SQLite

SQLite - это компактная встраиваемая реляционная база данных. Исходный код библиотеки общедоступен. В 2005 году проект получил награду Google-O'Reilly Open Source Awards.

Дизайн

SQLite не использует парадигму клиент-сервер, то есть движок SQLite не является отдельно работающим процессом, с которым взаимодействует программа, а предоставляет библиотеку, с которой программа компонуется и движок становится составной частью программы. Таким образом, в качестве протокола обмена используются вызовы функций (API) библиотеки SQLite. Такой подход уменьшает накладные расходы, время отклика и упрощает программу. SQLite хранит всю базу данных (включая определения, таблицы, индексы и данные) в единственном стандартном файле на том компьютере, на котором исполняется программа. Простота реализации достигается за счёт того, что перед началом исполнения транзакции записи весь файл, хранящий базу данных, блокируется; ACID-функции достигаются в том числе за счёт создания файла журнала.

Несколько процессов или потоков могут одновременно без каких-либо проблем читать данные из одной базы. Запись в базу можно осуществить только в том случае, если никаких других запросов в данный момент не обслуживается; в противном случае попытка записи оканчивается неудачей, и в программу возвращается код ошибки. Другим вариантом развития событий является автоматическое повторение попыток записи в течение заданного интервала времени.

Благодаря архитектуре движка возможно использовать SQLite как на встраиваемых системах, так и на выделенных машинах с гигабайтными массивами данных.

Типы данных

SQLite поддерживает динамическое типизирование данных. Возможные типы полей: INTEGER, REAL, TEXT, BLOB.

Ограничения

Старые версии SQLite были спроектированы без каких-либо ограничений, единственным условием было то, чтобы база данных умещалась в памяти, в которой все вычисления производились при помощи 32-разрядных целых чисел. Это создавало определённые проблемы. Из-за того, что верхние пределы не были определены и соответственно должным образом протестированы, часто обнаруживались ошибки при использовании SQLite в достаточно экстремальных условиях. Поэтому в новых версиях SQLite были введены пределы, которые теперь проверяются вместе с общим набором тестов.

Во время компиляции библиотеки SQLite устанавливаются следующие ограничения, которые можно, при острой необходимости, увеличивать:

На текущий момент только значение SQLITE_MAX_PAGE_SIZE не может быть больше заданного по умолчанию. Таким образом, не изменяя SQLITE_MAX_PAGE_COUNT, можно сказать, что максимальный размер файла базы данных составляет примерно 32 ТБ.

Использование

Сама библиотека SQLite написана на C; существует большое количество привязок к другим языкам программирования, в том числе Delphi, C++, Java, C#, VB.NET, Python, Perl, PHP, PureBasic, Tcl (средства для работы с Tcl включены в комплект поставки SQLite), Ruby, Haskell, Scheme, Smalltalk, Lua и Parser, а также ко многим другим.

Простота и удобство встраивания SQLite привели к тому, что библиотека используется в браузерах, музыкальных плеерах и многих других программах.

SQLite используют:

Файловое строение SQLite

Вся база данных хранится в одном файле на диске под названием "main database file". Во время транзакций, SQLite хранит дополнительную информацию во втором файле: журнал отката (rollback journal), либо, если база работает в режиме WAL, лог-файл с информацией о записях. Если приложение или компьютер отключился до окончания транзакции, то данные файлы называются "hot journal" или "hot WAL file" и содержат необходимую информацию для восстановления базы в согласованное состояние.

Страницы

Основной файл базы состоит из одной или нескольких страниц. Все страницы в одной базе имеют одинаковый размер, который может быть от 512 до 65536 байт. Размер страницы для файла базы определяется целым 2-ух байтовым числом со смещением 16 байт от начала файла базы данных.

ОС Tizen также поддерживает SQLite.

В предлагаемом примере мы разработаем приложение, в котором данные по истории технологий шифрования будут храниться в базе данных SQLite.

Создадим проект SQLite.

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>CSS3 Basic User Interface</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, minimum-scale=1.0" />
    <style>
        *{
            margin: 0;
            padding: 0;
        }

        body{
            padding: 15px;
        }

        table{
            width: 100%;
            margin-bottom: 20px;
            border-collapse: collapse;
            border-spacing: 0;
            font-size: .9em;
        }

        table caption{
            padding: 5px;
            font-size: 1.2em;
        }

        table th, table td{
            padding: 10px 5px;
        }

        table th{
            background-color: #333;
            color: #fff;
            box-shadow: inset 1px 1px 0 rgba(255,255,255,.7);
        }

        table td{
            box-shadow: inset -1px -1px 5px rgba(0,0,0,.7);
        }

        table thead tr th{
            border-radius: 5px;
        }

        table tbody tr:first-child th:first-child{
            border-radius: 5px 0 0 0;
        }

        table tbody tr:last-child th:first-child{
            border-radius: 0 0 0 5px;
        }

        table tbody tr:first-child td:last-child{
            border-radius: 0 5px 0 0;
        }

        table tbody tr:last-child td:last-child{
            border-radius: 0 0 5px 0;
        }

