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sqlite3+使用总结
原文地址:http://blog.csdn.net/guanhuhousheng/article/details/6934609
前序
sqlite3 的确很好用。小巧、速度快。但是因为非微软的产品,帮助文档总觉得不够。这些天再次研究它,又有一些收获,这里把我对 sqlite3 的研究列出来,以备忘记。
这里要注明,我是一个 跨平台专注者,并不喜欢只用 windows 平台。我以前的工作就是为 unix 平台写代码 。下面我所写的东西,虽然没有验证,但是我已尽量不使用任何windows 的东西,只使用标准 C 或标准C++。但是,我没有尝试过在别的系统、别的编译器下编译,因此下面的叙述如果不正确,则留待以后修改 。
下面我的代码 仍然用 VC 编写,因为我觉得VC是一个 很不错的IDE,可以加快代码 编写速度(例如配合 Vassist )。下面我所说的编译环境,是VC2003。如果读者觉得自己习惯于 unix 下用 vi 编写代码 速度较快,可以不用管我的说明,只需要符合自己习惯即可,因为我用的是标准 C 或 C++ 。不会给任何人带来不便。
一、版本
从 www.sql ite.org<http://www.sql ite.org/> 网站可下载到最新的 sql ite 代码 和编译版本。我写此文章 时,最新代码 是 3.3.17 版本。
很久没有去下载 sql ite 新代码 ,因此也不知道 sql ite 变化这么大。以前很多文件 ,现在全部合并成一个 sqlite3 .c 文件 。如果单独用此文件 ,是挺好的,省去拷贝一堆文件 还担心有没有遗漏。但是也带来一个 问题:此文件 太大,快接近7万行代码 ,VC开它整个机器都慢下来了。如果不需要改它代码 ,也就不需要打开sqlite3 .c文件 ,机器不会慢。但是,下面我要写通过修改 sql ite 代码 完成加密功能 ,那时候就比较痛苦了。如果个人水平较高,建议用些简单的编辑器来编辑,例如 UltraEdit 或 Notepad 。速度会快很多。(源码网整理,www.codepub.com )
二、基本编译
这个不想多说了,在 VC 里新建 dos 控制台空白工程,把 sqlite3 .c 和sqlite3 .h 添加 到工程,再新建一个 main.cpp 文件 。在里面写:
extern "C"
{
#include"./sqlite3 .h"
};
int main( int , char **)
return0;
}
为什么要 extern “C”?如果问这个问题,我不想说太多,这是C++的基础。要在C++ 里使用一段 C 的代码 ,必须要用 extern “C”括起来。C++跟 C虽然语法上有重叠,但是它们是两个不同的东西,内存里的布局是完全不同的,在C++编译器里不用extern “C”括起C代码 ,会导致编译器不知道该如何为 C 代码 描述内存布局。
可能在 sqlite3 .c 里人家已经把整段代码 都 extern “C”括起来了,但是你遇到一个 .c 文件 就自觉的再括一次,也没什么不好。
基本工程就这样建立起来了。编译,可以通过。但是有一堆的 warning。可以不管它。
三、sql ITE操作入门
sql ite提供的是一些C函数 接口,你可以用这些函数 操作数据库 。通过使用这些接口,传递一些标准sql 语句(以 char * 类型)给 sql ite 函数 ,sql ite 就会为你操作数据库 。
sql ite 跟MS的access一样是文件 型数据库 ,就是说,一个 数据库 就是一个 文件 ,此数据库 里可以建立很多的表,可以建立索引、触发器等等,但是,它实际上得到的就是一个 文件 。备份这个文件 就备份了整个数据库 。
sql ite 不需要任何数据库 引擎,这意味着如果你需要 sql ite 来保存一些用户 数据,甚至都不需要安装数据库
(如果你做个小软件还要求人家必须装了sql server才能运行,那也太黑心了)。
下面开始介绍数据库 基本操作。
1、 基本流程
(1) 关键数据结构
sql ite 里最常用到的是 sqlite3 * 类型。从数据库 打开开始,sql ite就要为这个类型准备好内存,直到数据库 关闭 ,整个过程都需要用到这个类型。当数据库 打开时开始,这个类型的变量就代表了你要操作的数据库 。下面再详细介绍。
intsqlite3 _open(文件 名,sqlite3 **);
用这个函数 开始数据库 操作。
