《應(yīng)當(dāng)使用 SQLite 的五個原因》要點(diǎn)：
本文介紹了應(yīng)當(dāng)使用 SQLite 的五個原因，希望對您有用。如果有疑問，可以聯(lián)系我們。

原文：Five reasons you should use SQLite in 2016

作者：Charles Leifer

翻譯：孫薇

責(zé)編：錢曙光,關(guān)注架構(gòu)和算法領(lǐng)域,尋求報道或者投稿請發(fā)郵件qianshg@csdn.net,另有「CSDN 高級架構(gòu)師群」,內(nèi)有諸多知名互聯(lián)網(wǎng)公司的大牛架構(gòu)師,歡迎架構(gòu)師加微信qshuguang2008申請入群,備注姓名+公司+職位.

SQLite 是非常優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫,能夠在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境中完成一些真正的工作.本文將列出五個我認(rèn)為在2016年應(yīng)當(dāng)選用 SQLite 的原因.

便于管理

不知你是否管理過 Postgres 數(shù)據(jù)庫?想要確保數(shù)據(jù)庫服務(wù)器正確配置,需要了解不少東西,比如共享緩存、有效緩存大小、work mem、work mem 的維護(hù)以及 wal 緩存等等.此外升級的過程也很恐怖,使用者需要先將數(shù)據(jù)庫離線,運(yùn)行程序來升級,然后祈禱在重新打開時能正常運(yùn)作.另外,postgres 數(shù)據(jù)庫具體在哪里呢?你能否指著某個地方說：“那就是我的數(shù)據(jù)庫?”

雖然我們都知道,在很多情況下只有 Postgres(或 MySQL、Oracle、SQL Server 等)對應(yīng)用的某些需求很有效果,不過這不是本文的討論范圍,本文只想強(qiáng)調(diào)管理 SQLite 數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的區(qū)別.

SQLite 便于管理——只有單個文件(有時候是一個文件+事務(wù)日志),這個文件的格式在多個主要版本中都是通用的,也就是說如果我有一個3.0.0版本(2004年)的 SQLite 數(shù)據(jù)庫文件,便可以在最新的 SQLite 3.10.0上使用.如果想要在別處使用這個數(shù)據(jù)庫文件,也只需復(fù)制到U盤里,甚至存放到云存儲中.如果想要每天晚上進(jìn)行備份,只需將此數(shù)據(jù)庫文件同步到 S3.如果想要與同事分享我的數(shù)據(jù)分析,也只需給他們發(fā)送一份數(shù)據(jù)庫文件備份即可.這個數(shù)據(jù)庫的一大特性就是只有單文件,且文件格式多年以來非常穩(wěn)定.

此外,SQLite 配置起來也很簡單,其功能有兩種管理方式：編譯標(biāo)識以及編譯指示語句(運(yùn)行時配置).沒有什么配置文件,只需使用想要的功能來構(gòu)建相應(yīng)的庫,然后在建立數(shù)據(jù)庫連接時配置運(yùn)行時選項(xiàng)即可.

穩(wěn)定性堅(jiān)如磐石,且還在不斷提高

目前有一些優(yōu)秀的大牛工程師正在積極地進(jìn)行 SQLite 的開發(fā),使得 SQLite 新增高質(zhì)量新功能的速度十分驚人.就在最近,SQLite 還加入了 json1 擴(kuò)展程序以支持 JSON 數(shù)據(jù),想要了解如安在 Python 中使用它,請查看這篇文章.SQLite 還發(fā)布了一個全文搜索擴(kuò)展包的改進(jìn)版,其中包括使用 BM25 算法對結(jié)果進(jìn)行排序.

除了新增功能之外,SQLite 的開發(fā)者也在努力改進(jìn) library 的性能,在3.8.11版本的發(fā)布說明中,包含這些宣傳內(nèi)容：

新版本 SQLite,運(yùn)行速度是3.8.0版本的兩倍,是3.3.9版本的三倍.

盡管一直在更新和改進(jìn),SQLite 卻很少有新增的 bug.SQLite 的測試套件公認(rèn)是業(yè)內(nèi)最好的測試套件之一,而“ SQLite 是如何測試的”相關(guān)文檔也被頻繁推薦到 HackerNews 上.

可擴(kuò)展性與可控性

筆者最喜愛 SQLite 的地方是它的可擴(kuò)展性,SQLite 是應(yīng)用嵌入式的,它與應(yīng)用運(yùn)行在同一個地址空間中,并能代表你執(zhí)行應(yīng)用代碼.在 Python 標(biāo)準(zhǔn)庫中,無論是 SQLite 驅(qū)動的 pysqlite ,還是可選驅(qū)動 apsw 都為自定義 SQL 函數(shù)、聚合函數(shù)與排序規(guī)則提供了相應(yīng)的 API；apsw 更進(jìn)一步,為定義虛擬表和虛擬文件系統(tǒng)提供了相應(yīng)的 API.

在實(shí)際案例中,假設(shè)表格中有一列用于存儲 URL,你還想確定最常見的主機(jī)名是哪些——如果使用不同的數(shù)據(jù)庫,就必須編寫復(fù)雜的正則表達(dá)式(字符串操作函數(shù)組),或者將數(shù)據(jù)從應(yīng)用中抽出來,然后在代碼中進(jìn)行計算.使用 SQLite 的話,就可以在 Python 中定義主機(jī)名,并使用它來創(chuàng)建簡單的 COUNT 查詢：

from urlparse import urlparsedef hostname(url):return urlparse(url).netlocconn = sqlite3.connect('my-database.db')conn.create_function('hostname', 1, hostname)  # name, num_params, func

SELECT hostname(mytable.url), COUNT(mytable.id) AS ctFROM mytableGROUP BY hostname(mytable.url)ORDER BY ct DESC;

還可以創(chuàng)建聚合函數(shù),輸入0……n的值,生成單獨(dú)的輸出值.樣例可能包括：計算標(biāo)準(zhǔn)差、通過處理值來生成字符串、進(jìn)行某種類型的分類等.

