IOS 深入浅出Cocoa之 sqlite 数据库

一，sqlite 简介

前面写了一篇博文讲如何在 C# 中使用 ADO 访问各种数据库，在移动开发和嵌入式领域也有一个轻量级的开源关系型数据库-sqlite。它的特点是零配置（无需服务器），单磁盘文件存储数据（就像fopen一样），平台无关性，使用起来简单又高效。这些特点让其非常适合移动开发和嵌入式领域。当然，sqlite 也因其力求简单高效，也就限制了它对并发，海量数据的处理。下面，我就再接再厉，来讲讲如何在 iOS 中使用 sqlite 库和第三方封装库 FMDB，以及介绍一个 MAC 下开源的可视化 sqlite 浏览器。

本文源码：https://github.com/kesalin/iOSSnippet/tree/master/SQLiteDemo

二，在 iOS 中的使用

在 iOS 中 sqlite3 库是一套纯 C 的接口，因此很方便地就可以在 obj-c 源码中无痕使用它，而且其使用方式与用 ADO 方式操作数据库大同小异-少了创建数据库链接一环而已（因为 sqlite 没有服务器的概念也就无需链接了）。

首先，需要引入 libsqlite3.0.dylib：



然后包含头文件：

#import "/usr/include/sqlite3.h"

打开或创建数据库

SQLITE_API int sqlite3_open(
const char *filename,   /* Database filename (UTF-8) */
sqlite3 **ppDb          /* OUT: SQLite db handle */
);

使用示例：（dbPath 为 NSString *）

// open database
//
int state = sqlite3_open([dbPath UTF8String], &database);
if (state == SQLITE_OK) {
DLOG(@" >> Succeed to open database. %@", dbPath);
}
else {
DLOG(@" >> Failed to open database. %@", dbPath);
}

关闭数据库

SQLITE_API int sqlite3_close(sqlite3 *);

上面这个接口将关闭数据库，如果当前还有事务没有提交，会先执行 rollback 操作，然后再关闭数据库。

执行 sql 语句

SQLITE_API int sqlite3_exec(
sqlite3*,                                  /* An open database */
const char *sql,                           /* SQL to be evaluated */
int (*callback)(void*,int,char**,char**),  /* Callback function */
void *,                                    /* 1st argument to callback */
char **errmsg                              /* Error msg written here */
);

这个接口是最常用到的，几乎除了查询之外的 sql 命令都可以用它来操作，比如创建表，插入/更新/删除记录，创建/提交/回滚事务等。注意：如果 errmsg 不为 null，那么当错误发生时， sqlite 就会为错误消息分配内存，返回给调用者，调用者有责任调用 sqlite3_free 来释放这部分内存。为了方便使用，我封装了一个简单的 obj-c 方法：

- (BOOL)excuteSQLWithCString:(const char *)sqlCmd
{
char * errorMsg;
int state = sqlite3_exec(database, sqlCmd, NULL, NULL, &errorMsg);
if (state == SQLITE_OK) {
DLOG(@" >> Succeed to %@",
[NSString stringWithCString:sqlCmd encoding:NSUTF8StringEncoding]);
}
else {
DLOG(@" >> Failed to %@. Error: %@",
[NSString stringWithCString:sqlCmd encoding:NSUTF8StringEncoding],
[NSString stringWithCString:errorMsg encoding:NSUTF8StringEncoding]);

sqlite3_free(errorMsg);
}

return (state == SQLITE_OK);
}

下面是创建表以及事务操作的使用示例：

- (void)createTable
{
if (database == NULL) {
DLOG(@" >> Database does not open yet.");
return;
}

const char * sqlCmd = "create table if not exists customer (id integer primary key autoincrement, name text not null, address text, age integer)";

[self excuteSQLWithCString:sqlCmd];
}

- (BOOL)beginTransaction
{
return [self excuteSQLWithCString:"BEGIN EXCLUSIVE TRANSACTION;"];
}

- (BOOL)commit
{
return [self excuteSQLWithCString:"COMMIT TRANSACTION;"];
}

- (BOOL)rollback
{
return [self excuteSQLWithCString:"ROLLBACK TRANSACTION;"];
}

很简单，不是么？至于插入，更新，删除示例，请参考如下 sqlCmd：

// insert
NSString * sqlCmd = [NSString stringWithFormat:@"insert into customer (name, address, age) values ('%@', '%@', %d)",
customer.name, customer.address, customer.age];

// update
NSString * sqlCmd = [NSString stringWithFormat:@"update customer set address='%@',age=%d where name='%@'",
newValue.address, newValue.age, oldValue.name];

// delete
NSString * sqlCmd = [NSString stringWithFormat:@"delete from customer where name='%@'",
customer.name];

查询操作

查询操作稍微负责一点，需要创建查询描述(sqlite3_stmt)，然后调用如下接口编译成字节程序：

SQLITE_API int sqlite3_prepare_v2(
sqlite3 *db,            /* Database handle */
const char *zSql,       /* SQL statement, UTF-8 encoded */
int nByte,              /* Maximum length of zSql in bytes. */
sqlite3_stmt **ppStmt,  /* OUT: Statement handle */
const char **pzTail     /* OUT: Pointer to unused portion of zSql */
);

