C# SQLite 数据库操作
C# SQLite 数据库操作学习
运行环境：Window7 64bit，.NetFramework4.61，C# 7.0； 编者：乌龙哈里 2017-03-19
参考：
章节：
- 下载安装
- 数据类型
- 创建数据库
- 删除数据库
- 创建表
- 删除表
- 查询表结构
- 更改表名
- 增加列（字段）
- 读取创建表的 SQL 语句
- 更改列名
- 删除列
- 插入数据
- 替换数据
- 更新数据
- 删除数据
- 查询数据
- 获取查询数据的行数（多少条记录）
- 事务 Transaction
- 整理数据库
正文：
这段时间在学习 C# 编程中，想写一个简单的进销存程序，就想到了用数据库，需要一个简单便携的桌面数据库，想自己写个，功力太浅，可以做为以后练手学习的项目。原来会用的 Foxpro 已经被微软不知丢在哪个旮旯了，在网上找了一下，发现只有 Access 和 Sqlite 可选，看了很多对比，决定还是学习使用 Sqlite。
在 System.Data.SQLite 官网的 download 中的 Setups for 64-bit Windows (.NET Framework 4.6) sqlite-netFx46-setup-x64-2015-1.0.104.0.exe (17.99 MiB) 下载然后运行安装。
更简单的做法是在 Visual Studio 2017 的 NuGet 中，输入：install-package system.data.sqlite.x64。
sqlite数据库的可视化工具中， SqliteExpert 不错，下载 SQLite Expert Personal 4.x 。
工具备齐了，由于知道上面这个System data Sqlite 是用 C# 封装好的，下来我们打开Visual Studio 2017，新开个工程，在菜单“项目”→“添加引用”→“浏览” 中，去 Sqlite 的安装目录下选择 System.Data.SQLite.dll，才305k的链接库。引用了后，在VS右上角的“解决方案资源管理器”中看看引用下的 System.Data.SQlite 的引用属性中的“复制到本地” 是不是 true，不是的话弄成 true。在工程中开头添加 using 语句：
using System.Data.SQLite;
网上很多教程到这就ok了，但在我实际操作中，发现还要把 SQLite.Interop.dll 也拷贝到当前程序运行目录下（不能引用，只能直接拷贝），不知道是不是新版本的要求。
(ps:在 sqlite 的安装目录下有很详细的帮助文档 SQLite.NET.chm)
二、数据类型
储存的数据类型有以下5种：
| 存储类 | 描述 |
|---|---|
| NULL | 一个NULL值 |
| INTERGER | 带符号的整数，根据值的大小，自动存储为1,2,3,4,5,8字节6种 |
| REAL | 浮点数，存储为IEEE 8byte浮点数 |
| TEXT | 文本字符串，缺省的编码为utf-8 |
| BLOG | blob数据，不定长 |
注意了，SQLite 的存储宽度是根据输入来自动调整的，这点和原来我用过的 foxpro 不一样，比如就算你在 create 数据表中设定了一个字段 varchar(4) 4byte宽的字符串，但你输入了“hello”5个宽度的字符串时，它并不会截取成“hell”，而是完整地存储为“hello”。数字类型也是如此。
还有更有趣的是，它有个Type Affinity 功能，比如如下：
CREATE TABLE t1(a INT, b VARCHAR(10));
INSERT INTO t1(a,b) VALUES('123',456);
它会运用 Type Affinity 功能自动正确地把 "123" 转换成数字，把 456转化成“456”字符串。这个Type Affinity 请参考安装目录下的 帮助文件或 SQLite 亲和(Affinity)类型。
三、创建数据库
SQLite 是文件型的数据库，创建很简单，直接指定一个数据库文件名，后缀名不一定非得是“.sqlite”，后缀随便命名为".db"也成。运行 SQLiteConnection.open 就会创建个空的指定名字的数据库文件。由于它是文件型的，我们也可以直接用 System.IO.File.Create() 来创建一个空的文件。
using System.Data.SQLite;
//---创建数据库
static void CreateDB()
{
string path = @"d:\test\123.sqlite";
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + path);
cn.Open();
cn.Close();
}
四、删除数据库
sqlite 命令中好像没有提供删除整个数据库的命令，但是由于它是个文件型的，我们直接用 System.IO.File.Delete(string path) 方法来删除文件。
//---删除数据库
static void DeleteDB()
{
string path = @"d:\test\123.sqlite";
if (System.IO.File.Exists(path))
{
System.IO.File.Delete(path);
}
}
五、创建表
开始要用到 SQL 命令了。建立一个表的顺序如下步骤（也可以用可视化工具 SQLiteExpert 来创建）：
1、建立数据库连接；
2、打开数据库（如果没有数据库，Open 也会新创建一个数据库）；
3、声明一个 SQLiteCommand 类，主要用来放置和运行 SQL 命令的；
4、把 SQLiteCommand 的 Connection 和 SQLiteConnection 联系起来（切记，经常忘^_^!）；
5、往 SQLiteCommand 的 CommandText 输入 SQL 语句 CREATE TABLE 语句，具体请参考 安装目录下的 SQLite.NET.chm 或 SQLite 创建表；
6、调用 SQLiteCommand.ExcuteNonQuery() 方法运行。