需要传入两个参数,一是数据库 文件 名,比如:c:\\DongChunGuang_Database.db。文件 名不需要一定存在,如果此文件 不存在,sql ite 会自动 建立它。如果它存在,就尝试把它当数据库 文件 来打开。sqlite3 ** 参数即前面提到的关键数据结构。这个结构底层细节如何,你不要关它。函数 返回值表示操作是否正确,如果是 sql ITE_OK 则表示操作正常。相关的返回值sql ite定义了一些宏。具体这些宏的含义可以参考 sqlite3 .h 文件 。里面有详细定义(顺便说一下,sqlite3 的代码 注释率自称是非常高的,实际上也的确很高。只要你会看英文,sql ite 可以让你学到不少东西)。
下面介绍关闭 数据库 后,再给一段参考代码 。
intsqlite3 _close(sqlite3 *);
前面如果用 sqlite3 _open 开启了一个 数据库 ,结尾时不要忘了用这个函数 关闭 数据库 。
下面给段简单的代码 :
sqlite3 *db=NULL;
int result
result=sqlite3 _open(“c:\\Dcg_database.db”,&db);
if (result!=sql ITE_OK)
{
//数据库 打开失败
return-1;
}
//数据库 操作代码
//…
//数据库 打开成功
//关闭 数据库
sqlite3 _close(db);
return0;
}
这就是一次数据库 操作过程。
2、 sql 语句操作
本节介绍如何用sql ite 执行标准 sql 语法。
(1) 执行sql 语句
intsqlite3 _exec(sqlite3 *,const char *sql ,sqlite3 _callback,153); background-color:inherit; font-weight:bold">void *,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **errmsg);
这就是执行一条 sql 语句的函数 。
第1个参数不再说了,是前面open函数 得到的指针。说了是关键数据结构。
第2个参数const char*sql 是一条 sql 语句,以\0结尾。
第3个参数sqlite3 _callback是回调,当这条语句执行之后,sqlite3 会去调用 你提供的这个函数 。(什么是回调函数 ,自己找别的资料学习)
第4个参数void* 是你所提供的指针,你可以传递任何一个 指针参数到这里,这个参数最终会传到回调函数 里面,如果不需要传递指针给回调函数 ,可以填NULL。等下我们再看回调函数 的写法,以及这个参数的使用。
第5个参数char **errmsg 是错误 信息。注意是指针的指针。sqlite3 里面有很多固定的错误 信息。执行 sqlite3 _exec 之后,执行失败时可以查阅这个指针(直接 printf(“%s \3n”,errmsg))得到一串字符串信息,这串信息告诉你错在什么地方。sqlite3 _exec函数 通过修改 你传入的指针的指针,把你提供的指针指向错误 提示 信息,这样sqlite3 _exec函数 外面就可以通过这个 char*得到具体错误 提示 。
说明:通常,sqlite3 _callback 和它后面的 void * 这两个位置都可以填 NULL。填NULL表示你不需要回调。比如你做 insert 操作,做 delete 操作,就没有必要使用回调。而当你做select 时,就要使用回调,因为 sqlite3 把数据查出来,得通过回调告诉你查出了什么数据。
(2) exec 的回调
typedefint (*sqlite3 _callback)( char **,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **);
你的回调函数 必须定义成上面这个函数 的类型。下面给个简单的例子:
//sqlite3 的回调函数
//sql ite每查到一条记录,就调用 一次这个回调
intLoadMyInfo( void *para ,intn_column,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **column_value,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **column_name)
//para 是你在sqlite3 _exec里传入的void*参数
//通过para 参数,你可以传入一些特殊的指针(比如类指针、结构指针),然后在这里 面强制转换成对应的类型(这里面是void*类型,必须强制转换成你的类型才可用)。然后操作这些数据
//n_column是这一条记录有多少个字段(即这条记录有多少列)
//char**column_value是个关键值,查出来的数据都保存在这里 ,它实际上是个1维数组(不要以为是2维数组),每一个 元素都是一个 char*值,是一个 字段内容 (用字符串来表示,以\0结尾)
//char**column_name跟column_value是对应的,表示这个字段的字段名称
//这里,我不使用para 参数。忽略它的存在.