        .button_wrap{
            margin: 0 auto;
        }

        .button_wrap button{
            margin: 0 .3em;
        }
    </style>
    <script>
        var db;
        //database varsion setting
        var version = 1.0;
        //database name setting
        var dbName = "tizendb";
        //database display name setting
        var dbDisplayName = "tizen_test_db";
        //database size setting
        var dbSize = 2 * 1024 * 1024;

        function selectDB() {
            if (window.openDatabase) {
                //openDatabase(name, version, displayname, estimatedsize, callback);
                db = openDatabase(dbName, version, dbDisplayName, dbSize);

                dropTable(db);
                createTable(db);

                //inserting data in table
                insertData(db, "period01", "Господство моноалфавитных шифров (основной принцип — замена алфавита исходного текста другим алфавитом через замену букв другими буквами или символами)", "Три тысячи лет до н.э.");
                insertData(db, "period02", "Введение в обиход полиалфавитных шифров", "С IX века на Ближнем Востоке (Ал-Кинди) и с XV века в Европе (Леон Баттиста Альберти) — до начала XX века");
                insertData(db, "period03", "Внедрение электромеханических устройств в работу шифровальщиков. При этом продолжалось использование полиалфавитных шифров", "С начала и до середины XX века");
                insertData(db, "period04", "Переход к математической криптографии", "С середины до 70-х годов XX века");
                insertData(db, "period05", "Криптография с открытым ключом", "Современный период развития криптографии (с конца 1970-х годов по настоящее время)");

                dataView(db);

            } else {
                alert("Web SQL Database not supported in this browser");
            }
        }

        //reads and displays values from the 'places' table
        function dataView(db) {
            var html = document.getElementById("tbody01");
            var ddlHtml = document.getElementById("ddlTitle");
            html.innerHTML = "";
            ddlHtml.innerHTML = "";

            db.transaction(function (t) {
                t.executeSql("SELECT * FROM Cryptography_tbl", [],
                function (tran, r) {
                    ddlHtml.innerHTML = "<option value='all'>all</option>";
                    for (var i = 0; i < r.rows.length; i++) {
                        var id = r.rows.item(i).id;
                        var title = r.rows.item(i).title;
                        var content = r.rows.item(i).content;
                        var insertday = r.rows.item(i).insertDay;

                        //data list rendering
                        if (html) {
                            html.innerHTML += "<tr><td>" + id + "</td><td>" + title + "</td><td>" + content + "</td><td>" + insertday + "</td></tr>";
                        }

                        //select box rendering
                        if (ddlHtml) {
                            ddlHtml.innerHTML += "<option value=" + id + ">" + title + "</option>";
                        }
                    }
                },
                function (t, e) { alert("Error:" + e.message); }
             );
            });
        }

        // create table
        function createTable(db) {
            db.transaction(function (t) {
                t.executeSql("CREATE TABLE Cryptography_tbl (id INTEGER PRIMARY KEY, title TEXT, content TEXT, insertDay TEXT)", []);
            });
        }

        //inserting data in table
        function insertData(db, title, context, insertDay) {
            db.transaction(function (e) {
                //var day = new Date();
                e.executeSql("INSERT INTO Cryptography_tbl(title, content, insertDay) VALUES (?, ?, ?)", [title, context, insertDay], onSuccess, onError);
            });
        }

        function onSuccess(e) { }
        function onError(e) { }

        // drop table
        function dropTable(db) {
            db.transaction(function (e) {
                e.executeSql("DROP TABLE Cryptography_tbl");
            });
        }

        //Select the data conditions
        function dataChange(value) {
            if (value != "all") {
                var html = document.getElementById("tbody01");
                html.innerHTML = "";
                db.transaction(function (t) {
                    t.executeSql("SELECT * FROM Cryptography_tbl WHERE id=?", [value],
                function (tran, r) {
                    for (var i = 0; i < r.rows.length; i++) {
                        var id = r.rows.item(i).id;
                        var title = r.rows.item(i).title;
                        var content = r.rows.item(i).content;
                        var insertday = r.rows.item(i).insertDay;

                        if (html) {
                            html.innerHTML += "<tr><td>" + id + "</td><td>" + title + "</td><td>" + content + "</td><td>" + insertday + "</td></tr>";
                        }
                    }
                },
                function (t, e) { alert("Error:" + e.message); }
             );
                });
            } else {
                dataView(db);
            }
        }

        window.onload = function () {
            selectDB();
        };
    </script>
</head>
<body>
    <div style="float: right;">
        <select id="ddlTitle" onchange="dataChange(this.value);">
        </select>
    </div>
    <table>
        <caption>
            <h2>Основные этапы развития криптографии</h2>
            </caption>
        <thead>
            <tr>
                <th>id</th>
                <th>Период</th>
                <th>Характеристика</th>
                <th>Дата</th>
            </tr>
        </thead>
        <tbody id="tbody01">
        </tbody>
    </table>
</body>
</html>

Литература: