SQLite架构解析与关键函数
SQLite中的B-tree | SQlite源码分析 (huili.github.io)
数据库技术 - 随笔分类(第2页) - YY哥 - 博客园 (cnblogs.com)
SQLite权威指南 - 《SQLite权威指南》 - 书栈网 · BookStack
编程参考：
SQLite学习手册(目录) - OrangeAdmin - 博客园 (cnblogs.com)
一、SQLite 简介
SQLite是一个开源的嵌入式关系数据库，它在2000年由D. Richard Hipp发布，它的减少应用程序管理数据的开销，SQLite可移植性好，很容易使用，很小，高效而且可靠。
SQLite嵌入到使用它的应用程序中，它们共用相同的进程空间，而不是单独的一个进程。从外部看，它并不像一个RDBMS，但在进程内部，它却是完整的，自包含的数据库引擎。
嵌入式数据库的一大好处就是在你的程序内部不需要网络配置，也不需要管理。因为客户端和服务器在同一进程空间运行。SQLite 的数据库权限只依赖于文件系统，没有用户帐户的概念。SQLite 有数据库级锁定，没有网络服务器。它需要的内存，其它开销很小，适合用于嵌入式设备。你需要做的仅仅是把它正确的编译到你的程序。
SQLite 具有以下特点(SQLite’s Features and Philosophy)
1.1、零配置(Zero Configuration)
1.2、可移植(Portability)：
它是运行在Windows,Linux,BSD,Mac OS X和一些商用Unix系统，比如Sun的Solaris,IBM的AIX，同样，它也可以工作在许多嵌入式操作系统下，比如QNX,VxWorks,Palm OS, Symbin和Windows CE。
1.3、Compactness：
SQLite是被设计成轻量级，自包含的。one header file, one library, and you’re relational, no external database server required
1.4、简单(Simplicity)
1.5、灵活(Flexibility)
1.6、可靠(Reliability)：
SQLite的核心大约有3万行标准C代码，这些代码都是模块化的，很容易阅读。
二、架构(architecture)
SQLite采用了模块的设计，它由三个子系统，包括8个独立的模块构成。
SQLite拥有一个精致的、模块化的体系结构，并引进了一些独特的方法进行关系型数据库的管理。
它由被组织在 3 个子系统中的 8 个独立的模块组成，这些模块又被分割为两个部分: 前端解析系统和后端引擎，如图所示。
前端预处理应用程序传递过来的SQL语句和SQLite命令，对获取的编码分析、优化，并转换为后端能够执行的SQLite内部字节编码。
前端可分为三个模块：<1> 标示分析；<2>语法分析；<3> 代码生成器。
后端是用来解释字节编码程序的引擎，这个引擎做的才是真正的数据库处理工作。
后端部分由四个模块组成：<1>虚拟机(VM)；<2> B/B+树；<3> 页面调度程序(pager)；<4>操作系统交界面。
后端实现了 sqlite3_bind_*,sqlite3_setp,sqlite3_coloumn_*,sqlite3_reset和sqlite3_finalize API函数。
这个模型将查询过程划分为几个不连续的任务，就像在流水线上工作一样。在体系结构栈的顶部编译查询语句，在中部执行它，在底部处理操作系统的存储和接口。
2.1、接口(Interface)
接口由SQLite C API组成，也就是说不管是程序、脚本语言还是库文件，最终都是通过它与SQLite交互的(我们通常用得较多的ODBC/JDBC最后也会转化为相应C API的调用)。
2.2、编译器(Compiler)
在编译器中，分词器（Tokenizer）和分析器(Parser)对SQL进行语法检查，然后把它转化为底层能更方便处理的分层的数据结构---语法树，然后把语法树传给代码生成器(code generator)进行处理。而代码生成器根据它生成一种针对SQLite的汇编代码，最后由虚拟机(Virtual Machine)执行。
2.3、虚拟机(Virtual Machine)
