在對移動嵌入式數(shù)據(jù)庫中BLOB數(shù)據(jù)類型分析的基礎(chǔ)上，使用C語言的API函數(shù)調(diào)用移動SQLite數(shù)據(jù)庫語句，并按其訪問模式調(diào)用連接函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了SQLite移動數(shù)據(jù)庫中二進(jìn)制大對象和C結(jié)構(gòu)體類型數(shù)組的BLOB處理方法。隨著圖像和音視頻數(shù)據(jù)的日益增多，BLOB數(shù)據(jù)類型在SQLite中的應(yīng)用將更為廣闊，給出的Demo實(shí)例驗(yàn)證了這一技術(shù)的有效性。

SQLite移動數(shù)據(jù)庫 BLOB類型 嵌入式開發(fā)

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-06-

1 引言

移動嵌入式數(shù)據(jù)庫一直是一個熱點(diǎn)應(yīng)用開發(fā)，作為輕量級嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的典型，SQLite有許多令人印象深刻的優(yōu)點(diǎn)，包括：具有開放源代碼；自身程序特別??；支持大多數(shù)SQL命令；速度極快；直接創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，不需要服務(wù)器支持；簡潔的C語言API（Application Programming Interface，應(yīng)用程序編程接口）接口。它具有的零配置安裝可在系統(tǒng)崩潰或電源故障時自動恢復(fù)，且數(shù)據(jù)被存儲在單一的物理文件中，數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在同一個相互間無通信的進(jìn)程，訪問數(shù)據(jù)庫的程序直接從文件讀取和寫入磁盤，數(shù)據(jù)的讀寫速度快，具有高達(dá)2TB的存儲容量，在提供了存儲BLOB（Binary Large Object，二進(jìn)制大對象）方法的同時，API擴(kuò)展等也提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐；存儲在SQLite數(shù)據(jù)庫BLOB數(shù)據(jù)類型的輸入數(shù)據(jù)無需任何轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)本身的屬性就是表的列屬性[1]。

2 BLOB技術(shù)原理

BLOB數(shù)據(jù)類型是適合用于存儲可變長度的二進(jìn)制大對象數(shù)據(jù)以及可變長度的音頻和視頻數(shù)據(jù)。在SQLite的BLOB類型中存儲復(fù)雜的數(shù)據(jù)時，長度是不加限制的[2]。使用B-樹索引來管理和組織屬性數(shù)據(jù)，通過SQL語句到數(shù)據(jù)庫相關(guān)數(shù)據(jù)中實(shí)現(xiàn)增、刪、改、查的操作。SQLite不支持靜態(tài)數(shù)據(jù)類型，而是使用列關(guān)系。當(dāng)數(shù)據(jù)記錄的字段內(nèi)容插入到數(shù)據(jù)庫中時，SQLite將對該字段內(nèi)容的類型做檢查，若類型不能匹配到相關(guān)聯(lián)的列，則SQLite會將該字段內(nèi)容轉(zhuǎn)換成列的類型。因此，數(shù)據(jù)庫中BLOB數(shù)據(jù)類型的合理應(yīng)用也直接影響存儲效率和查詢速度的提高。

3 BLOB類型在SQLite中的應(yīng)用

3.1 SQLite的API函數(shù)

嵌入式移動數(shù)據(jù)庫SQLite使用C語言API等接口，在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)展也可用于其他語言的SQLite的接口[3]。以下是SQLite中常用的對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作的函數(shù)：

（1）創(chuàng)建和打開數(shù)據(jù)庫

int sqlite3_open（const char*，sqlite3**db）；

功能是當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件存在時，可以打開已存在的數(shù)據(jù)庫；若不存在，則創(chuàng)建一個新的數(shù)據(jù)庫文件并打開，且能通過輸入?yún)?shù)返回連接。

（2）運(yùn)行函數(shù)

int sqlite3_exec（sqlite3*，const char*sql，sqlite_callback，void*，char**em）；

*sql是運(yùn)行的SQL語句，該語句可按實(shí)際需要編寫一條或多條；sqlite_callback是一個回調(diào)函數(shù)，根據(jù)實(shí)際可編寫回調(diào)函數(shù)從數(shù)據(jù)庫中獲取需要的結(jié)果。

