I/usr/local/include-L/usr/local/lib-osqlite_testsqlite_test.c-lsqlite32.运行时需要libsqlite3.so.0共享库cp/usr/local/lib/libsqlite3.so.0/usr/lib/,SQLite的API接口,sqlite提供了一些C函数接口，可以用这些函数操作数据库。通过使用这些接口，传递一些标准SQL语句（以char*类型）给sqlite函数，sqlite就会为你操作数据库。sqlite跟MS的access一样是文件型数据库，就是说，一个数据库就是一个文件，此数据库里可以建立很多的表，可以建立索引、触发器等等，但是，它实际上得到的就是一个文件。备份这个文件就备份了整个数据库。sqlite不需要任何数据库引擎，这意味着如果你需要sqlite来保存一些用户数据，甚至都不需要安装数据库。,SQLite的API接口,1关键数据结构sqlite里最常用到的是sqlite3*类型。从数据库打开开始，sqlite就要为这个类型准备好内存，直到数据库关闭，整个过程都需要用到这个类型。当数据库打开时，这个类型的变量就代表了你要操作的数据库。2打开数据库intsqlite3_open(文件名,sqlite3*);用这个函数开始数据库操作。需要传入两个参数，一是数据库文件名。文件名不需要一定存在，如果此文件不存在，sqlite会自动建立它。如果它存在，就尝试把它当数据库文件来打开；sqlite3*参数即前面提到的关键数据结构。函数返回值表示操作是否正确，如果是SQLITE_OK则表示操作正常。相关的返回值sqlite定义了一些宏。具体这些宏的含义可以参考sqlite3.h文件，里面有详细定义。顺便说一下，sqlite3的代码注释率是非常高的。3.关闭数据intsqlite3_close(sqlite3*);前面如果用sqlite3_open开启了一个数据库，结尾时不要忘了用这个函数关闭数据库。,基本流程API：,SQLite的API接口,1执行sql语句intsqlite3_exec(sqlite3*,constchar*sql,sqlite3_callback,void*,char*errmsg);第1个参数就是前面open函数得到的指针。第2个参数constchar*sql是一条sql语句，以0结尾。第3个参数sqlite3_callback是回调，当这条语句执行之后，sqlite3会去调用这个函数。第4个参数void*是你所提供的指针，你可以传递任何一个指针参数到这里，这个参数最终会传到回调函数里面，如果不需要传递指针给回调函数，可以填NULL。后面再介绍回调函数的写法，以及这个参数的使用。第5个参数char*errmsg是错误信息。说明：通常，sqlite3_callback和它后面的void*这两个位置都可以填NULL。填NULL表示你不需要回调。比如做insert操作，做delete操作，就没有必要使用回调。而当做select时，就要使用回调，因为sqlite3把数据查出来，得通过回调说明查出了什么数据。,SQL语句操作API：,SQLite的API接口,2exec的回调int(*sqlite3_callback)(void*,int,char*,char*);,SQL语句操作API：,intLoadMyInfo(void*para,intn_column,char*column_value,char*column_name),para是在sqlite3_exec里传入的void*参数。通过para参数，可以传入一些特殊的指针（比如类指针、结构指针），然后在这里面强制转换成对应的类型（这里面是void*类型，必须强制转换成你的类型才可用）。然后操作这些数据。n_column是这一条记录有多少个字段(即这条记录有多少列)。char*column_value是个关键值，查出来的数据都保存在这里，它实际上是个1维数组（不要以为是2维数组），每一个元素都是一个char*值，是一个字段内容（用字符串来表示，以0结尾）。char*column_name跟column_value是对应的，表示这个字段的字段名称,SQLite的API接口,2exec的回调int(*sqlite3_callback)(void*,int,char*,char*);,SQL语句操作API：,intLoadMyInfo(void*para,intn_column,char*column_value,char*column_name),注意：（1）只有sqlite3_exec执行查询操作（select）的时候才会调用此回调函数；（2）查询到多少条记录就会执行多少次回调函数，每次调用回调函数时，其携带的参数只有一条记录。另外注意：column_name和column_value的地址每次都是相同的，*column_name（字段）每次相同，但是，*column_name（记录）每次不同。,SQLite的API接口,char*col_name4;charcol_value100420/最多100条记录；4个字段；一个字串不超过20字符intcol=0;introw=0;staticintcallback(void*NotUsed,intargc,char*argv,char*azColName)inti;col=argc;for(i=0;iargc;i+)/printf(%s=%s!n,azColNamei,argvi?argvi:NULL);strcpy(col_valuerowi,argvi);/col_valuerowi=argvi;col_namei=azColNamei;printf(%s=%s!n,col_namei,col_valuerowi);row+;/printf(aan);return0;,怎样用回调函数获得全部去查询结果：,问题：问什么不用char*col_value1004来定义字符串数组？,voidmainform:myslots()sqlite3*db;char*zErrMsg=0intrc;rc=sqlite3_open(xrs.db,SQLite的API接口,3不使用回调查询数据库intsqlite3_get_table(sqlite3*,constchar*sql,char*resultp,int*nrow,int*ncolumn,char*errmsg);,SQL语句操作API：,第1个参数如前第2个参数是sql语句，跟sqlite3_exec里的sql是一样的。是一个很普通的以0结尾的char*字符串。第3个参数是查询结果，它依然一维数组（不要以为是二维数组，更不要以为是三维数组）。它内存布局是：第一行是字段名称，后面是紧接着是每个字段的值。第4个参数是查询出多少条记录（即查出多少行）。第5个参数是多少个字段（多少列）。第6个参数是错误信息，跟前面一样，这里不多说了。,SQLite的API接口,3不使用回调查询数据库,SQL语句操作API：,result=sqlite3_get_table(db,“select*fromMyTable_1”,voidmainform:myslots()sqlite3*db;char*zErrMsg=0;intrc=sqlite3_open(xrs.db,嵌入式数据库SQLite的移植,解压缩：tarzxvfsqlite-amalgamation-3.5.9.tar.gzC/root/sqlite/for_arm进入sqlite目录：cd/root/sqlite/for_arm/sqlite-amalgamation-3.5.9建立安装目录sqlite_install：mkdir/root/sqlite/for_arm/sqlite_install配置：./configure-host=arm-linux-prefix=/root/sqlite/for_arm/sqlite_install编译：make安装：makeinstall进入/root/for_arm/sqlite_install查看，可以发现有三个目录，分别是include、lib、bin。分别存放了编写sqlite数据库应用程序需要的头文件、应用程序编译和运行时均需要的库函数、可在arm-linux系统上运行的sqlite命令行程序。,SQLite的交叉编译：,嵌入式数据库SQLite的移植,编译源程序：arm-linux-gcc-I/root/sqlite/for_arm/sqlite_install/include/-L/root/sqlite/for_arm/sqlite_install/lib/-osqlite_testsqlite_test.c-lsqlite3,嵌入式SQLite应用程序的编译和运行：,动态库连接（两种方法）：1.设置环