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：

• SQLite 官网
• SQL As Understood By SQLite
• System.Data.SQLite
• 菜鸟教程
• SQL 教程

章节：

• 1、下载安装
• 2、数据类型
• 3、创建数据库
• 4、删除数据库
• 5、创建表
• 6、删除表
• 7、查询表结构
• 8、更改表名
• 9、增加列（字段）
• 10、读取创建表的 SQL 语句
• 11、更改列名
• 12、删除列
• 13、插入数据
• 14、替换数据
• 15、更新数据
• 16、删除数据
• 17、查询数据
• 18、获取查询数据的行数（多少条记录）
• 19、事务 Transaction
• 20、整理数据库

正文：

一、下载安装

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：

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：

//---查询表结构
static void QueryTableInfo()
{
    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 = "PRAGMA TABLE_INFO(‘t1‘)";
        SQLiteDataReader sr = cmd.ExecuteReader();
        while (sr.Read())
        {
            Console.WriteLine($"{sr[0]} {sr[1]} {sr[2]} {sr[3]}");
        }
        Console.WriteLine();
        sr.Close();
    }
    cn.Close();
}

如果不止一个表，遍历所有表的结构如下：

//---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 = http://www.mamicode.com/s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = http://www.mamicode.com/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 = http://www.mamicode.com/s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = http://www.mamicode.com/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 = http://www.mamicode.com/s;
cmd.Parameters.Add("age", DbType.Int32).Value = http://www.mamicode.com/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 = http://www.mamicode.com/s;
            cmd.Parameters[1].Value = http://www.mamicode.com/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。

C# SQLite 数据库操作