（3）預(yù)編譯SQL語句的函數(shù)

int sqlite3_prepare（sqlite3*db，const char*iSql，int jByte，sqlite3_stmt**pStmt，const char**pl）；

該函數(shù)需要一個數(shù)據(jù)庫連接的指針，將給定的SQL文本轉(zhuǎn)換為預(yù)聲明語句對象并返回一個指向它的指針，這個函數(shù)并不執(zhí)行SQL語句，只是預(yù)編譯和解析SQL文本，準(zhǔn)備執(zhí)行。

（4）查詢函數(shù)

int sqlite3_get_table（sqlite3*，const char*sql，char ***ret，int*nrow，int*ncol，char**em）；

功能是無需回調(diào)函數(shù)處理，直接能查詢結(jié)果集。

3.2 SQLite數(shù)據(jù)庫BLOB類型應(yīng)用實(shí)例

（1）SQLite二進(jìn)制大對象處理技術(shù)

在實(shí)際編程開發(fā)中，往往是進(jìn)行二進(jìn)制大對象數(shù)據(jù)的訪問，如圖像、音視頻等。對于這些數(shù)據(jù)不能像對待普通的文本一樣插入或查詢那樣簡單，而是將圖像等文件在使用Insert或Update語句時先用通配符‘？代替，通配符‘？表示未定值是一個占位符，然后通過sqlite3_bind_blob綁定到Insert或Update中，替換‘？部分并存儲。如果是字符串，則還需要通過sqlite3_bind_parameter_index（）獲取對應(yīng)的index，然后再調(diào)用sqlite3_bind_blob（）操作。通常也用于構(gòu)造不定條件的動態(tài)SQL語句。

以下的Demo1.c程序就實(shí)現(xiàn)了SQLite數(shù)據(jù)庫中圖像的存取處理[4]：

//創(chuàng)建表函數(shù)

int CreateTab（sqlite3*db）

{char*EM=0； //*EM指針返回錯誤消息

char*sql="CREATE TABLE xuch（BH primart key，MC varchar（10），SL int，SB blob）； "

if（SQLITE_OK）！=sqlite3_exec（db， 0，0，&EM））

{printf（" failed：%s＼n"，EM）；}

}

//插入數(shù)據(jù)記錄并處理大對象數(shù)據(jù)函數(shù)

int InsertRec（sqlite3*db）

{……endprint

char*sql="INSERT INTO xuch（BH，MC，SL） VALUES（‘20121001，Computer，20）； "

……

char*sql="UPDATE xuch SET SB=？ WHERE MC='Computer'；" //‘？通配符是占位符代替二進(jìn)制文件

}

……//此處需應(yīng)有為占位符‘？所提供的圖像視頻等大對象文件的打開等操作

sqlite3_bind_blob（stmt， 1， fl， fs， NULL）；//調(diào)用該函數(shù)使Update中‘？代表的參數(shù)傳入對應(yīng)字段，其中的stmt記錄了SQL語句。

如果有多個‘？，就需要寫出多個sqlite3_bind_blob語句，并改變它們的第2個參數(shù)即可替換到不同的‘？。最后使用sqlite3_step將二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

（2）C結(jié)構(gòu)體類型在BLOB中的處理技術(shù)

將一個結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的方式寫入到SQLite數(shù)據(jù)庫的BLOB類型中，并顯示出結(jié)果。

Demo2.c程序主要代碼如下所示，其中personal是一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組。

sqlite3*db；

sqlite3_open（"test.db"， &db）；

sqlite3_stmt*stmt；

typedef struct xuchunhua

{ int no；

char name[10]；

bool sex；

}teacher；

teacher personal[20]；

……

personal[1].no=10；

strcpy（personal[1].name，“LiuBing”）；

personal[i].bool=1；

……

result=sqlite3_exec（db，"create table xuch（bh text，jg blob）"， 0，0，&perrmsg）； //創(chuàng)建對應(yīng)的表，這里用到了blob類型

result=sqlite3_prepare（db，"insert into xuch values（？，？）"，-1，&stmt，0）； //插入數(shù)據(jù)，這里采用預(yù)編譯的形式，凡是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)都要這樣處理[5]