//---添加表
static void CreateTable()
{
string path = @"d:\test\123.sqlite";
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source="+path);
if (cn.State!= System.Data.ConnectionState.Open)
{
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
cmd.CommandText = "CREATE TABLE t1(id varchar(4),score int)";
//cmd.CommandText = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS t1(id varchar(4),score int)";
cmd.ExecuteNonQuery();
}
cn.Close();
}
注意上面那句被注释掉的 CREATE TABEL IF NOT EXISTS ，一般情况下用这句比较好，如果原来就有同名的表，没有这句就会出错。SQL 语句其实也不用全部大写，全部大写是 SQL 语句约定俗成的（令我想起读书的时候学的 COBOL），全部小写也不会出错。
六、删除表
和建立表的步骤一样，只是把 SQL 语句改了而已。
//---删除表
static void DeleteTable()
{
string path = @"d:\test\123.sqlite";
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + path);
if (cn.State != System.Data.ConnectionState.Open)
{
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
cmd.CommandText = "DROP TABLE IF EXISTS t1";
cmd.ExecuteNonQuery();
}
cn.Close();
}
七、查询表结构
需要用到 SQLite 特殊的 PRAGMA 命令， 具体参见 PRAGMA Statements
PRAGMA table_info(tablename) ，tablename 用或不用单引号 ' ' 括起来都一样。
SQliteDataReader 读出来的数据顺序代表：
| 下标 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 0 | cid | 序号 |
| 1 | name | 名字 |
| 2 | type | 数据类型 |
| 3 | notnull | 能否null值，0不能，1 能 |
| 4 | dflt_value | 缺省值 |
| 5 | pk | 是否主键primary key,0否，1是 |
string path = @"d:\test\123.sqlite";
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + path);
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = cn.CreateCommand();
cmd.CommandText= "PRAGMA table_info('t1')";
//写法一：用DataAdapter和DataTable类，记得要 using System.Data
SQLiteDataAdapter adapter = new SQLiteDataAdapter(cmd);
DataTable table = new DataTable();
adapter.Fill(table);
foreach(DataRow r in table.Rows)
{
Console.WriteLine($"{r["cid"]},{r["name"]},{r["type"]},{r["notnull"]},{r["dflt_value"]},{r["pk"]} ");
}
Console.WriteLine();
//写法二：用DataReader，这个效率高些
SQLiteDataReader reader = cmd.ExecuteReader();
while (reader.Read())
{
for(int i = 0; i < reader.FieldCount; i++)
{
Console.Write($"{reader[i]},");
}
Console.WriteLine();
}
reader.Close();
如果不止一个表，要遍历所有表的结构如下，就要用到 SQLite 中的特殊表 sqlite_master，它的结构如下：
参考：
2.6. Storage Of The SQL Database Schema
CREATE TABLE sqlite_master(
type text,
name text,
tbl_name text,
rootpage integer,
sql text
);
当 type = table 时，name 和 tbl_name 是一样的，其他比如 type =index 、view 之类时，tbl_name 才是表名。
//---遍历查询表结构
static void QueryAllTableInfo()
{
string path = @"d:\test\123.sqlite";
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + path);
if (cn.State != System.Data.ConnectionState.Open)
{
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
cmd.CommandText = "SELECT name FROM sqlite_master WHERE TYPE='table' ";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