inti;
printf(“记录包含%d个字段\n”,n_column);
for(i=0;i<n_column;i++)
printf(“字段名:%s ?>字段值:%s \n”,column_name[i],column_value[i]);
printf(“------------------\n“);
}
char**)
sqlite3 *db;
intresult;
char*errmsg=NULL;
//创建一个 测试表,表名叫MyTable_1,有2个字段:ID和name。其中ID是一个 自动 增加 的类型,以后insert时可以不去指定这个字段,它会自己从0开始增加
result=sqlite3 _exec(db,“createtableMyTable_1(IDintegerprimarykeyautoincrement,namenvarchar(32))”,NULL,errmsg);
printf(“创建表失败,错误 码:%d,错误 原因:%s \n”,result,errmsg);
//插入一些记录
printf(“插入记录失败,错误 码:%d,错误 原因:%s \n”,248); line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> result=sqlite3 _exec(db,“insertintoMyTable_1(name)values(‘骑单车’)”,153); background-color:inherit; font-weight:bold">if (result!=sql ITE_OK)
printf(“插入记录失败,错误 码:%d,错误 原因:%s \n”,“insertintoMyTable_1(name)values(‘坐汽车’)”,0); background-color:inherit">//开始查询 数据库
}
通过上面的例子,应该可以知道如何打开一个 数据库 ,如何做数据库 基本操作。
有这些知识,基本上可以应付很多数据库 操作了。
上面介绍的 sqlite3 _exec 是使用回调来执行 select 操作。还有一个 方法 可以直接查询 而不需要回调。但是,我个人感觉还是回调好,因为代码 可以更加整齐,只不过用回调很麻烦,你得声明一个 函数 ,如果这个函数 是类成员 函数 ,你还不得不把它声明成 static 的(要问为什么?这又是C++基础了。C++成员函数 实际上隐藏了一个 参数:this,C++调用 类的成员函数 的时候,隐含把类指针当成函数 的第一个 参数传递进去。结果,这造成跟前面说的 sql ite 回调函数 的参数不相符。只有当把成员函数 声明成 static 时,它才没有多余的隐含的this参数)。
虽然回调显得代码 整齐,但有时候你还是想要非回调的 select 查询 。这可以通过 sqlite3 _get_table 函数 做到。
intsqlite3 _get_table(sqlite3 *,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char***resultp,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int *nrow,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int *ncolumn,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **errmsg);
第1个参数不再多说,看前面的例子。
第2个参数是 sql 语句,跟sqlite3 _exec 里的 sql 是一样的。是一个 很普通的以\0结尾的char *字符串。
第3个参数是查询 结果,它依然一维数组(不要以为是二维数组,更不要以为是三维数组)。它内存布局是:第一行是字段名称 ,后面是紧接着是每个字段的值。下面用例子来说事。
第4个参数是查询 出多少条记录(即查出多少行)。
第5个参数是多少个字段(多少列)。
第6个参数是错误 信息,跟前面一样,这里不多说了。
下面给个简单例子:
sqlite3 *db;
intresult;
char*errmsg=NULL;
char**dbResult;
intnRow,nColumn;
inti,j;
intindex;
result=sqlite3 _open(“c:\\Dcg_database.db”,&db);
{
//开始查询 ,传入的dbResult已经是char**,这里又加了一个 &取地址符 ,传递进去的就成了char***
result=sqlite3 _get_table(db,&dbResult,&nRow,&nColumn,&errmsg);
if(sql ITE_OK==result)
//查询 成功
index=nColumn;
printf(“查到%d条记录\n”,nRow);
for(i=0;i<nRow;i++)
printf(“第%d条记录\n”,i+1);
for(j=0;j<nColumn;j++)
printf(“字段名:%s ?>字段值:%s \n”,dbResult[j],dbResult[index]);
++index;
printf(“-------\n”);
//到这里,不论数据库 查询 是否成功,都释放char**查询 结果,使用sql ite提供的功能 来释放
sqlite3 _free_table(dbResult);
}
到这个例子为止,sqlite3 的常用用法 都介绍完了。
用以上的方法 ,再配上 sql 语句,完全可以应付绝大多数数据库 需求。
但有一种情况,用上面方法 是无法实现的:需要insert、select 二进制。当需要处理二进制数据时,上面的方法 就没办法做到。下面这一节说明如何插入二进制数据
3、 操作二进制
sql ite 操作二进制数据需要用一个 辅助的数据类型:sqlite3 _stmt * 。
这个数据类型记录了一个 “sql 语句”。为什么我把 “sql 语句”用双引号引起来?因为你可以把 sqlite3 _stmt * 所表示的内容 看成是 sql 语句,但是实际上它不是我们所熟知的sql 语句。它是一个 已经把sql 语句解析了的、用sql ite自己标记 记录的内部数据结构。
正因为这个结构已经被解析了,所以你可以往这个语句里插入二进制数据。当然,把二进制数据插到 sqlite3 _stmt 结构里可不能直接 memcpy ,也不能像 std::string 那样用 + 号。必须用 sql ite 提供的函数 来插入。
(1) 写入二进制
下面说写二进制的步骤。
要插入二进制,前提是这个表的字段的类型是 blob 类型。我假设有这么一张表:
create table Tbl_2( IDinteger,file_content blob )
首先声明
sqlite3 _stmt*stat;
然后,把一个 sql 语句解析到 stat 结构里去:
// sqlite3 _prepare 接口把一条sql 语句编译成字节码留给后面的执行函数 . 使用该接口访问数据库 是当前比较好的的一种方法 .