架构中最核心的部分是虚拟机，或者叫做虚拟数据库引擎(Virtual Database Engine,VDBE)。它和Java虚拟机相似，解释执行字节代码。VDBE的字节代码由128个操作码(opcodes)构成，它们主要集中在数据库操作。它的每一条指令都用来完成特定的数据库操作(比如打开一个表的游标)或者为这些操作栈空间的准备(比如压入参数)。总之，所有的这些指令都是为了满足SQL命令的要求(关于VM，后面会做详细介绍)。
2.4、后端(Back-End)
后端由B-树(B-tree)，页缓存(page cache，pager)和操作系统接口(即系统调用)构成。B-tree和page cache共同对数据进行管理。B-tree的主要功能就是索引，它维护着各个页面之间的复杂的关系，便于快速找到所需数据。而pager的主要作用就是通过OS接口在B-tree和Disk之间传递页面。
二、编译器（Compiler）
2.1、分词器(Tokenizer)
接口把要执行的SQL语句传递给分词器 (Tokenizer) Tokenizer按照SQL的词法定义把它切分一个一个的词，并传递给分析器 (Parser) 进行语法分析。分词器是手工写的，主要在 Tokenizer.c 中实现。
2.2、分析器(Parser)
SQLite的语法分析器是用 Lemon—— 一个开源的LALR(1)语法分析器的生成器，生成的文件为 parser.c。
一个简单的语法树：
SELECT rowid, name, season FROM episodes WHERE rowid=1 LIMIT 1
2.3、代码生成器（Code Generator）
代码生成器是SQLite中最庞大，最复杂的部分。它与Parser关系紧密，根据语法分析树 生成VDBE程序执行SQL语句的功能。
由诸多文件构成：trigger.c, update.c, insert.c, delete.c, select.c, where.c等文件。这些文件生成相应的VDBE程序指令，比如SELECT语句就由select.c生成。下面是一个读操作中打开表的代码的生成实现：
/* Generate code that will open a table for reading.
*/
void sqlite3OpenTableForReading(
Vdbe *v, /* Generate code into this VDBE */
int iCur, /* The cursor number of the table */
Table *pTab /* The table to be opened */
){
sqlite3VdbeAddOp(v, OP_Integer, pTab->iDb, 0);
sqlite3VdbeAddOp(v, OP_OpenRead, iCur, pTab->tnum);
VdbeComment((v, "# %s", pTab->zName));
sqlite3VdbeAddOp(v, OP_SetNumColumns, iCur, pTab->nCol);
}
Sqlite3vdbeAddOp* 函数有三个参数：（1）VDBE实例（它将添加指令），（2）操作码（一条指令），（3）两个操作数。
Sqlite3vdbeAddOp0/1/2/3/4
2.4、查询优化
代码生成器不仅负责生成代码，也负责进行查询优化。主要的实现位于where.c中，生成的WHERE语句块通常被其它模块共享，比如select.c，update.c以及delete.c。
这些模块调用 sqlite3WhereBegin() 开始WHERE语句块的指令生成，然后加入它们自己的VDBE代码返回，最后调用 sqlite3WhereEnd() 结束指令生成，如下：
三、SQLite数据库的存储机制
SQLite文件格式分析_v102 - 百度文库 (baidu.com)
SQLite是一种轻量级的嵌入式数据库系统，被广泛应用于各种移动设备和桌面应用程序中。下面学习SQLite数据库的存储机制，并介绍其相对于其他数据库系统的优势。通过深入了解SQLite的存储机制，我们可以更好地理解它在实际应用中的表现和优势。
文件存储结构：SQLite数据库以单个文件的形式存储，这个文件包含了所有的表、索引、触发器等数据库对象。这种文件存储结构使得SQLite非常适合嵌入式设备和桌面应用程序，因为它不需要独立的服务器进程和额外的配置。