List<string> tables = new List<string>();
while (sr.Read())
{
tables.Add(sr.GetString(0));
}
//datareader 必须要先关闭，否则 commandText 不能赋值
sr.Close();
foreach (var a in tables)
{
cmd.CommandText = $"PRAGMA TABLE_INFO({a})";
sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
Console.WriteLine($"{sr[0]} {sr[1]} {sr[2]} {sr[3]}");
}
sr.Close();
}
}
cn.Close();
}
八、更改表名
用 SQL 语句 ALTER TABLE 把 t1 表名改成 t3：
cmd.CommandText = "ALTER TABLE t1 RENAME TO t3";
cmd.ExecuteNonQuery();
注意，表名是不分大小写的，也不用加单引号括起来。
九、增添列（字段）
还是用 SQL 命令 ALTER TABLE ，下例中为 t1 表添加一个名为 age，数据类型为 int 的新列：
cmd.CommandText = "ALTER TABLE t1 ADD COLUMN age int";
cmd.ExecuteNonQuery();
十、读取创建表的 SQL 语句
读取创建表时的 SQL 语句，在 SqliteExpert 中的 DDL 可以查看到。读取这个是为下面增添删除列做准备。
cmd.CommandText = "SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE='table'";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
Console.WriteLine(sr[0].ToString());
}
sr.Close();
十一、更改列名
SQLite 中并没有提供直接更改列名与删除列的命令，有两种方式，
第一种是：
1、把目标表改名；
2、创建一个带有新列名的新表；
3、把旧表数据拷贝至新表（记得要 Connection.BeginTransaction())。
第二种是更改 sqlite_master 里面的 schema，很容易损坏数据库。
依据是 SQLite 每次连接时，其实都是依据 schema 里面的每个表创建时的 CREATE TABLE 语句来动态建立 column 的信息的，只要 column 的数据类型和位置不变，更改 CREATE TABLE 语句就能更改 column 的信息。具体参考 How do I rename a column in a SQLite database table?。以下我们两种方法都写来看看。
方式一：
//---更改列名1
//总思路：把旧表更名，建个带新列名的新表，拷贝数据
//params string[] 中：0 数据库名，1 表名，2 旧列名 3 新列名
static void RenameColumn1(params string[] str)
{
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + str[0]);
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
//取得str[1]表名的表的建表SQL语句
cmd.CommandText = "SELECT name,sql FROM sqlite_master WHERE TYPE='table' ORDER BY name";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
string _sql = "";
while (sr.Read())
{
if (string.Compare(sr.GetString(0), str[1], true) == 0)
{
_sql = sr.GetString(1);
break;
}
}
sr.Close();
//更改旧表名为 带 _old
string _old = str[1] + "_old";
cmd.CommandText = $"ALTER TABLE {str[1]} RENAME TO {_old}";
cmd.ExecuteNonQuery();
//建立新表，假设输入的旧列名和表中的列名大小写等完全一致，不写能容错的了
_sql = _sql.Replace(str[2],str[3]);
cmd.CommandText = _sql;
cmd.ExecuteNonQuery();
//拷贝数据
using (SQLiteTransaction tr = cn.BeginTransaction())
{
cmd.CommandText = $"INSERT INTO {str[1]} SELECT * FROM {_old}";
cmd.ExecuteNonQuery();
cmd.CommandText = $"DROP TABLE {_old}";
cmd.ExecuteNonQuery();
tr.Commit();
}
cn.Close();
}
方式二：
//---更改列名2,改写schema里建表时的sql语句
//原理：sqlite 每次打开的时候，都是依据建表时的sql语句来动态建立column的信息的
static void RenameColumn2(params string[] str)
{
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + str[0]);
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
//取得str[1]表名的表的建表SQL语句