sqlite3 _prepare(db,“insertintoTbl_2(ID,file_content)values(10,?)”,-1,&stat,0);
上面的函数 完成 sql 语句的解析。第一个 参数跟前面一样,是个 sqlite3 * 类型变量,第二个参数是一个 sql 语句。
这个 sql 语句特别之处在于 values 里面有个? 号。在sqlite3 _prepare函数 里,?号表示一个 未定的值,它的值等下才插入。第三个参数我写的是-1,这个参数含义是前面 sql 语句的长度。如果小于0,sql ite会自动 计算它的长度(把sql 语句当成以\0结尾的字符串)。第四个参数是 sqlite3 _stmt 的指针的指针。解析以后的sql 语句就放在这 个结构里。
第五个参数我也不知道是干什么的。为0就可以了。
如果这个函数 执行成功(返回值是 sql ITE_OK 且 stat 不为NULL ),那么下面就可以开始插入二进制数据。
sqlite3 _bind_blob(stat,1,pdata,(int )(length_of_data_in_bytes),NULL);
这个函数 一共有5个参数。
第1个参数:是前面prepare得到的 sqlite3 _stmt * 类型变量。
第2个参数:?号的索引。前面prepare的sql 语句里有一个 ?号,假如有多个?号怎么插入?方法 就是改变 bind_blob 函数 第2个参数。这个参数我写1,表示这里插入的值要替换stat 的第一个 ?号(这里的索引从1开始计数,而非从0开始)。如果你有多个?号,就写多个 bind_blob 语句,并改变它们的第2个参数就替换到不同的?号。如果有?号没有替换,sql ite为它取值null。
第3个参数:二进制数据起始指针。
第4个参数:二进制数据的长度,以字节为单位。
第5个参数:是个析够回调函数 ,告诉sql ite当把数据处理完后调用 此函数 来析够你的数据。这个参数我还没有使用过,因此理解也不深刻。但是一般都填NULL,需要释放的内存自己用代码 来释放。
bind完了之后,二进制数据就进入了你的“sql 语句”里了。你现在可以把它保存到数据库 里:
虚拟机执行字节码,执行过程是一个 步进(stepwise)的过程,每一步(step)由sqlite3 _step()启动,并由VDBE(sql ite虚拟机)执行一段字节 码。由sqlite3 _prepare编译字节代码 ,并由sqlite3 _step()启动虚拟机执行。在遍历结果集的过程中,它返回sql ITE_ROW,当到达结果末尾时,返回sql ITE_DONE
intresult=sqlite3 _step(stat);
通过这个语句,stat 表示的sql 语句就被写到了数据库 里。
最后,要把 sqlite3 _stmt结构给释放:sqlite3 _finalize( stat ); //把刚才分配的内容 析构掉
(2) 读出二进制
下面说读二进制的步骤。
跟前面一样,
先声明 sqlite3 _stmt *类型变量:
sqlite3 _stmt*stat;
然后,把一个 sql 语句解析到 stat 结构里去:
当 prepare 成功之后(返回值是 sql ITE_OK ),开始查询 数据。
intresult=sqlite3 _step(stat);
这一句的返回值是sql ITE_ROW 时表示成功(不是 sql ITE_OK )。
你可以循环执行 sqlite3 _step 函数 ,一次 step 查询 出一条记录。直到返回值不为 sql ITE_ROW 时表示查询 结束。
然后开始获取 第一个 字段:ID 的值。ID是个整数,用下面这个语句获取 它的值:
int id =sqlite3 _column_int( stat,0 ); //第2个参数表示获取 第几个字段内容 ,从0开始计算,因为我的表的ID字段是第一个 字段,因此这里我填0
下面开始获取 file_content 的值,因为 file_content 是二进制,因此我需要得到它的指针,还有它的长度:
constvoid *pFileContent=sqlite3 _column_blob(stat,1);
intlen=sqlite3 _column_bytes(stat,1);
这样就得到了二进制的值。
把 pFileContent 的内容 保存出来之后,
不要忘了释放sqlite3 _stmt 结构:
sqlite3 _finalize(stat);
(3) 重复使用 sqlite3 _stmt 结构
如果你需要重复使用sqlite3 _prepare 解析好的 sqlite3 _stmt 结构,需要用函数 :sqlite3 _reset。
result=sqlite3 _reset(stat);
这样, stat 结构又成为sqlite3 _prepare 完成时的状态,你可以重新为它bind 内容 。
(4) 事务处理
sql ite 是支持 事务处理的。如果你知道你要同步删除 很多数据,不仿把它们做成一个 统一的事务。通常一次 sqlite3 _exec 就是一次事务,如果你要删除 1万条数据,sql ite就做了1万次:开始新事务->删除 一条数据->提交事务->开始新事务->… 的过程。这个操作是很慢的。因为时间都花在了开始事务、提交事务上。你可以把这些同类操作做成一个 事务,这样如果操作错误 ,还能够回滚事务。
事务的操作没有特别的接口函数 ,它就是一个 普通的 sql 语句而已:
分别如下:
"begintransaction",&zErrorMsg);
