sqlite文件分析

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1、SQLite文件分析作者:饶捃1前言在移动终端APP开发屮，数据存储的性能是影响APP整体性能的重要因素之一，当今主流手机操作系统：IOS、Android、WindowsPhone等平台最常使用的数据库是SQLite,研究SQLite对于深度优化移动APP数据存储性能会比较有帮助。本文重点介绍SQLite主数据文件的操作原理，文中没有过多介绍具体字节级的含义，而较多使用了阁例来方便大家理解。本文没有讨论SQLite日志文件等临时文件，日志文件主要用于保障主数据文件的完整性。1.1预备知识(1)Btree，B-tree，B+t

2、ree文屮涉及到的最重要的数据结构是B树，SQLite文件大体就是许多棵B树的集合。每一张数据表、表的每一个索引都是以B树的形式存储在文件中的。读本文前需要了解B树相关知识。在SQLite中，存储表数据用B+tree,存储表索引用B-tree。表索引和表数据采用不同的B树的原因是为了提高10效率。注：后面文中在不区分B-tree和B+tree的地方统一用Btree來统称这两种B树。(2)Page(页)SQLite数据库文件由固定大小的“页(page)”组成。页的大小可以在512〜32768之间(包含这两个值，必须是2的指数)

3、，默认大小为1024个字节。页大小可以在数据库刚创建时设置，创建数据库之后，Page大小不再改变。Page是SQLite中B树的结构单元，也是磁盘读写的单元。数据文件中的Page从1开始编号，顺序排列在文件中，通过Page号可以很方便定位出Page在文件中的具体位置。(3)rovid每张表里的每条记录都会有一个唯一的整数id:rowid,这个是用于查找记录的关键key值。如果建表时创建了integer型主键，该值就作为rowid使用。如果没有创建，则系统向动生成integer的rowid,rowid用变长整数来表示。(4)

4、变长整数变长整数是SQLite的特色之一，它既可以处理大整数，又可以节省存储空间。可变长整数巾1〜9个字节组成，每个字节的低7位有效，第8位是标志位。在组成可变长整数的各字节中，前面字节(整数的高位字节)的第8位置1，只有最低一个字节的第8位置0,表示整数结束。可变长整数可以不到9个字节，即使使用了全部9个字节，也可以将它转换为一个64-bit整数。下而是一些可变长整数的例子，例子取向源文件btree.c屮的注释:0x00转挽为0x000000000x7f转换为0x0000007f0x810x00转换为0x000000800

5、x820x00转挽为0x000001000x800x7f转换为0x0000007f0x8a0x91OxdlOxac0x78转挽为0x123456780x810x810x810x810x01转换为0x1020408，该值与本人验算不一致，应是笔误。上面例子取A源文件bree.c中的注释，但0x12345678这个似乎是错误的，欢迎大家验算纠正。相应的计算函数是sqlite3GetVarint和sqlite3PutVarint。2文件格式2.1系统表sqlite_masterSQLite数掘库文件巾多棵Btree构成，每•棵Bt

6、ree至少占用一个完整的页，侮个页是Btree的一个结点单元。每个表或索引的第I个页为根页(rootpage)，所有表或索引的根页编号都存储在系统表sqlite_master屮，表sqlite_master的根页力page1。sqlite_master是SQLite系统表，保存了数据库的结构(schema)信息，它包含5个字段：编号字段说明1type值为"table'1、"index">"trigger"或"view"之一。2name对象名称，值为字符串。3tbl_name如果是表或视图对象，此字段值与字段2相同。如果是索引

7、或触发器对象，此字段值为与其相关的表名。4rootpage对触发器或视阁对象，此字段值为0。对表或索引对象，此字段值为其根页的编号。5SQL字符串，创建此对象时所使用的SQL语句。2.2Page的格式每个页由四个部分构成:1.页头2.单元指针数组3.未分配空间1.单元内容区首先介绍“单元”的概念：Btree页A部以单元（cell）为单位来组织数裾，一个单元包含一个（或部分，当使用溢出页时）payload（也称为Btree记录）。由于各类数据人小各不相同，每个单元的人小也就是可变的，所以Btree页内部的空间需要进行动态分配。

8、页㈧所有单元的内容集屮在页的底部，称为“单元内容区”，由下向上增长。由于单元的大小可变，因此耑要对每个单元在页内的起始位置（称为单元指针）进行记录。单元指针保存在单元指针数组中，位于页头之后。单元指针数组包含0个或多个指针，由上向下增长。单元指针数组和单元内容区相向增长，中间部分为未分配空