cmd.CommandText = $"SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE='table' AND name='{str[1]}'";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
sr.Read();
string _sql = sr.GetString(0);
sr.Close();
//注意单引号 '
_sql =$"UPDATE sqlite_master SET sql='{_sql.Replace(str[2],str[3])}' WHERE name= '{str[1]}' ";
//设置 writable_schema 为 true，准备改写schema
cmd.CommandText = "pragma writable_schema=1";
cmd.ExecuteNonQuery();
cmd.CommandText = _sql;
cmd.ExecuteNonQuery();
//设置 writable_schema 为 false。
cmd.CommandText = "pragma writable_schema=0";
cmd.ExecuteNonQuery();
cn.Close();
}
十二、删除列
SQLite 也没有提供删除列的命令。和上面一样，也是两种方式。
其一，把目标表改名，建立没有要删除列（字段）的新表，然后把旧表的数据拷贝至新表。
其二，直接修改 schema 中建表的 SQL 语句。
其中最主要的是要把建表的列的所有信息都保存下来，比如索引、缺省值之类的。下面示例使用第二种方式。
//---删除列2，string[] ,0 数据库路径，1 表名，2 要删除的列名
static void DeleteColumn2(params string[] str)
{
SQLiteConnection cn = new SQLiteConnection("data source=" + str[0]);
cn.Open();
SQLiteCommand cmd = new SQLiteCommand();
cmd.Connection = cn;
//取得str[1]表名的表的建表SQL语句
cmd.CommandText = $"SELECT sql FROM sqlite_master WHERE TYPE='table' AND name='{str[1]}'";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
sr.Read();
string _sql = sr.GetString(0);
sr.Close();
//取得列的定义
//C#7.0的新特征，Tuple<>的语法糖，需要 NuGet install-package system.valuetuple
List<(string name, string define)> list = GetColumnDefine(_sql);
//取得要删除列的序号
int _index = list.IndexOf(list.Where(x => x.name == str[2]).First());
//建立新的sql语句
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append($"CREATE TABLE {str[1]}(");
for (int i = 0; i < list.Count; i++)
{
if (i != _index)
{
sb.Append($"{list[i].define},");
}
}
sb.Remove(sb.Length - 1, 1);
sb.Append(")");
//改写schema
_sql = $"UPDATE sqlite_master SET sql='{sb.ToString()}' WHERE name='{str[1]}'";
//设置 writable_schema 为 true，准备改写schema
cmd.CommandText = "pragma writable_schema=1";
cmd.ExecuteNonQuery();
cmd.CommandText = _sql;
cmd.ExecuteNonQuery();
//设置 writable_schema 为 false。
cmd.CommandText = "pragma writable_schema=0";
cmd.ExecuteNonQuery();
cn.Close();
}
//---取得列的定义
static List<(string, string)> GetColumnDefine(string SqlStr)
{
int n = 0;
int _start = 0;
string _columnStr = "";
for (int i = 0; i < SqlStr.Length; i++)
{
if (SqlStr[i] == '(')
{
if (n++ == 0) { _start = i; }
}
else
{
if (SqlStr[i] == ')')
{
if (--n == 0)
{
_columnStr = SqlStr.Substring(_start + 1, i - _start - 1);
break;
}
}
}
}
string[] ss = _columnStr.Split(new char[] { ',' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
//C#7.0的新特征，Tuple<>的语法糖，需要 NuGet install-package system.valuetuple
List<(string name, string define)> reslut = new List<(string name, string define)>();
foreach (var a in ss)
{
string s = a.Trim();
n = 0;
for (int i = 0; i < s.Length; i++)
{
if (s[i] == ' ')
{
