网络编程（八）

数据库

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
每个数据库都有一个或多个不同的 API 用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。
我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。
目的：就是为了永久保存数据
其实就是为了高效安全以及有组织的存储、访问、检索数据！

数据库的分类

关系型数据库管理系统 （RDBMS）、 非关系数据库
比较常用的是关系型数据库！

现在我们使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在
关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。
RDBMS 即关系数据库管理系统(Relational Database Management System)的特点：

• 1.数据以表格的形式出现
• 2.每行为各种记录名称
• 3.每列为记录名称所对应的数据域
• 4.许多的行和列组成一张表单
• 5.若干的表单组成databas

基于嵌入式的数据库

基于嵌入式linux的数据库主要有SQLite, Firebird, Berkeley DB, eXtremeDB
Firebird是关系型数据库,功能强大,支持存储过程、SQL兼容等
Berkeley DB中并没有数据库服务器的概念，它的程序库直接链接到应用程序中
eXtremeDB是内存数据库,运行效率高
SQLite关系型数据库,体积小,支持ACID事务
注意：SQLite是一种嵌入式数据库，它的数据库就是一个文件。由于SQLite本身是C写的，而且体积很小，所以，经常被集成到各种应用程序中

什么是SQLite?

SQLite是一个进程内的库，实现了自给自足的、无服务器的、零配置的、事务性的 SQL 数据库引擎。它是一个零配置的数据库，这意味着与其他数据库一样，您不需要在系统中配置。就像其他数据库，SQLite 引擎不是一个独立的进程，可以按应用程序需求进行静态或动态连接。SQLite 直接访问其存储文件。

为什么使用SQLite?

• 不需要一个单独的服务器进程或操作的系统（无服务器的）。
• SQLite 不需要配置，这意味着不需要安装或管理。
• 一个完整的 SQLite 数据库是存储在一个单一的跨平台的磁盘文件。
• SQLite 是非常小的，是轻量级的，完全配置时小于 400KiB，省略可选功能配置时小于250KiB。
• SQLite 是自给自足的，这意味着不需要任何外部的依赖。
• SQLite 事务是完全兼容 ACID 的，允许从多个进程或线程安全访问。
• SQLite 支持 SQL92（SQL2）标准的大多数查询语言的功能。
• SQLite 使用 ANSI-C 编写的，并提供了简单和易于使用的 API。
• SQLite 可在 UNIX（Linux, Mac OS-X, Android, iOS）和 Windows（Win32, WinCE, WinRT）中运行

sqlite3数据库的安装

注意：安装完毕sqlite3之后，后续在.c文件中只需引入#include <sqlite3.h>即可使用它提供的API
编译代码链接第三方库：gcc *.c -o app -lsqlite3
如何进入sqlite3的环境?
—》在命令行输入: sqlite3

sqlite3中的点命令

.open 数据库文件名字

作用：打开数据库文件
存在：直接打开
不存在：新建再打开

.tables [数据库文件名]

作用：查看当前数据库文件中有哪些表
注意：.tables 数据库文件名 —》查看指定的数据库文件中有几张表

.schema 表名

作用：查找指定的表名的字段格式（表中几个字段，字段啥类型，有无约束）

.database

作用：查看当前打开的数据库文件是谁？

.quit

作用：退出当前sqlite3操作环境

.head on

作用：显示时候，带上字段名称

.mode column

作用：显示时候，列对齐

SQLite数据库中的数据类型

SQLite数据库中的约束

sqlite3中的SQL语句

注意：
1、格式中的[]表示可有可无
2、所有语句末尾均以英文分号结尾
3、语句中的字段表示的所有字符串在书写时，应使用英文的单引号引用！

建表语句（标注出字段的个数以及类型和约束）

如何完整描述一个字段？
—》字段名 类型 [约束];

create table [if not exists] 表名 (字段1 类型 [约束], 字段2 类型 [约束].....);

建一张有关用户信息的表，表名为userInfo
create table if not exists userInfo (name text NOT NULL, sex text check(sex = '男' or sex = '女'));

插入语句

//给全部的字段赋值
insert into 表名 values (值1, 值2…);
注意：
字段中有个别是自增的（想着可以不写），那这时候使用上述格式，不写会报错的
处理办法：假设自增的是ID //ID name pwd
insert into userInfo values (‘zhang’, ‘123456’);//error
insert into userInfo values (null, ‘zhang’, ‘123456’);//ok ID
会自增
//给部分字段赋值
insert into 表名 （字段1,字段2…） values (值1, 值2…);