"committransaction",0); background-color:inherit">//提交事务
"rollbacktransaction",0); background-color:inherit">//回滚事务
(3) 补充
基本上,使用sqlite3 _open,sqlite3 _close,sqlite3 _exec这三个函数 ,可以完成大大部分的工作。但还不完善。上面的例子中,都是直接以sql 语句的形式来操作数据库 ,这样很容易被注入。所以有必要使用sql 参数。
sqlite3 _prepare
sqlite3 _bind_*
sqlite3 _step
sqlite3 _column_*
struct sqlite3 _stmt
sqlite3 _finalize
sqlite3 _prepare用来编译sql 语句。sql 语句被执行之前,必须先编译成字节码。S
qlite3_stmt是一个 结构体,表示sql 语句编译后的字节码。
sqlite3 _step用来执行编译后的sql 语句。
sqlite3 _bind_*用于将sql 参数绑定到sql 语句。
sqlite3 _column_*用于从查询 的结果中获取 数据。
sqlite3 _finalize用来释放sqlite3 _stmt对象。
代码 最能说明函数 的功能 ,
下面就用一个 例子来演示吧~~
//----------------------------------------------
//sqlite3 _prepare,sqlite3 _bind_*,
//sqlite3 _step,sqlite3 _column_*,
//sqlite3 _column_type
//sqlite3 _stmt,sqlite3 _finalize,sqlite3 _reset
//查询
sqlite3 *conn=NULL;
sqlite3 _stmt*stmt=NULL;
char*err_msg=NULL;
//列数据类型
charcol_types[][10]={ "" , "Integer" , "Float" , "Text" , "Blob" , "NULL" };
sqlite3 _open("test.db" ,&conn);
sqlite3 _prepare(conn,"SELECT*FROM[test_for_cpp]WHERE[id]>?" ,&stmt,&err_msg);
sqlite3 _bind_int(stmt,5);
while(sql ITE_ROW==sqlite3 _step(stmt))
intcol_count=sqlite3 _column_count(stmt);
char*col_0_name=sqlite3 _column_name(stmt,0);
intid=sqlite3 _column_int(stmt,0);
intid_type=sqlite3 _column_type(stmt,0); background-color:inherit">//获取 列数据类型
char*col_2_name=sqlite3 _column_name(stmt,2);
intage=sqlite3 _column_int(stmt,2);
intage_type=sqlite3 _column_type(stmt,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char *col_1_name=sqlite3 _column_name(stmt,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char name[80];
strncpy (name,(char *)sqlite3 _column_text(stmt,1),80);
intname_type=sqlite3 _column_type(stmt,1);
//打印结果
printf("col_count:%d,%s =%d(%s ),%s =%s (%s ),%s =%d(%s )\n" ,
col_count,col_0_name,id,col_types[id_type],col_2_name,name,
col_types[name_type],col_1_name,age,col_types[age_type]);
sqlite3 _finalize(stmt);
sqlite3 _close(conn);
这段代码 查询 id号大于5的所有记录,并显示 到控制台,最后效果 为
sql ite c/c++ api学习 -stanfordxu - stanfordxu的博客 其他函数
在上面的例子中,还使用了其他的一些函数 ,如:
sqlite3 _column_count用于获取 结果集中列的数量 ;
sqlite3 _column_name用于获取 列的名称 ;
sqlite3 _column_type用于获取 列的数据类型;
sqlite3 _errcode用于获取 最近一次操作出错的错误 代码 ;
sqlite3 _errmsg用于获取 最近一次操作出错的错误 说明。 sql ite的api中还有很多的函数 ,有了上面的基础,相信你通过查询 官方的文档,能迅速掌握本文未介绍的api。
字符串编码
