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SQLite源码分析1 整体架构#

简介#

https://www.sqlite.org
SQLite是一个轻量数据库，应用广泛。一个数据库一个文件。

  • self contained
    依赖少。可整合成一个c文件(https://www.sqlite.org/amalgamation.html)。
    只依赖十个左右的标准C库函数。

  • Serverless
    无服务。没有C/S结构、进程间网络间通讯，只在一个进程里跑。

  • Zero-Configuration
    不需要配置，直接可使用。

  • Transactional
    符合ACID原则。各种崩溃都不会影响操作的原子性或损毁文件。

整体架构#

见https://www.sqlite.org/arch.html

  • Tokenizer分词器
    把sql语句解成一个个token，传给paser进行语法解析。类似编译器那一套东西。

  • Parser语法分析器
    https://www.sqlite.org/lemon.html
    根据定义好的sql语法，解析token串。
    规则在parse.y

  • Code Generator
    https://www.sqlite.org/opcode.html
    处理语法树，生成bytecode。
    包含一批类似delete.c，insert.c的代码，处理各种sql语句，转换成合适的bytecode。

  • Bytecode Engine
    bytecode用一个虚拟机来执行。代码为vdbe.c。

  • B树
    数据库的核心数据结构。每个表、每个index都有一棵B树。

  • Page Cache页缓存
    除了页缓存的基础功能。还实现原子操作、回滚等功能。

  • OS Interface
    os接口层，实现跨平台。
    https://www.sqlite.org/vfs.html

  • Utilities
    其他辅助功能。比如内存分配、字符串-数字转换、unicode处理等等。

  • Test Code
    测试流程

命令行功能结构#

linux下输入sqlite3 test_db，进入sqlite命令行，自动打开test_db这个数据库文件。
并接受用户输入的sql语句。

看源代码shell.c的main函数如何实现这一流程。

   main()
       做各种初始化和配置,包括main_init.

       处理参数

       sqlite3_initialize()

       sqlite3_appendvfs_init()

       open_db() // 打开数据库
           SHELL_OPEN_NORMAL
           sqlite3_open_v2()(main.c)
               openDatabase()
                   sqliteInt.h包含各种内部接口的定义
                   比如全局配置,Sqlite3Config.

                   createCollation()

       // 打印欢迎信息 “SQLite version ...”

       process_input() // 死循环处理命令行的输入
           one_input_line() // 解出一行sql语句

           runOneSqlLine() // 运行一条sql语句
               shell_exec()
                   sqlite3_prepare_v2
                       sqlite3LockAndPrepare
                           sqlite3Prepare() // Compile the UTF-8 encoded SQL statement zSql into a statement handle

                               sqlite3RunParser()(tokenize.c)
                               sqlite3Parser() // 这里开始语法解析。sqlite3Parser在parse.y里定义。

       各种free

       结束

总结#

了解了SQLite的整体架构和命令行流程

参考#

https://www.sqlite.org/arch.html
https://www.zhihu.com/question/22819578

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