……

void*buffer ； //創(chuàng)建內(nèi)存指針

buffer=new char（sizeof（teacher））； //初始化存儲空間，sizeof（teacher）為結(jié)構(gòu)體大小

……

result=sqlite3_bind_text（stmt，1，“X1001”， -1，NULL）； //綁定表的第一個字段，這里為text類型

result=sqlite3_bind_blob（stmt，2，buffer，sizeof（teacher），NULL）； //綁定blob類型

result=sqlite3_step（stmt）； //執(zhí)行sql語句，這樣就把數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫里了

……

result=sqlite3_prepare（db，"select jg from xuch

where bh=“X1001”，-1，&stmt，0）； //查找一行的數(shù)據(jù)

result=sqlite3_step（stmt）；

if（result==SQLITE_ROW）

{

int blob_size=sqlite3_column_bytes（stmt，0）/sizeof（teacher）； //獲取數(shù)組的長度

personal1=（teacher*）sqlite3_column_blob（stmt，0）； //獲取數(shù)組的頭指針

for（int i=0 ；i

{printf（"%d"，personal[i].sno）；

printf（"%s"，personal[i].sname； //輸出數(shù)據(jù)

……}

}

sqlite3_finalize（stmt）；

sqlite3_close（db）；

4 結(jié)束語

SQLite提供了存取二進(jìn)制大對象BLOB的方法，在嵌入式移動數(shù)據(jù)庫開發(fā)中，可對二進(jìn)制大對象和C結(jié)構(gòu)體使用BLOB類型數(shù)據(jù)處理。SQLite移動數(shù)據(jù)庫的設(shè)計目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用，它占用的資源非常低。SQLite嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的易用性，可加快應(yīng)用程序的開發(fā)，完全支持復(fù)雜的SQL，對于小型設(shè)備的有限空間來說是特別重要的應(yīng)用。此外，SQL還支持原子的、一致的、獨(dú)立的和持久的（ACID）事務(wù)。SQLite允許多個進(jìn)程同時打開一個數(shù)據(jù)庫，同時讀取數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理。隨著應(yīng)用的廣泛，在移動數(shù)據(jù)庫中具有越來越多的圖像數(shù)據(jù)、大文本數(shù)據(jù)、音頻和視頻數(shù)據(jù)，在SQLite中BLOB數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用將更為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1] Michael Owens. The Definitive Guide to SQLite[M]. Berkeley： Apress， 2006.

[2] 葉宏祥. 移動存儲關(guān)鍵性技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 移動通信， 2009（11）： 32-34.

[3] The Architecture of SQLite[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/arch.html.

[4] 劉玉海，劉冰. SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫及圖象處理技術(shù)研究[J]. 軟件， 2012（8）： 102-104.

[5] C/C++ Interface for SQLite Version3[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/capi3ref.html.★

char*sql="INSERT INTO xuch（BH，MC，SL） VALUES（‘20121001，Computer，20）； "

……

char*sql="UPDATE xuch SET SB=？ WHERE MC='Computer'；" //‘？通配符是占位符代替二進(jìn)制文件

}

……//此處需應(yīng)有為占位符‘？所提供的圖像視頻等大對象文件的打開等操作

sqlite3_bind_blob（stmt， 1， fl， fs， NULL）；//調(diào)用該函數(shù)使Update中‘？代表的參數(shù)傳入對應(yīng)字段，其中的stmt記錄了SQL語句。

如果有多個‘？，就需要寫出多個sqlite3_bind_blob語句，并改變它們的第2個參數(shù)即可替換到不同的‘？。最后使用sqlite3_step將二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

（2）C結(jié)構(gòu)體類型在BLOB中的處理技術(shù)

將一個結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的方式寫入到SQLite數(shù)據(jù)庫的BLOB類型中，并顯示出結(jié)果。