在官网上查看sql ite的api的时候,发现有很同函数 的名称 都非常相似,只是最后添加 了”_16”,如:sqlite3 _open和 sqlite3 _open16,sqlite3 _errmsg和sqlite3 _errmsg16,等等。其实添加 了”16”后缀的函数 ,主要用于支持 utf-16编码的字符串。如 sqlite3 _open16可以接收utf-16编码的数据库 路径。
在sourceforge上,有一个 开源的项目sql itex,它封装了这些api,使对sql ite数据库 的操作更加方便。sql itex的源代码 非常的简单,感兴趣的同学可以下载下来自己研究。
///////////////////////////////////////////////////另外一个 代码 ///////////////////////////////////////////////
#include<stdio .h>
#include<stdlib.h>
#include"sqlite3 .h"
#include<string.h>
intargc,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char **argv)
intrc,i,ncols;
sqlite3 _stmt*stmt;
char*sql ;
char*tail;
//打开数据
rc=sqlite3 _open("foods.db" ,&db);
if(rc){
fprintf(stderr,"Can'topendatabase:%s \n" ,108); list-style:decimal-leading-zero outside; color:inherit; line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> sqlite3 _errmsg(db));
sqlite3 _close(db);
exit(1);
sql ="select*fromepisodes" ;
//预处理
rc=sqlite3 _prepare(db,sql ,(int )strlen(sql ),&tail);
if(rc!=sql ITE_OK){
fprintf(stderr,"sql error:%s \n" ,sqlite3 _errmsg(db));
rc=sqlite3 _step(stmt);
ncols=sqlite3 _column_count(stmt);
while(rc==sql ITE_ROW){
for(i=0;i<ncols;i++){
"'%s '",sqlite3 _column_text(stmt,i));
"\n");
rc=sqlite3 _step(stmt);
//释放statement
sqlite3 _finalize(stmt);
//=====================================================================
前面所说的内容 网上已经有很多资料,虽然比较零散,但是花点时间也还是可以找到的。现在要说的这个——数据库 加密,资料就很难找。也可能是我操作水平不够,找不到对应资料。但不管这样,我还是通过网上能找到的很有限的资料,探索出了给sql ite数据库 加密的完整步骤。
这里要提一下,虽然 sql ite 很好用,速度快、体积小巧。但是它保存的文件 却是明文的。若不信可以用NotePad 打开数据库 文件 瞧瞧,里面insert 的内容 几乎一览无余。这样赤裸裸的展现自己,可不是我们的初衷。当然,如果你在嵌入式系统、智能手机上使用 sql ite,最好是不加密,因为这些系统运算能力有限,你做为一个 新功能 提供者,不能把用户 有限的运算能力全部花掉。
sql ite为了速度而诞生。因此sql ite本身不对数据库 加密,要知道,如果你选择标准AES算法加密,那么一定有接近50%的时间消耗在加解密算法上,甚至更多(性能 主要取决于你算法编写水平以及你是否能使用cpu 提供的底层运算能力,比如MMX或sse系列指令可以大幅度提升运算速度)。
sql ite免费版本是不提供加密功能 的,当然你也可以选择他们的收费版本,那你得支付2000块钱,而且是USD。我这里也不是说支付钱不好,如果只为了数据库 加密就去支付2000块,我觉得划不来。因为下面我将要告诉你如何为免费的sql ite扩展出加密模块——自己动手扩展,这是sql ite允许,也是它提倡的。
那么,就让我们一起开始为 sqlite3 .c 文件 扩展出加密模块。
1、 必要的宏
通过阅读 sql ite 代码 (当然没有全部阅读完,6万多行代码 ,没有一行是我习惯的风格,我可没那么多眼神去看),我搞清楚了两件事:
sql ite是支持 加密扩展的;
需要 #define 一个 宏才能使用加密扩展。
这个宏就是 sql ITE_HAS_CODEC。
你在代码 最前面(也可以在 sqlite3 .h 文件 第一行)定义:
#ifndefsql ITE_HAS_CODEC
#definesql ITE_HAS_CODEC
#endif
如果你在代码 里定义了此宏,但是还能够正常编译,那么应该是操作没有成功。因为你应该会被编译器提示 有一些函数 无法链接 才对。如果你用的是 VC 2003,你可以在“解决方 案”里右键点击你的工程,然后选“属性 ”,找到“C/C++”,再找到“命令行”,在里面手工添加 “/D "sql ITE_HAS_CODEC"”。
定义了这个宏,一些被 sql ite 故意屏蔽 掉的代码 就被使用了。这些代码 就是加解密的接口。
尝试编译,vc会提示 你有一些函数 无法链接 ,因为找不到他们的实现。