查找语句

select 字段1, 字段2… from 表名 where 条件;
如果需要查找表中所有信息(所有用户的所有信息)：
select * from userInfo;
如果只需查看表中所有用户的密码：
slect pwd from userInfo;
如果只需查看表中用户名为hqyj的密码和ID：
select pwd, ID from userInfo where name = ‘zhang’;
如果查看表中年龄在25岁以上，姓名是王某的所有的且工资在6500以上（模糊查找：like子句 and运算符）
select * from userInfo where age >= 25 and name like ‘王_’ and salary >=6500.0; //and代表且的意思 like子句是模糊查找
将表中所有用户的年龄按照从大到小排序（order by子句–》排序的）
select * from userInfo order by age;//默认是升序
select * from userInfo order by age asc;//默认是升序
select * from userInfo order by age desc;//降序
从表中检索出薪资按照降序排序之后，从低5个人开始的连续8个人的信息(分页查询技术：limit搭配offset)
select * from userInfo order by salary desc limit 8 offset 4;

修改语句

update 表名 set 字段1 = 新值1,字段2 = 新值2… where 条件;
注意：不使用where，则默认将表中的所有字段为自己要求的更改为新值，很危险！！！
update 表名 set 字段1 = 新值1,字段2 = 新值2…;//所有用户的字段全部更改为新值

删除语句

delete from 表名 where 条件;
删除表中姓名为lisi的用户信息
dellete from userInfo where name = ‘lisi’;

删除表

drop table 表名;

修改表中的字段个数（目前：支持增加一个班新字段）

alter table 表名 add column 新字段名 类型 约束;
给userInfo表增加一个薪资字段
alter table userInfo add column salary real check (salary >= 5000.00 and salary <= 10000.00);

sqlite3中的c/c++接口

打开数据数据sqlite3_open()

int sqlite3_open(char *path, sqlite3 **db)；
功能：打开sqlite数据库
参数1：path： 数据库文件路径（数据库文件的名字可以包含路径）
db： 指向sqlite句柄的指针
返回值：成功返回0，失败返回错误码(非零值)

执行函数sqlite3_exec()

int sqlite3_exec(sqlite3 *db, const char *sql, sqlite3_callback callback, void *, char **errmsg);
功能：执行SQL操作
db：数据库句柄
sql：SQL语句
callback：回调函数
void *这里代表传递给回调函数的第一个参数。
errmsg：错误信息指针的地址
返回值：成功返回0，失败返回错误码
回调函数的定义如下：
typedef int (*sqlite3_callback)(void *para, int f_num,char **f_value, char **f_name);
功能：每找到一条记录自动执行一次回调函数。
para：传递给回调函数的参数
f_num：记录中包含的字段数目
f_value：包含每个字段值的指针数组
f_name：包含每个字段名称的指针数组
返回值：成功返回0，失败返回-1

注意：sqlite3_exec在做建表，插入，删除，修改时，回调函数是不会被执行的，因此也没有必要传参，传入NULL即可，只有在做查找时，因为需要关心查找的结果是什么，所以才会进入回调函数内部们进行查看。

登录业务：
调用sqlite3_exec()按照用户名在数据库中检索用户名对应的密码，用该密码和客户端发送过来需要登录的密码进行比对，一致回应登录成功，否则回应密码错误，如果按照用户名没有查找任何信息，则回应客户端用户不存在。
思考：调用完毕sqlite3_exec()之后，密码如何进行返回？
—》处理办法：将sqlite3_exec的第四个参数和回调函数的第一个参数搭配使用！！！

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <string.h>
//回调函数---》当查找到结果时，该回调函数就会被执行一次
int callback(void *arg, int f_num, char **f_value, char **f_name)
{printf("I am callback!\n");//f_num:代表本次查找到的一条记录中字段的个数（和select//后面传入的检索条件有关）//f_value:代表本次查找到的一条记录中每一个字段对应的数值（最重要！）//f_name:代表本次查找到的一条记录中每一个字段的名字printf("本次查询到的记录中字段的个数为:%d个\n",f_num);int i;for(i=0; i<f_num; i++){printf("%s\t",f_name[i]);}printf("\n");printf("--------------------------------\n");for(i=0; i<f_num; i++){printf("%s\t",f_value[i]);}putchar('\n');//完成将f_value的数值进行返回strcpy((char *)arg, f_value[0]);return 0;
}
int main(int argc, const char *argv[])
{//验证：数据库操作中c/c++中API 的使用//打开数据库//定义操作数据库的句柄sqlite3 *db;//int ret = sqlite3_open("MyDataBase.db", &db);int ret = sqlite3_open("./test/MyDataBase.db", &db);if(ret != SQLITE_OK){//打印出错信息printf("打开数据库失败:%s\n",sqlite3_errmsg(db));return -1;}printf("open MyDataBase.db ok!\n");//建表 （userInfo表）//定义保存出错信息(字符串)的变量char *errmsg;char tb_name[50] = "userInfo";ret = sqlite3_exec(db, "create table if not exists userInfo (ID integer PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, \name text NOT NULL, pwd text DEFAULT '111111');", NULL, NULL,&errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("建表失败原因:%s\n",errmsg);//关闭句柄sqlite3_close(db);return -1;}printf("建表 %s 完毕\n",tb_name);//插入语句ret = sqlite3_exec(db, "insert into userInfo values (NULL, 'qianrushi','123456'); \insert into userInfo (name) values ('Java');",NULL, NULL,&errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("插入数据失败:%s\n",errmsg);sqlite3_close(db);return -1;}printf("insert over!\n");//查找语句//定义地址空间，用来存储ID=2且姓名=Java用户的密码char retPwd[20] = {0};//ret = sqlite3_exec(db, "select pwd from userInfo where name = 'Java'and ID = 2;", \// &callback, retPwd, &errmsg);ret = sqlite3_exec(db, "select pwd from userInfo where name = 'jjjj';",\&callback, retPwd, &errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("select error:%s\n",errmsg);sqlite3_close(db);return -1;}if(0 == strlen(retPwd)){printf("用户不存在!\n");return -1;}printf("查找到的密码为:%s\n",retPwd);//比较密码char srcpwd[20] = {"111111"};//发送过来的if(0 == strcmp(srcpwd, retPwd)){printf("登陆成功!\n");}else{printf("密码错误!\n");}return 0;
}