Demo2.c程序主要代碼如下所示，其中personal是一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組。

sqlite3*db；

sqlite3_open（"test.db"， &db）；

sqlite3_stmt*stmt；

typedef struct xuchunhua

{ int no；

char name[10]；

bool sex；

}teacher；

teacher personal[20]；

……

personal[1].no=10；

strcpy（personal[1].name，“LiuBing”）；

personal[i].bool=1；

……

result=sqlite3_exec（db，"create table xuch（bh text，jg blob）"， 0，0，&perrmsg）； //創(chuàng)建對應(yīng)的表，這里用到了blob類型

result=sqlite3_prepare（db，"insert into xuch values（？，？）"，-1，&stmt，0）； //插入數(shù)據(jù)，這里采用預(yù)編譯的形式，凡是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)都要這樣處理[5]

……

void*buffer ； //創(chuàng)建內(nèi)存指針

buffer=new char（sizeof（teacher））； //初始化存儲空間，sizeof（teacher）為結(jié)構(gòu)體大小

……

result=sqlite3_bind_text（stmt，1，“X1001”， -1，NULL）； //綁定表的第一個字段，這里為text類型

result=sqlite3_bind_blob（stmt，2，buffer，sizeof（teacher），NULL）； //綁定blob類型

result=sqlite3_step（stmt）； //執(zhí)行sql語句，這樣就把數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫里了

……

result=sqlite3_prepare（db，"select jg from xuch

where bh=“X1001”，-1，&stmt，0）； //查找一行的數(shù)據(jù)

result=sqlite3_step（stmt）；

if（result==SQLITE_ROW）

{

int blob_size=sqlite3_column_bytes（stmt，0）/sizeof（teacher）； //獲取數(shù)組的長度

personal1=（teacher*）sqlite3_column_blob（stmt，0）； //獲取數(shù)組的頭指針

for（int i=0 ；i

{printf（"%d"，personal[i].sno）；

printf（"%s"，personal[i].sname； //輸出數(shù)據(jù)

……}

}

sqlite3_finalize（stmt）；

sqlite3_close（db）；

4 結(jié)束語

SQLite提供了存取二進(jìn)制大對象BLOB的方法，在嵌入式移動數(shù)據(jù)庫開發(fā)中，可對二進(jìn)制大對象和C結(jié)構(gòu)體使用BLOB類型數(shù)據(jù)處理。SQLite移動數(shù)據(jù)庫的設(shè)計目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用，它占用的資源非常低。SQLite嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的易用性，可加快應(yīng)用程序的開發(fā)，完全支持復(fù)雜的SQL，對于小型設(shè)備的有限空間來說是特別重要的應(yīng)用。此外，SQL還支持原子的、一致的、獨(dú)立的和持久的（ACID）事務(wù)。SQLite允許多個進(jìn)程同時打開一個數(shù)據(jù)庫，同時讀取數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理。隨著應(yīng)用的廣泛，在移動數(shù)據(jù)庫中具有越來越多的圖像數(shù)據(jù)、大文本數(shù)據(jù)、音頻和視頻數(shù)據(jù)，在SQLite中BLOB數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用將更為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1] Michael Owens. The Definitive Guide to SQLite[M]. Berkeley： Apress， 2006.

[2] 葉宏祥. 移動存儲關(guān)鍵性技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 移動通信， 2009（11）： 32-34.

[3] The Architecture of SQLite[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/arch.html.

[4] 劉玉海，劉冰. SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫及圖象處理技術(shù)研究[J]. 軟件， 2012（8）： 102-104.

[5] C/C++ Interface for SQLite Version3[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/capi3ref.html.★

char*sql="INSERT INTO xuch（BH，MC，SL） VALUES（‘20121001，Computer，20）； "

……

char*sql="UPDATE xuch SET SB=？ WHERE MC='Computer'；" //‘？通配符是占位符代替二進(jìn)制文件

}

……//此處需應(yīng)有為占位符‘？所提供的圖像視頻等大對象文件的打開等操作

sqlite3_bind_blob（stmt， 1， fl， fs， NULL）；//調(diào)用該函數(shù)使Update中‘？代表的參數(shù)傳入對應(yīng)字段，其中的stmt記錄了SQL語句。

如果有多個‘？，就需要寫出多個sqlite3_bind_blob語句，并改變它們的第2個參數(shù)即可替換到不同的‘？。最后使用sqlite3_step將二進(jìn)制數(shù)據(jù)保存到對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中。