数据页：SQLite将数据分成固定大小的数据页（通常为4KB(4096)），每个数据页中包含了多个数据行。这种数据页的存储方式使得SQLite能够高效地处理大规模数据集，同时还能够减少磁盘IO的次数，提高数据库性能。
B树索引与表：B-Tree树用于存储索引, B+Tree树用于存储表。SQLite使用B树索引来加速数据的检索。B树索引以平衡树的形式存储索引数据，可以快速定位到特定的数据行。SQLite支持多种类型的索引，包括普通索引、唯一索引和全文索引等。
数据编码：SQLite使用变长整数编码、浮点数编码和字符串编码等方式来存储数据。这种数据编码方式既节省了存储空间，又提高了数据访问的效率。
B-tree和Pager
B-Tree使得VDBE可以在O(logN)下查询，插入和删除数据，以及O(1)下双向遍历结果集。B-Tree不会直接读写磁盘，它仅仅维护着页面(pages)之间的关系。当B-TREE需要页面或者修改页面时，它就会调用Pager。当修改页面时，pager保证原始页面首先写入日志文件，当它完成写操作时，pager根据事务状态决定如何做。B-tree不直接读写文件，而是通过page cache这个缓冲模块读写文件对于性能是有重要意义的（注：这和操作系统读写文件类似，在Linux中,操作系统的上层模块并不直接调用设备驱动读写设备，而是通过一个高速缓冲模块调用设备驱动读写文件,并将结果存到高速缓冲区）。
3.1、数据库文件格式（Database File Format）
数据库中所有的页面都按从1开始顺序标记。一个数据库由许多B-tree构成——每一个表和索引都有一个B-tree
（注：索引采用B-tree，而表采用B+tree，这主要是表和索引的需求不同以及B-tree和B+tree的结构不同决定的：B+tree的所有叶子节点包含了全部关键字信息，而且可以有两种顺序查找——具体参见《数据结构》，严蔚敏。而B-tree更适合用来作索引）。所有表和索引的根页面都存储在sqlite_master表中。
数据库中第一个页面（page 1）有点特殊，page 1的前100个字节包含一个描述数据库文件的特殊的文件头。它包括库的版本，模式的版本，页面大小，编码等所有创建数据库时设置的参数。这个特殊的文件头的内容在btree.c中定义，page 1也是sqlite_master表的根页面。
3.2、页面重用及回收(Page Reuse and Vacuum )
SQLite利用一个空闲列表(free list)进行页面回收。当一个页面的所有记录都被删除时，就被插入到该列表。当运行VACUUM命令时，会清除free list，所以数据库会缩小，本质上它是在新的文件重新建立数据库，而所有使用的页在都被拷贝过去，而free list却不会，结果就是一个新的，变小的数据库。当数据库的autovacuum开启时，SQLite不会使用free list，而且在每一次commit时自动压缩数据库。
3.3、B-Tree记录(索引和表)
B-tree中页面由B-tree记录组成，也叫做payloads。每一个B-tree记录，或者payload有两个域：关键字域(key field)和数据域(data field)。Key field就是ROWID的值，或者数据库中表的关键字的值。从B-tree的角度，data field可以是任何无结构的数据。数据库的记录就保存在这些data fields中。B-tree的任务就是排序和遍历，它最需要就是关键字。Payloads的大小是不定的，这与内部的关键字和数据域有关，当一个payload太大不能存在一个页面内进便保存到多个页面。
B+Tree按关键字排序，所有的关键字必须唯一。表采用B+tree，内部页面不包含数据，如下：
B+tree中根页面(root page)和内部页面(internal pages)都是用来导航的，这些页面的数据域都是指向下级页面的指针，仅仅包含关键字。所有的数据库记录都存储在叶子页面(leaf pages)内。在叶节点一级，记录和页面都是按照关键字的顺序的，所以B-tree可以水平方向遍历，时间复杂度为O(1)。
3.3.1 B-Tree 与 B+-Tree
SQLite 使用 B-Tree 存储索引，一个 B-Tree 对应一个索引；使用 B+-Tree 存储表，一个 B+-Tree 对应一个表。Tree 创建时就会为其分配一个根 Page（对应一个 Page Number），Page 标识了该 Tree，Tree 的根 Page 在 其生命周期内不会发生变更。