思考：查找时，调用sqlite3_exec函数，每查找到一条记录，回调函数就会被执行几次，如果查找多条记录中的字段值，则会比较麻烦，因此sqlite数据库也给我们提供了一个较为方便更适合用于查找的接口：sqlite3_get_table()!!!

更适合查找的接口：sqlite3_get_table()

不使用回调函数执行SQL语句
int sqlite3_get_table(sqlite3 *db, const char *sql, char **resultp,intnrow, int *ncolumn, char **errmsg);
功能：执行SQL操作
db：数据库句柄
sql：SQL语句
resultp：用来指向sql执行结果的指针,数据集（里面存储的是查找到的结果）
nrow：满足条件的记录的数目（值为0代表没有找到相关数据！）
ncolumn：每条记录包含的字段数目
errmsg：错误信息指针的地址
返回值：成功返回0，失败返回错误码
注意：nrow=0是打印的字段名称，从1开始是有效数据的位置，所以想打印出完整的数据记录数，最后要遍历到nrow的！！！。

#include <stdio.h>
#include <sqlite3.h>
#include <string.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{//验证：数据库操作中c/c++中API 的使用//打开数据库//定义操作数据库的句柄sqlite3 *db;//int ret = sqlite3_open("MyDataBase.db", &db);int ret = sqlite3_open("./test/MyDataBase.db", &db);if(ret != SQLITE_OK){//打印出错信息printf("打开数据库失败:%s\n",sqlite3_errmsg(db));return -1;}printf("open MyDataBase.db ok!\n");//建表 （userInfo表）//定义保存出错信息(字符串)的变量char *errmsg;char tb_name[50] = "userInfo";ret = sqlite3_exec(db, "create table if not exists userInfo (ID integer PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, \name text NOT NULL, pwd text DEFAULT '111111');", NULL, NULL,&errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("建表失败原因:%s\n",errmsg);//关闭句柄sqlite3_close(db);return -1;}printf("建表 %s 完毕\n",tb_name);//插入语句ret = sqlite3_exec(db, "insert into userInfo values (NULL, 'qianrushi','123456'); \insert into userInfo (name) values ('Java');",NULL, NULL,&errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("插入数据失败:%s\n",errmsg);sqlite3_close(db);return -1;}printf("insert over!\n");//查找语句(sqlite3_get_table())//定义存储查找到一条记录结果的地址空间char **resultp;//定义存储查找到的记录的个数的变量int nrow;//定义存储每一条记录的字段个数的变量int ncolumn;//ret = sqlite3_get_table(db, "select * from userInfo;", &resultp, \// &nrow, &ncolumn, &errmsg);ret = sqlite3_get_table(db, "select pwd from userInfo where ID = 100;",&resultp, &nrow, &ncolumn, &errmsg);if(ret != SQLITE_OK){printf("查找信息失败:%s\n",errmsg);sqlite3_close(db);return -1;}//如何得知查找到数据了？if(0 == nrow){//没有找到printf("用户不存在!\n");}else{//找到了//遍历---》从0开始，到nrow-1结束int i,j;//下面双层for循环打印后续视情况而定，可以不选择打印，直接使用数据集中的值进行判断即可！for(i=0; i<=nrow; i++){for(j=0; j<ncolumn;j++){printf("%s\t", resultp[i*ncolumn+j]);}printf("\n");}//比对环节char srcpwd[20] = {"111111"};//假设这是客户端发送的需要登录的客户端的密码//和在数据库中的查找到的密码进行比对if(0 == strcmp(resultp[1], srcpwd)){printf("登陆成功!\n");}else{printf("密码错误!\n");}}return 0;
}

数据库关闭

int sqlite3_close(sqlite3 *db);
功能：关闭sqlite数据库
返回值：成功返回0，失败返回错误码

错误信息的打印

const char *sqlite3_errmsg(sqlite3 *db);
返回值：返回错误信息