reslut.Add((s.Substring(0, i), s));
break;
}
}
}
return reslut;
}
十三、插入数据
插入数据主要是用 SQL 语句 INSERT INTO
示例1（简单插入）：
cmd.CommandText = "INSERT INTO t1 VALUES('99999',11)";
cmd.ExecuteNonQuery();
示例2（变量插入，要引用 System.Data）：
using System.Data;
string s = "123456";
int n = 10;
cmd.CommandText = "INSERT INTO t1(id,age) VALUES(@id,@age)";
cmd.Parameters.Add("id", DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();
十四、替换数据
SQL 命令 INSERT INTO。
下面示例中， t1 表中 id 为主键，相同主键值的就 UPDATE，否则就 INSERT
string s = "123456";
int n = 30;
cmd.CommandText = "REPLACE INTO t1(id,age) VALUES(@id,@age)";
cmd.Parameters.Add("id", DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();
十五、更新数据
SQL 命令 UPDATE tablename SET column1=value,column2=value... WHERE 条件
string s = "333444";
int n = 30;
cmd.CommandText = "UPDATE t1 SET id=@id,age=@age WHERE id='0123456789'";
cmd.Parameters.Add("id", DbType.String).Value = s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();
十六、删除数据
SQL 命令：DELETE FROM tablename WHERE 条件
cmd.CommandText = "DELETE FROM t1 WHERE id='99999'";
cmd.ExecuteNonQuery();
十七、查询数据
SQL 命令：SELETE 语句，具体的请参考 SQL 教程。
//查询第1条记录，这个并不保险,rowid 并不是连续的，只是和当时插入有关
cmd.CommandText = "SELECT * FROM t1 WHERE rowid=1";
SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
Console.WriteLine($"{sr.GetString(0)} {sr.GetInt32(1).ToString()}");
}
sr.Close();
//运行以下的就能知道 rowid 并不能代表 行数
cmd.CommandText = "SELECT rowid FROM t1 ";
sr = cmd.ExecuteReader();
while (sr.Read())
{
Console.WriteLine($"{sr.GetString(0)} {sr.GetInt32(1).ToString()}");
}
sr.Close();
十八、获取查询数据的行数（多少条记录）
从上面示例中我们得知，rowid 并不是正确的行数（记录数），而是 INSERT 的时候的B-Tree 的相关数。
如要知道表中的行数（记录数），要如下：
cmd.CommandText = "SELECT count(*) FROM t1";
sr = cmd.ExecuteReader();
sr.Read();
Console.WriteLine(sr.GetInt32(0).ToString());
sr.Close();
十九、事务
事务就是对数据库一组按逻辑顺序操作的执行单元。用事务的好处就是成熟的数据库都对 密集型的磁盘 IO 操作之类进行优化，而且还能进行撤回回滚操作。其实在上面改变列名的示例中就用过。
//---事务
static void TransActionOperate(SQLiteConnection cn,SQLiteCommand cmd)
{
using (SQLiteTransaction tr = cn.BeginTransaction())
{
string s = "";
int n = 0;
cmd.CommandText = "INSERT INTO t2(id,score) VALUES(@id,@score)";
cmd.Parameters.Add("id", DbType.String);
cmd.Parameters.Add("score", DbType.Int32);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
s = i.ToString();
n = i;
cmd.Parameters[0].Value = s;
cmd.Parameters[1].Value = n;
cmd.ExecuteNonQuery();
}
tr.Commit();
}
}
二十、整理数据库
SQLite 的自带命令 VACUUM。用来重新整理整个数据库达到紧凑之用，比如把删除的彻底删掉等等。
cmd.CommandText = "VACUUM";
cmd.ExecuteNonQuery();
到这里 SQLite 数据库基本上能操作了，至于那些用 linq 操作等的需要安装 ORM 的，我想了一下，下次再学习吧。对于我的小项目来说，带着两个加起来不到 1.5M的 dll ，还是很简练的。
SQLite 也是数据库，主要的还是各种 SQL 语句的调用，着眼于 SQL 语句的学习是下段时间我折腾的目标。
看到满大街的 SQLiteHelper ，我想了下，就我这水平就不班门弄斧了，即使我也会偷偷写个，方便调用。