3.3.2 B-tree 索引
在基于 DBMSs 的外存储领域中，B-tree 在一个非常重要的索引结构，即索引采用B-treee，按键所对应的值有序地存储记录集合。B-tree 是一种特殊的高度平衡树，n-ary, n > 2，所有叶子节点必须在统一层上。
实体（Entries[*]）和搜索信息（如 key values）可存储在 B-tree 的内部节点和叶子节点。B-tree在所有的树操作（即插入、删除、搜索和下一个搜索）中，提供了近乎最佳的性能。
为了避免混淆，我在这里使用术语“entry”表示元组或记录。entry 由键和其它可选数据组成。
B-tree页面由B-tree记录组成，B-tree记录也叫做payloads。每一个B-tree记录(payload)有两个域：关键字域(key field)和数据域(data field)。Key field就是rowid的值，或者数据库中表的关键字的值。
从B-tree的角度，data field可以是任何无结构的数据。数据库的记录就保存在这些data fields中。B-tree的任务就是排序和遍历，它最需要的是关键字。Payloads的大小是不定的，这与内部的关键字和数据域有关，当一个payload太大不能存在一个页面内，便保存到多个页面。
3.3.3 B+-Tree 表
B+-Tree 是 B-tree 的变种。B+Tree按关键字排序，所有的关键字必须唯一。表采用B+tree，内部页面不包含数据，如下：
B+tree中根页面(root page)和内部页面(internal pages)都是用来导航的，这些页面的数据域都是指向下级页面的指针，仅仅包含关键字。
所有的数据库记录都存储在叶子页面(leaf pages)内。在叶节点一级，记录和页面都是按照关键字的顺序的，所以B+tree可以水平方向遍历，时间复杂度为O(1)。
所有的实体 entries 都在叶子节点上，内部节点只包含有序的搜索信息（key values）和子节点指针。entries 是 (key value, data value) 对，按 key 值排序。
B-Tree 和 B+-Tree 的内部页节点的子指针数量，在一个预设的范围内[lower, upper]（2 * lower >= upper），都是可变的。根页节点可能不符合这个规则，可能有任何数量的子指针即[0, upper]。所有的叶子节点都在同一个最低层上，可以构成一个有序的链表。
upper = n +1 的 B+-Tree ，内部节点最多有n 个 keys，n+1 个子节点指针。对于任何内部节点，其对空间划为为 [<= Key(0), Key (0) < & <=Key(1), ..., Key (n - 1)<]。这样查询任何一条记录只需要遍历 O(log m) （m 是树中所有实体的数量）个节点。
3.4、记录和域（Records and Fields）
位于叶节点页面的数据域的记录(Payload) 由VDBE管理，数据库记录以二进制的形式存储，但有一定的数据格式。
在VDBE虚拟机引擎中创建记录，调用关系：sqlite3_step() -> sqlite3VdbeExec(操作码:OP_MakeRecord) ->
zHdr = (u8 *)pOut->z;
zPayload = zHdr + nHdr;
记录(Payload)格式包括一个逻辑头（logical header）和一个数据区(data segment)，header segment包括header的大小和一个数据类型数组，数据类型用来在data segment的数据的类型，如下：
sqlite3_column_type()函数返回第N列的值的数据类型. 具体的返回值如下: #define SQLITE_INTEGER 1 #define SQLITE_FLOAT 2 #define SQLITE_TEXT 3 #define SQLITE_BLOB 4 #define SQLITE_NULL 5 sqlite3_column_count()函数返回结果集中包含的列数
3.5、层次数据组织(Hierarchical Data Organization)
从上往下，数据越来越无序，从下向上，数据越来越结构化.
