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(搬运工)常用内存数据库介绍(二)

Posted on 2012-07-20 16:06 点点滴滴 阅读(515) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 10 服务器

4. 常用内存数据库

4.1 SQLite

SQLite是一个小型的C程序库,实现了独立的,可嵌入的,零配置的SQL数据库引擎。特性包括:

  • 事务操作是原子,一致,孤立,并且持久的(ACID),即使在系统崩溃和电源故障之后。
  • 零配置——不需要安装和管理。
  • 实现了绝大多数SQL92标准。
  • 整个数据库存储在一个单一的文件中。
  • 数据库文件可以在不同字节序的机器之间自由地共享。
  • 支持最大可达2T的数据库。 (241 字节)
  • 字符串和BLOB类型的大小最大可达 2G 字节(231字节)
  • 小的代码: 完整配置的少于250KB,忽略一些可选特性的少于150KB
  • 在大多数常见操作上比流行的客户/服务器数据库引擎更快
  • 简单,易于使用的API
  • 内建TCL绑定另外提供可用于许多其他语言的绑定。
  • 具有良好注释的源代码,95%经过测试。
  • 独立:没有外部依赖。
  • 源代码位于公共域。 可用于任何用途。

SQLite发行版包含一个独立的命令行访问程序(sqlite),可用于管理SQLite数据库,并适合作为一个如何使用SQLite库的例子。

License: SQLite使用Public domain授权(注),对于个人使用和商业使用都是免费的。

技术上的优点和特性
SQLite是一个轻量级、跨平台的关系型数据库。


◇轻量级

先说它的第一个特色:轻量级。想必SQLite的作者很看重这个特性,连它的Logo都是用的羽毛,来显摆它的轻飘飘。SQLiteC/S模式的数据库软件不同,它是进程内的数据库引擎,因此不存在数据库的客户端和服务器。使用SQLite一般只需要带上它的一个动态库,就可以享受它的全部功能。而且那个动态库的尺寸也挺小,以版本3.6.11为例,Windows487KBLinux347KB

绿色软件

SQLite的另外一个特点是绿色:它的核心引擎本身不依赖第三方的软件,使用它也不需要安装。所以在部署的时候能够省去不少麻烦。

◇单一文件

所谓的单一文件,就是数据库中所有的信息(比如表、视图、触发器、等)都包含在一个文件内。这个文件可以copy到其它目录或其它机器上,也照用不误。

★技术上的缺点和不足

◇并发访问的锁机制
SQLite在并发(包括多进程和多线程)读写方面的性能一直不太理想。数据库可能会被写操作独占,从而导致其它读写操作阻塞或出错。

SQL标准支持不全
在它的官方网站上,具体列举了不支持哪些SQL92标准。我个人感觉比较不爽的是不支持外键约束。

◇网络文件系统(以下简称NFS
有时候需要访问其它机器上的SQLite数据库文件,就会把数据库文件放置到网络共享目录上。这时候你就要小心了。当SQLite文件放置于NFS时,在并发读写的情况下可能会出问题(比如数据损坏)。原因据说是由于某些NFS的文件锁实现上有Bug

★编程语言接口
SQLite支持很多种语言的编程接口。这对于我这种喜欢混用多种编程语言的人来说,是很爽的。下面我大概介绍一下。

C/C++
由于SQLite本身是C写的,它自带的API也是C接口的。所以C/C++用起来最直接了。假如你不喜欢面向过程的C API风格,可以另外找个C++的包装库。想重新发明轮子的同学,也可以自己包装一个。

Java
如果要用Java访问SQLite,可以通过SQLiteJDBC驱动,或者通过专门的SQLite包装库。我个人建议走JDBC方式,万一将来要换数据库,代码就不用大改。

Python
pysqlite
Python操作SQLite的首选。从Python 2.5开始,它已经被整合到Python的标准库中。看来Python社区还是蛮喜欢SQLite嘛。
.Net
对于喜欢.Net的同学,可以通过SQLiteADO.NET
驱动来访问。
Ruby
Ruby
可以通过SQLite-Ruby
操作SQLite数据库,不过我没用过。
Perl
CPAN上有DBD::SQLite
,不过我也没用过。

★一些非技术的参考因素

需要根据如何选择开源项目里面提到的几个参考因素,再评估一下。
◇授权协议(License
SQLite使用的是Public Domain协议,这是最爽一种,可以放心大胆地用。
◇用户的普及程度
最近这几年,使用SQLite的人越来越多。包括一些大公司也开始把它整合到产品中(比如GoogleGearsAppleSafariAdobeAIR)。
◇开发的活跃程度
如果到SQLiteChange Log上大致了解一下,可以看出最近5年基本上每1-2个月都会有更新。说明开发的活跃度还是非常高的。

SQLite不同于其他大部分的SQL数据库引擎,因为它的首要设计目标就是简单化:

  • 易于管理
  • 易于使用
  • 易于嵌入其他大型程序
  • 易于维护和配置

许多人喜欢SQLite因为它的小巧和快速. 但是这些特性只是它的部分优点, 使用者还会发现SQLite是非常稳定的. 出色的稳定性源于它的简单, 越简单就越不容易出错. 除了上述的简单、小巧和稳定性外, 最重要的在于SQLite力争做到简单化.