（2）C結(jié)構(gòu)體類型在BLOB中的處理技術(shù)

將一個結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的方式寫入到SQLite數(shù)據(jù)庫的BLOB類型中，并顯示出結(jié)果。

Demo2.c程序主要代碼如下所示，其中personal是一個結(jié)構(gòu)體數(shù)組。

sqlite3*db；

sqlite3_open（"test.db"， &db）；

sqlite3_stmt*stmt；

typedef struct xuchunhua

{ int no；

char name[10]；

bool sex；

}teacher；

teacher personal[20]；

……

personal[1].no=10；

strcpy（personal[1].name，“LiuBing”）；

personal[i].bool=1；

……

result=sqlite3_exec（db，"create table xuch（bh text，jg blob）"， 0，0，&perrmsg）； //創(chuàng)建對應(yīng)的表，這里用到了blob類型

result=sqlite3_prepare（db，"insert into xuch values（？，？）"，-1，&stmt，0）； //插入數(shù)據(jù)，這里采用預(yù)編譯的形式，凡是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)都要這樣處理[5]

……

void*buffer ； //創(chuàng)建內(nèi)存指針

buffer=new char（sizeof（teacher））； //初始化存儲空間，sizeof（teacher）為結(jié)構(gòu)體大小

……

result=sqlite3_bind_text（stmt，1，“X1001”， -1，NULL）； //綁定表的第一個字段，這里為text類型

result=sqlite3_bind_blob（stmt，2，buffer，sizeof（teacher），NULL）； //綁定blob類型

result=sqlite3_step（stmt）； //執(zhí)行sql語句，這樣就把數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫里了

……

result=sqlite3_prepare（db，"select jg from xuch

where bh=“X1001”，-1，&stmt，0）； //查找一行的數(shù)據(jù)

result=sqlite3_step（stmt）；

if（result==SQLITE_ROW）

{

int blob_size=sqlite3_column_bytes（stmt，0）/sizeof（teacher）； //獲取數(shù)組的長度

personal1=（teacher*）sqlite3_column_blob（stmt，0）； //獲取數(shù)組的頭指針

for（int i=0 ；i

{printf（"%d"，personal[i].sno）；

printf（"%s"，personal[i].sname； //輸出數(shù)據(jù)

……}

}

sqlite3_finalize（stmt）；

sqlite3_close（db）；

4 結(jié)束語

SQLite提供了存取二進(jìn)制大對象BLOB的方法，在嵌入式移動數(shù)據(jù)庫開發(fā)中，可對二進(jìn)制大對象和C結(jié)構(gòu)體使用BLOB類型數(shù)據(jù)處理。SQLite移動數(shù)據(jù)庫的設(shè)計目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用，它占用的資源非常低。SQLite嵌入式移動數(shù)據(jù)庫的易用性，可加快應(yīng)用程序的開發(fā)，完全支持復(fù)雜的SQL，對于小型設(shè)備的有限空間來說是特別重要的應(yīng)用。此外，SQL還支持原子的、一致的、獨(dú)立的和持久的（ACID）事務(wù)。SQLite允許多個進(jìn)程同時打開一個數(shù)據(jù)庫，同時讀取數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理。隨著應(yīng)用的廣泛，在移動數(shù)據(jù)庫中具有越來越多的圖像數(shù)據(jù)、大文本數(shù)據(jù)、音頻和視頻數(shù)據(jù)，在SQLite中BLOB數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用將更為廣闊。

參考文獻(xiàn)：

[1] Michael Owens. The Definitive Guide to SQLite[M]. Berkeley： Apress， 2006.

[2] 葉宏祥. 移動存儲關(guān)鍵性技術(shù)的研究及進(jìn)展[J]. 移動通信， 2009（11）： 32-34.

[3] The Architecture of SQLite[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/arch.html.

[4] 劉玉海，劉冰. SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫及圖象處理技術(shù)研究[J]. 軟件， 2012（8）： 102-104.

[5] C/C++ Interface for SQLite Version3[EB/OL]. [2013-08-21]. http：//www.sqlite.org/capi3ref.html.★