3.6、B-Tree API
B-Tree模块有它自己的API，它可以独立于C API使用。另一个特点就是它支持事务。由pager处理的事务，锁和日志都是为B-tree服务的。根据功能可以分为以下几类：
2.6.1、访问和事务函数
sqlite3BtreeOpen: Opens a new database file. Returns a B-tree object. sqlite3BtreeClose: Closes a database. sqlite3BtreeBeginTrans: Starts a new transaction. sqlite3BtreeCommit: Commits the current transaction. sqlite3BtreeRollback: Rolls back the current transaction. sqlite3BtreeBeginStmt: Starts a statement transaction. sqlite3BtreeCommitStmt: Commits a statement transaction. sqlite3BtreeRollbackStmt: Rolls back a statement transaction.
3.6.2、表函数
sqlite3BtreeCreateTable: Creates a new, empty B-tree in a database file. sqlite3BtreeDropTable: Destroys a B-tree in a database file. sqlite3BtreeClearTable: Removes all data from a B-tree, but keeps the B-tree intact.
3.6.3、游标函数(Cursor Functions)
sqlite3BtreeCursor: Creates a new cursor pointing to a particular B-tree. sqlite3BtreeCloseCursor: Closes the B-tree cursor. sqlite3BtreeFirst: Moves the cursor to the first element in a B-tree. sqlite3BtreeLast: Moves the cursor to the last element in a B-tree. sqlite3BtreeNext: Moves the cursor to the next element after the one it is currently pointing to. sqlite3BtreePrevious: Moves the cursor to the previous element before the one it is currently pointing to. sqlite3BtreeMoveto: Moves the cursor to an element that matches the key value passed in as a parameter.
3.6.4、记录函数(Record Functions)
sqlite3BtreeDelete: Deletes the record that the cursor is pointing to. sqlite3BtreeInsert: Inserts a new element in the appropriate place of the B-tree. sqlite3BtreeKeySize: Returns the number of bytes in the key of the record that the cursor is pointing to. sqlite3BtreeKey: Returns the key of the record the cursor is currently pointing to. sqlite3BtreeDataSize: Returns the number of bytes in the data record that the cursor is currently pointing to. sqlite3BtreeData: Returns the data in the record the cursor is currently pointing to.
3.6.5、配置函数(Configuration Functions)
sqlite3BtreeSetCacheSize: Controls the page cache size as well as the synchronous writes (as defined in the synchronous pragma). sqlite3BtreeSetSafetyLevel: Changes the way data is synced to disk in order to increase or decrease how well the database resists damage due to OS crashes and power failures. Level 1 is the same as asynchronous (no syncs() occur and there is a high probability of damage). This is the equivalent to pragma synchronous=OFF. Level 2 is the default. There is a very low but non-zero probability of damage. This is the equivalent to pragma synchronous=NORMAL. Level 3 reduces the probability of damage to near zero but with a write performance reduction. This is the equivalent to pragma synchronous=FULL. sqlite3BtreeSetPageSize: Sets the database page size. sqlite3BtreeGetPageSize: Returns the database page size. sqlite3BtreeSetAutoVacuum: Sets the autovacuum property of the database. sqlite3BtreeGetAutoVacuum: Returns whether the database uses autovacuum. sqlite3BtreeSetBusyHandler: Sets the busy handler
3.7、实例分析
最后以sqlite3_open的具体实现结束本节的讨论(参见Version 3.6.10的源码)：