如果你也用的是VC2003,那么会得到下面的提示 :
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3 CodecGetKey ,该符号在函数 _attachFunc 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3 CodecAttach ,该符号在函数 _attachFunc 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3 _activate_see ,该符号在函数 _sqlite3 Pragma 中被引用
error LNK2019: 无法解析的外部符号 _sqlite3 _key ,该符号在函数 _sqlite3 Pragma 中被引用
Fatal error LNK1120: 4 个无法解析的外部命令
这是正常的,因为sql ite只留了接口而已,并没有给出实现。
下面就让我来实现这些接口。
2、 自己实现加解密接口函数
如果真要我从一份 www.sql ite.org 网上down下来的 sqlite3 .c 文件 ,直接摸索出这些接口的实现,我认为我还没有这个能力。
好在网上还有一些代码 已经实现了这个功能 。通过参照他们的代码 以及不断编译中vc给出的错误 提示 ,最终我把整个接口整理出来。
实现这些预留接口不是那么容易,要重头说一次怎么回事很困难。我把代码 都写好了,直接把他们按我下面的说明拷贝到 sqlite3 .c 文件 对应地方即可。我在下面也提供了sqlite3 .c 文件 ,可以直接参考或取下来使用。
这里要说一点的是,我另外新建了两个文件 :crypt.c和crypt.h。
其中crypt.h如此定义:
<prename= "code" class = "cpp" >#ifndefDCG_sql ITE_CRYPT_FUNC_
#defineDCG_sql ITE_CRYPT_FUNC_
/***********
董淳光写的sql ITE加密关键函数 库
***********/
/***********
关键加密函数
***********/
intMy_Encrypt_Func(unsigned char *pData,unsigned int data_len,87); background-color:inherit; font-weight:bold">char *key,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int len_of_key);
关键解密函数
intMy_DeEncrypt_Func(unsigned #endif
其中的crypt.c如此定义:
#include"./crypt.h"
#include"memory.h"
intlen_of_key)
关键解密函数
intlen_of_key)
}</pre>
<pre></pre>
<p></p>
<p>这个文件 很容易看,就两函数 ,一个 加密一个 解密。传进来的参数分别是待处理的数据、数据长度、密钥、密钥长度。</p>
<p>处理时直接把结果作用于pData指针指向的内容 。</p>
<p>你需要定义自己的加解密过程,就改动这两个函数 ,其它部分不用动。扩展起来很简单。</p>
<p>这里有个特点,data_len一般总是1024字节。正因为如此,你可以在你的算法里使用一些特定长度的加密算法,比如AES要求被加密数据一定是128位(16字节)长。这个1024不是碰巧,而是sql ite的页定义是1024字节,在sqlite3 .c文件 里有定义:</p>
<p></p>
<prename="code" class = "cpp" >#definesql ITE_DEFAULT_PAGE_SIZE1024</pre>
<p>你可以改动这个值,不过还是建议没有必要不要去改它。</p>
<p>上面写了两个扩展函数 ,如何把扩展函数 跟sql ite挂接起来,这个过程说起来比较麻烦。我直接贴代码 。</p>
<p>分3个步骤。</p>
<p>首先,在sqlite3 .c文件 顶部,添加 下面内容 :</p>
<prename="code" class = "cpp" >#ifdefsql ITE_HAS_CODEC
#include"./crypt.h"
用于在sqlite3 最后关闭 时释放一些内存
voidsqlite3 pager_free_codecarg(void *pArg);
#endif</pre>
<p>这个函数 之所以要在sqlite3 .c开头声明,是因为下面在sqlite3 .c里面某些函数 里要插入这个函数 调用 。所以要提前声明。</p>
<p>其次,在sqlite3 .c文件 里搜索 “sqlite3 PagerClose”函数 ,要找到它的实现代码 (而不是声明代码 )。</p>
<p>实现代码 里一开始是:</p>
class= "cpp" >#ifdefsql ITE_ENABLE_MEMORY_MANAGEMENT
/*Amalloc()cannotfailinsqlite3 ThreadData()asoneormorecallstomalloc()musthavealreadybeenmadebythisthread**beforeitgetstothispoint.ThismeanstheThreadDatamusthavebeenallocatedalreadysothatThreadData.nAlloccanbe**set.