注意：这里使用的是 v2 - version 2，这是 sqlite 推荐使用的版本，version 1 仅仅是为了向后兼容而保留着。

然后使用如下接口来评估的查询结果：

SQLITE_API int sqlite3_step(sqlite3_stmt*);

如果该接口返回 SQLITE_ROW，表面查询到了一行记录，我们就可以以下接口从查询描述中获取我们想要的值：

SQLITE_API const void *sqlite3_column_blob(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API int sqlite3_column_bytes(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API int sqlite3_column_bytes16(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API double sqlite3_column_double(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API int sqlite3_column_int(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API sqlite3_int64 sqlite3_column_int64(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API const unsigned char *sqlite3_column_text(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API const void *sqlite3_column_text16(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API int sqlite3_column_type(sqlite3_stmt*, int iCol);
SQLITE_API sqlite3_value *sqlite3_column_value(sqlite3_stmt*, int iCol);

最后，需要通过如下接口释放先前创建的查询描述。通常，为了提高查询效率，可以把常用的查询描述缓存起来。

SQLITE_API int sqlite3_finalize(sqlite3_stmt *pStmt);

下面就来看一个具体的使用示例：

- (NSArray *)queryAllCustomers
{
NSMutableArray * array = [[NSMutableArray alloc] init];

const char * sqlCmd = "select name, address, age from customer";
sqlite3_stmt * statement;
int state = sqlite3_prepare_v2(database, sqlCmd, -1, &statement, nil);
if (state == SQLITE_OK) {
DLOG(@" >> Succeed to prepare statement. %@",
[NSString stringWithCString:sqlCmd encoding:NSUTF8StringEncoding]);
}

NSInteger index = 0;
while (sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW) {
// get raw data from statement
//
char * cstrName = (char *)sqlite3_column_text(statement, 0);
char * cstrAddress = (char *)sqlite3_column_text(statement, 1);
int age = sqlite3_column_int(statement, 2);

NSString * name = [NSString stringWithCString:cstrName encoding:NSUTF8StringEncoding];
NSString * address = [NSString stringWithCString:cstrAddress encoding:NSUTF8StringEncoding];
KSCustomer * customer = [[KSCustomer alloc]
initWith:name
address:address
age:age];
[array addObject:customer];

DLOG(@"   >> Record %d : %@ %@ %d", index++, name, address, age);
}

sqlite3_finalize(statement);

DLOG(@" >> Query %d records.", [array count]);
return array;
}

三，MAC 下查看 sqlite db 文件的工具

MAC 下有一款不错的开源可视化 sqlite db 浏览器：SQLite Database Browser，你可以从以下链接获取：

http://sourceforge.net/projects/sqlitebrowser/

该软件运行界面如下：

四，封装 sqlite 的第三方库 FMDB

在 iOS 中直接使用 sqlite 原生 C 接口还是不那么方便，因此催生了第三方的 iOS 版封装库，其中使用比较广泛又轻量级的就是 FMDB(https://github.com/ccgus/fmdb)，目前该库只有六个文件，不超过2000行代码。

使用也是非常简单，在工程中包含这六个文件:



然后包含头文件：

#import "FMDatabase.h"
#import "FMResultSet.h"
#import "FMDatabaseAdditions.h"

就可以使用该库了:

// Create database
//
NSString * path  = [UIHUtilities configPathFor:kDatabaseFile];
FMDatabase db  = [[FMDatabase databaseWithPath:path] retain];

if (![db open])
{
DLog(@" >> Error: Failed to open database at %@", path);
}

#if DEBUG
db.traceExecution = TRUE;
#endif

// Create tables
//
[db executeUpdate:@"CREATE TABLE Image (studyUid text, patientId text, seriesUid text, SOPUid text, contentDate text, modality text, patientPosition text, filepath text, thumbnailPath text)"];

// insert
//
BOOL retValue = [db executeUpdate:@"INSERT INTO Image (studyUid, patientId, seriesUid, SOPUid, contentDate, patientPosition, modality, filepath, thumbnailPath) VALUES (?,?,?,?,?,?,?,?,?)", image.studyUid, image.patientId, image.seriesUid, image.SOPUid, image.contentDate, image.patientPosition, image.modality, image.filepath, image.thumbnailPath];

if (!retValue)
DLog(@" >> Error: Database failed to insert image %@", image);

// query
//
FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"SELECT * FROM Image WHERE SOPUid = ?", SOPUid];
if ([rs next])
{
....
}

// query count
//
NSInteger count = 0;
FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"SELECT COUNT(*) FROM Image WHERE seriesUid = ?", seriesUid];
if ([rs next]) {
count = [rs intForColumnIndex:0];
}

// delete
//
retValue = [db executeUpdate:@"DELETE FROM Image WHERE seriesUid = ?", seriesUid];
if (!retValue)
DLog(@" >> Error: Database failed to delete image by seriesUid %@", seriesUid);

// release database
//
[db release];