简单化在一个数据库引擎中可以说是一个优点, 但也可能是个缺点, 主要决定于你想要做什么. 为了达到简单化, SQLite省略了一些人们认为比较有用的特性, 例如高并发性、 严格的存取控制、丰富的内置功能、 存储过程、复杂的SQL语言特性、 XML以及Java的扩展, 超大的万亿级别的数据测量等等. 如果你需要使用上述的这些特性并且不介意它们的复杂性, 那么SQLite也许就不适合你了. SQLite没有打算作为一个企业级的数据库引擎, 也并不打算和Oracle或者PostgreSQL竞争.

仅凭经验来说SQLite适用于以下场合: 当你更看中简单的管理、使用和维护数据库, 而不是那些企业级数据库提供的不计其数的复杂功能的时候,使用SQLite是一个比较明智的选择. 事实也证明, 人们在许多情况下已经清楚的认识到简单就是最好的选择.

4.1.1 SQLite最佳试用场合

· 网站

作为数据库引擎SQLite适用于中小规模流量的网站(也就是说, 99.9%的网站). SQLite可以处理多少网站流量在于网站的数据库有多大的压力. 通常来说, 如果一个网站的点击率少于100000次/天的话, SQLite是可以正常运行的. 100000次/天是一个保守的估计, 不是一个准确的上限. 事实证明, 即使是10倍的上述流量的情况下SQLite依然可以正常运行.

· 嵌入式设备和应用软件

因为SQLite数据库几乎不需要管理, 因此对于那些无人值守运行或无人工技术支持的设备或服务, SQLite是一个很好的选择. SQLite能很好的适用于手机, PDA, 机顶盒, 以及其他仪器. 作为一个嵌入式数据库它也能够很好的应用于客户端程序.

· 应用程序文件格式

SQLite作为桌面应用程序的本地磁盘文件格式取得了巨大成功.例如金融分析工具、CAD 包、档案管理程序等等. 一般的数据库打开操作需要调用sqlite3_open()函数,并且标记一个显式本地事务的起始点(BEGIN TRANSACTION)来保证以独占的方式得到文件的内容. 文件保存将执行一个提交(COMMIT)同时标记另一个显式本地事务起始点. 这种事务处理的作用就是保证对于应用程序数据文件的更新是原子的、持久的、独立的和一致的.

数据库里可以加入一些临时的触发器,用来把所有的改变记录在一张临时的取消/重做日志表中. 当用户按下取消/重做按钮的时候这些改变将可以被回滚. 应用这项技术实现一个无限级的取消/重做功能只需要编写很少的代码.

· 替代某些特别的文件格式

许多程序使用fopen(), fread(), 或 fwrite()函数创建和管理一些自定义的文件用来保存数据. 使用SQLite替代这些自定义的文件格式将是一种很好的选择.

· 内部的或临时的数据库

对于那些有大量的数据需要用不同的方式筛选分类的程序, 相对于编写同样功能的代码, 如果你把数据读入一个内存中的SQLite数据库, 然后使用连接查询和ORDER BY子句按一定的顺序和排列提取需要的数据, 通常会更简单和快速. 按照上述的方法使用内嵌的SQLite数据库将会使程序更富有灵活性, 因为添加新的列或索引不用重写任何查询语句.

· 命令行数据集分析工具

有经验的SQL用户可以使用SQLite命令行程序去分析各种混杂的数据集. 原是数据可以从CSV(逗号分隔值文件)文件中导入, 然后被切分产生无数的综合数据报告. 可能得用法包括网站日志分析, 运动统计分析, 编辑规划标准, 分析试验结果.

当然你也可以用企业级的客户端/服务器数据库来做同样的事情. 在这种情况下使用SQLite的好处是: SQLite的部署更为简单并且结果数据库是一个单独的文件, 你可以把它存储在软盘或者优盘或者直接通过email发给同事.

· Demo或测试版的时候作为企业级数据库的替代品

如果你正在编写一个使用企业级数据库引擎的客户端程序, 使用一个允许你连接不同SQL数据库引擎的通用型数据库后台将是很有意义的. 其更大的意义在于将SQLite数据库引擎静态的连接到客户端程序当中,从而内嵌SQLite作为混合的数据库支持. 这样客户端程序就可以使用SQLite数据库文件做独立的测试或者验证.

· 数据库教学

因为SQLite的安装和使用非常的简单(安装过程几乎忽略不计, 只需要拷贝SQLite源代码或sqlite.exe可执行文件到目标主机, 然后直接运行就可以) 所以它非常适合用来讲解SQL语句. 同学们可以非常简单的创建他们喜欢的数据库, 然后通过电子邮件发给老师批注或打分. 对于那些感兴趣怎样实现一个关系型数据库管理系统(RDBMS)的高层次的学生, 按照模块化设计且拥有很好的注释和文档的SQLite源代码, 将为他们打下良好的基础. 这并不是说SQLite就是如何实现其他数据库引擎的精确模型, 但是很适合学生们了解SQLite是如何快速工作的, 从而掌握其他数据库系统的设计实现原则.

· 试验SQL语言的扩展

SQLite简单且模块化的设计使得它可以成为一个用来测试数据库语言特性或新想法的优秀的原型平台.