虛擬表目前僅受 apsw 支持,用戶可以在代碼中定義表格,并將其當(dāng)作普通的 SQL 表格查詢,即便后臺數(shù)據(jù)是完全動態(tài)的.比如,我編寫了一個簡單的虛擬表格,允許用戶將其當(dāng)作 SQL 表格來查詢 Redis.

你也可以編寫同名函數(shù),返回0……n行結(jié)果,比如正則表達(dá)式：處理輸出內(nèi)容,并生成一行行匹配 token.我寫了一個庫叫做sqlite-vtfunc,用來編寫這類函數(shù)非常簡單.

實(shí)際上,SQLite 的各個方面都可以受應(yīng)用的控制.

快如閃電

SQLite 速度非常快,它運(yùn)行在同一臺機(jī)器上,因此在執(zhí)行查詢或讀取結(jié)果時并不產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)開銷.由于與應(yīng)用運(yùn)行在同一個地址空間中,因此并無連接協(xié)議、序列或通過 unix socket 通訊的需求.SQLite 也可以在資源匱乏、要求高效率的移動設(shè)備上運(yùn)行,并支持大量的編譯標(biāo)記：允許用戶移除沒有計劃使用的功能.

SQLite 的速度彌補(bǔ)了它的最大缺點(diǎn)之一：寫入時數(shù)據(jù)庫文件鎖定.通過快速寫入數(shù)據(jù),只有當(dāng)有大量的并發(fā)寫入時,數(shù)據(jù)庫鎖定才會成為問題.

WAL模式

SQLite 的3.7.0發(fā)布版增加了新的日志記錄方法：使用預(yù)寫日志.單獨(dú)來看這個消息并不太吸引人,但對于 web 應(yīng)用開發(fā)者來說(或者要應(yīng)付并發(fā)問題的開發(fā)者來說),這意味著讀取并不會再阻礙寫入了,反之亦然.或者換句話說,讀取和寫入能夠并發(fā)進(jìn)行.沒有 WAL 模式的話,想要寫入數(shù)據(jù)庫則要求寫入程序獨(dú)占數(shù)據(jù)庫的拜訪權(quán),在寫入完成前無法讀取.

下面是一個樣例,說明了兩者的不同.假設(shè)我們有兩個進(jìn)程,一個寫入、一個讀取.寫入程序開啟了獨(dú)占事務(wù)(表明打算寫入)；讀取程序開啟事務(wù)；讀取程序嘗試發(fā)布SELECT語句：

Journal mode = "delete" (the default):Writer: BEGIN EXCLUSIVEReader: BEGINReader: SELECT * FROM foo; Error: database is locked

Journal mode = "wal":Writer: BEGIN EXCLUSIVEReader: BEGINReader: SELECT * FROM foo; Returns table contents

然而值得注意的是：即使不啟用 WAL 模式,寫入通常在幾毫秒中發(fā)生.這個時間太短了,用戶只會在并發(fā)很高或者寫入事務(wù)用時很長時才會注意到這個問題.

額外的原因：BerkeleyDB

由于只需鎖定單獨(dú)頁面,而無需鎖定整個數(shù)據(jù)庫,集成了 SQLite 的 BerkeleyDB 可以給需求數(shù)據(jù)庫并發(fā)拜訪的應(yīng)用開發(fā)者有更好的體驗(yàn).而且這樣一來,BerkeleyDB 在并發(fā)數(shù)據(jù)庫負(fù)載的情況下也能更高效地擴(kuò)展,使得各事務(wù)無需爭奪同一個頁面內(nèi)的數(shù)據(jù).

BerkeleyDB 還支持多版本并發(fā)控制(MVCC),使得讀取操作也可以繼續(xù)在寫入操作的同一個頁面進(jìn)行.

另外,BerkeleyDB 還有一個優(yōu)勢就是效率更高.換句話說,它使用的系統(tǒng)資源與調(diào)用系統(tǒng)都更少,可以參考這份白皮書及這個簡明技術(shù)概覽找到更多細(xì)節(jié).

BerkeleyDB 的 SQL 接口是作為 SQLite 的簡易替代,所支持的API與功能是相同的.BerkeleyDB 還提供了一些額外的功能,比如復(fù)制(SQLite 有備份程序,但在我看來效果不如 BDB 的強(qiáng)大)、加密,當(dāng)然還有 BerkeleyDB 自身的所有功能.

使用 BerkeleyDB 主要的缺點(diǎn)在于：它對配置數(shù)值非常敏感,而了解正確的頁面大小、緩存大小以及其他設(shè)置參數(shù)需要對相關(guān)知識有較深的了解.另一個缺點(diǎn)是證書問題：關(guān)于 BerkeleyDB 的證書問題請參考 Oracle 的證書頁面.

想要查看如何編譯 Python SQLite 驅(qū)動以使用 BerkeleyDB,請.

總結(jié)

我希望你們嘗試一下 SQLite,別相信守舊者的說法：什么不適用于生產(chǎn)環(huán)境,或者不適合用在 web 應(yīng)用中.

如果想要了解更多,SQLite 本身也有一個文檔是描述什么時候需要使用 SQLite 的,包括了在哪些情況下(一張列表) RDBMS 更好用.我有另一篇系列短文：《SQLite : 玲瓏、迅捷、可靠》,還有一些 SQLite 相關(guān)的短文,也許能引起你的興趣.

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