由上图可以知道，SQLite的所有IO操作，最终都转化为操作系统的系统调用(一名话：DBMS建立在痛苦的OS之上)。同时也可以看到SQLite的实现非常的层次化，模块化，使得SQLite更易扩展，可移植性非常强。
附录 A: 源代码文件结构
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Version 3.3.6源代码文件结构 ——整理： 2009-2-19 https://www.cnblogs.com/hustcat |
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文件名称 |
大小byte |
函数 |
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API部分 |
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main.c |
35414 |
SQLite Library的大部分接口 |
数据库连接对象：sqlite3
预编译语句对象：sqlite3_stmt |
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legacy.c |
3734 |
sqlite3_exec()的实现 |
严格来说，不需要预编译语句对象，因为可以使用便捷包装器接口 sqlite3_exec() 或 sqlite3_get_table()，这些便捷包装器封装并隐藏了预编译语句对象。但是，需要了解预编译语句才能充分利用 SQLite。 |
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table.c |
5464 |
sqlite3_get_table() and sqlite3_free_table()的实现， 它们是sqlite3_exec的包装 |
数据库连接和预编译语句对象由下面列出的少量 C/C++ 核心接口例程控制。
1. main.c::sqlite3_open() //创建单个数据库连接 2. 使用 prepare.c::sqlite3_prepare() 创建一个预编译语句(vdbe字节程序)。 |
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preprare.c |
17983 |
主要实现sqlite3_prepare_v2(): 预处理语句对象 sqlite3_stmt 的构造函数, 将SQL语句 编译成字节码程序: 一个语句(sqlite_stmt)会编译为一个完整的VDBE程序，执行一条单独的SQL命令。 字节代码在内存中被封装成 sqlite3_stmt 对象 注意：sqlite3_prepare()工作于开始阶段，用于产生VDBE代码，它不参与执行。 所有SQL命令的VDBE程序,都可以通过EXPLAIN命令得到; |
SQLite 把 SQL 语句在运行时编译成字节码 bytecode，然后使用虚拟机，控制字节码的执行。 使用 sqlite3_prepare_v2() 将编译好的vdbe字节码程序，封装在 sqlite3_stmt 结构体中。 一个 sqlite3_stmt 结构体对应一个 SQL 语句，可使用 sqlite3_reset() 终结当前语句的执行并重置语句到初始状态、通过绑定函数（sqlite3_bind_*）和步进函数（sqlite3_step）实现编译字节码复用。不再使用的sqlite3_stmt 可使用 sqlite3_finalize 销毁。 |
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分词器部分(Tokenizer) |
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tokenize.c |
14495 |
分词器的实现 sqlite3RunParser() -> sqlite3GetToken() |
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解析器部分(Parser),语法分析器 Parser 根据上下文，把语义给予 Tokenizer 产生的各个标号，并构建解析树。SQLite 中的 Parser 是使用 Lemon parser generator 生成的。Lemon 所做的工作与 YACC/BISON 相同，但使用一个出错少的输入语法。Tokenizer 也是使用 Lemon 产生的，可重入且线程安全。
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parser.c |
116917 |
分析器的实现，由Lemon实现 sqlite3Parser() |
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parser.h |
6847 |
分析器内部定义的关键字 |
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代码生成器部分(Code Generator) 字节码产生器会分析 Parser 产生的解析树，产生 bytecode （存储在 prepared statement 中），进而把各个独立的字节码传递给虚拟机，由虚拟机控制字节码的执行，完成 SQL 语句所表示的行为。
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update.c |
23878 |
处理UPDATTE语句 sqlite3Update() |
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delete.c |
21978 |
处理DELETE语句 sqlite3DeleteFrom() |
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insert.c |
62026 |
处理INSERT语句 sqlite3Insert() |
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trigger.c |
29065 |
处理TRIGGER语句 |
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attach.c |
15941 |
处理ATTACHT 和DEATTACH语句 |
文件 attach.c, delete.c, insert.c, select.c, trigger.cupdate.c, 和 vacuum.c 处理对应名称的语句的字节码产生（可能调用expr.c 和 where.c） |
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where.c |
75826 |
处理WHERE语句， |
where*.c 处理SELECT, UPDATE 和 DELETE的 WHERE 子句的字节码生成；此外还有“查询优化” |
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select.c |
112084 |
处理SELECT语句，sqlite3Select() |
代码产生器中，尤其是 where*.c 和 select.c 中的逻辑，有时被称为查询优化器 query planner。
对于特定 SQL 语句，可能有成百上千种不同的算法去实现。query planner 可为特定的 SQL 语句选择最好的算法。 |
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vacuum.c |
11005 |
处理VACUUM语句 |
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pragma.c |
34289 |
处理PRAGMA命令 |
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expr.c |
73963 |
处理SQL语句中的表达式 |
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auth.c |
7496 |
主要实现 sqlite3_set_authorizer() |
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analyze.c |
13149 |
实现ANALYZE命令 |
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alter.c |
18414 |
实现ALTER TABLE功能 |
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build.c |
104052 |
处理以下语法： CREATE TABLE DROP TABLE CREATE INDEX DROP INDEX creating ID lists BEGIN TRANSACTION COMMIT ROLLBACK |
其它语句都由 build.c 控制生成字节码 |
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func.c |
34335 |
实现SQL语句的函数语句 |
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date.c |
24031 |
与日期和时间转换有关的函数 |
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虚拟机部分(Virtual Machine) 字节码引擎 Bytecode Engine：bytecode程序运行在字节码虚拟机上 |
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vdbeapi.c |
23300 |
虚拟机提供上层模块调用的API实现部分， |
vdbeapi.c 定义外部使用虚拟机的接口 sqlite3_step() 负责评估和执行预编译语句(VDBE字节程序)
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vdbe.c |
143552 |
虚拟机的主要实现部分 |
vdbe.c 虚拟机主体实现文件，调用关系如下 sqlite3_step() -> sqlite3VdbeExec() |
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vdbe.h |
5309 |
定义了VDBE的接口，VdbeOp结构体(代表一条指令) |
vdbe.h 虚拟与 SQLite 库之间的接口， |
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vdbeaux.c |
58741 |
Vdbe.h的接口的实现 |
vdbeaux.c 包含被其它 SQLite library（如虚拟机和接口模块）使用的工具，用来构建 VM 程序 |
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vdbeInt.h |
17595 |
Vdbe.c的私有头文件，定义了VDBE常用的数据结构： Cursor——虚拟机中使用的游标 Mem——vdbe在内部把所有的SQL值当作一个Mem数据结构来处理 Vdbe——虚拟机数据结构 |
vdbeInt.h 定义虚拟机私有的接口和结构体 |
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vdbemem.c |
26375 |
操作”Mem”数据结构的函数 |
vdbemem.c 各种数据类型(strings, integer, floating point numbers, and BLOBs) 在虚拟机中的存储对象，"Mem" |
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vdbefifo.c |
2927 |
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vdbe*.c 定义各种虚拟机帮助函数 func.c SQLite 使用 C 历程实现的 SQL 函数，如abs(), count(), substr() |
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B-Tree部分 |
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btree.h |
5260 |
头文件，定义了B-tree提供的操作接口： 供VDBE调用，关系如下： |
B-tree 模块以固定大小的页，向磁盘请求信息，在磁盘上，SQLite 使用 B-tree 维护数据（btree.c），一个表或索引对应一个独立 B-tree，所有的 B-tree 都在一个库文件中。 数据库文件格式 file format 定义十分稳定，具有非常好的兼容性。B-tree 子系统接口和 SQLite 库的其它接口在 btree.h 中。 |
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btree.c |
215570 |
B-Tree部分的主要实现，并定义了以下数据结构： Btree——Btree handler BtCursor——使用的游标 BtLock——锁 BtShared——包含了一个打开的数据库的所有信息 MemPage——文件在内存存放在该数据结构中 CellInfo ——btreeParseCellPtr () 函数使用之间从磁盘读出来的信息填充该字段 |
struct Btree：一个数据库连接（sqlite3 指针）对应一个 struct Btree 对象，指向共享的struct BtShared 对象。 struct BtShared：一个对象代表一个数据库文件 sqlite3.mutex 为其各个字段的访问提供线程安全。如果开启共享缓存，使用 BtLock lock 字段控制首页的安全。 struct MemPage：页加载到内存中后，pager 会创建一个 MemPage 对象并把其前8个字节设置为0，使用磁盘上的原始页的内容信息填充该对象。通过 BtShared *pBt 互斥信号为其提供线程安全；DbPage *pDbPage 字段是控制页的具柄。 struct BtLock：存储在 BtShared.pLock 中的锁列表。使用表 BtShared.iTable 的根页打开游标时，向 BtShared.pLock列表添加一个 BtLock 对象，事物提交、回滚后或 Btree 关闭后移除该对象 BtCursor：一个指向 b-tree 中的特定记录 （entry） 的指针。通过 MemPage 和 MemPage 中记录的下标识别记录。一个 BtCursor 对应一个 Btree，BtCursor 列表存储在 BtShared 中；BtShared.mutex 为字段访问提供安全； |
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Pager部分 |
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pager.h |
4161 |
定义sqlite page cache子系统提供的接口 |
默认为 4096 字节，域值为 {512,65536}。Page Cache 负责页的读、写和缓存，提供回滚和原子提交抽象，负责库文件锁操作。 B-tree 驱动器向 Page Cache 请求特定的页，并当它想修改页、提交或是回滚页时通知 Page Cache 。Page Cache 处理所有的细节，确保快速、安全且高效的完成请求。 |
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pager.c |
127490 |
Pager模块的主要实现，并定义了以下数据结构： PgHdr——每一个内存中的页面的页面头 Pager——该模块中最重要的数据结构 PgHistory |
Page Cache 主要在 pager.c 文件中实现；WAL mode 逻辑在 wal.c 中；内存缓存由 pcache.c 和 pcache1.c 共同实现；page cache子系统和SQLite 其它模块之间的接口定义在 pager.h 中。B-tree 模块以固定大小的页，向磁盘请求信息，默认为 4096 字节，域值为 {512,65536}。Page Cache 负责页的读、写和缓存，提供回滚和原子提交抽象，负责库文件锁操作。
B-tree 驱动器向 Page Cache 请求特定的页，并当它想修改页、提交或是回滚页时通知 Page Cache 。Page Cache 处理所有的细节，确保快速、安全且高效的完成请求。 Page Cache 主要在 pager.c 文件中实现；WAL mode 逻辑在 wal.c 中；内存缓存由 pcache.c 和 pcache1.c 共同实现；page cache子系统和SQLite 其它模块之间的接口定义在 pager.h 中。 |
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OS Interface部分 |
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os.h |
18355 |
定义了为上层模块提供的操作函数，并定义了以下数据结构： OsFile——描述一个文件 IoMethod——OsFile所支持的操作函数（对所有架构都适用的OS Interface） |
SQLite 使用抽象对象 VFS，保证跨系统的移植性。VFS 提供的方法有：opening, read, writing, 和 closing 磁盘上的文件； 其它系统特定的任务，如 finding the current time, obtaining randomness to initialize the built-in pseudo-random number generator。 |
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os.c |
2866 |
对IoMethod中的函数的包装 |
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os_win.c |
42975 |
Windows平台下的OS Interface |
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os_unix.c |
60831 |
Unix平台下的OS Interface |
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os_os2.c |
28451 |
OS2平台下的OS Interface |
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实用工具部分 |
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utf.c |
20891 |
与UTF编码、Unicode 转换子程序 |
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util.c |
43575 |
一些实用函数，比如： sqlite3Malloc()，sqlite3FreeX() |
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sqlite3.h |
63873 |
SQLite的头文件，定义了提供给应用使用的API和数据结构。 |
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sqliteInt.h |
78886 |
定义了SQLite内部使用的接口和数据结构 |
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printf.c |
29556 |
主要实现与自定义 printf 有关函数 |
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random.c |
3078 |
伪随机数 PRNG 生成器 |
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hash.c |
11896 |
解析器使用的hash表 |
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hash.h |
4033 |
Hash 表头文件 |
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浙公网安备 33010602011771号