*/
ThreadData*pTsd=sqlite3 ThreadData();
assert(pPager);
assert(pTsd&&pTsd->nAlloc);
<p>需要在这 部分后面紧接着插入:</p>
sqlite3 pager_free_codecarg(pPager->pCodecArg);
<p>这里要注意,sqlite3 PagerClose函数 大概也是3.3.17版本左右才改名的,以前版本里是叫“sqlite3 pager_close”。因此你在老版本sql ite代码 里搜索 “sqlite3 PagerClose”是搜不到的。</p>
<p>类似的还有“sqlite3 pager_get”、“sqlite3 pager_unref”、“sqlite3 pager_write”、“sqlite3 pager_pagecount”等都是老版本函数 ,它们在pager.h文件 里定义。新版本对应函数 是在sqlite3 .h里定义(因为都合并到sqlite3 .c和sqlite3 .h两文件 了)。所以,如果你在使用老版本的sql ite,先看看pager.h文件 ,这些函数 不是消失了,也不是新蹦出来的,而是老版本函数 改名得到的。</p>
<p>最后,往sqlite3 .c文件 下找。找到最后一行:</p>
<p></p>
<p>在这 一行后面,接上本文最下面的代码 段。</p>
<p>这些代码 很长,我不再解释,直接接上去就得了。</p>
<p>唯一要提的是DeriveKey函数 。这个函数 是对密钥的扩展。比如,你要求密钥是128位,即是16字节,但是如果用户 只输入1个字节呢?2个字节呢?或输入50个字节呢?你得对密钥进行扩展,使之符合16字节的要求。</p>
<p>DeriveKey函数 就是做这个扩展的。有人把接收到的密钥求md5,这也是一个 办法,因为md5运算结果固定16字节,不论你有多少字符,最后就是16字节。这是md5算法的特点。但是我不想用md5,因为还得为它添加 包含一些md5的.c或.cpp文件 。我不想这么做。我自己写了一个 算法来扩展密钥,很简单的算法。当然,你也可以使用你的扩展方法 ,也而可以使用md5算法。只要修改 DeriveKey函数 就可以了。</p>
<p>在DeriveKey函数 里,只管申请空间构造所需要的密钥,不需要释放,因为在另一个 函数 里有释放过程,而那个函数 会在数据库 关闭 时被调用 。参考我的DeriveKey函数 来申请内存。</p>
<p>这里我给出我已经修改 好的sqlite3 .c和sqlite3 .h文件 。</p>
<p>如果太懒,就直接使用这两个文件 ,编译肯定能通过,运行也正常。当然,你必须按我前面提的,新建crypt.h和crypt.c文件 ,而且函数 要按我前面定义的要求来做。</p>
<h2><aname="t20" ></a>3、加密使用方法 :</h2>
<p>现在,你代码 已经有了加密功能 。</p>
<p>你要把加密功能 给用上,除了改sqlite3 .c文件 、给你工程添加 sql ITE_HAS_CODEC宏,还得修改 你的数据库 调用 函数 。</p>
<p>前面提到过,要开始一个 数据库 操作,必须先sqlite3 _open。</p>
<p>加解密过程就在sqlite3 _open后面操作。</p>
<p>假设你已经sqlite3 _open成功了,紧接着写下面的代码 :</p>
class= "cpp" > int i;
//添加 、使用密码
i=sqlite3 _key(db,"dcg" ,3);
//修改密码
i=sqlite3 _rekey(db,0);</pre>
<p>用sqlite3 _key函数 来提交密码。</p>
<p>第1个参数是sqlite3 *类型变量,代表着用sqlite3 _open打开的数据库 (或新建数据库 )。</p>
<p>第2个参数是密钥。</p>
<p>第3个参数是密钥长度。</p>
<p>用sqlite3 _rekey来修改密码 。参数含义同sqlite3 _key。</p>
<p>实际上,你可以在sqlite3 _open函数 之后,到sqlite3 _close函数 之前任意位置调用 sqlite3 _key来设置密码。</p>
<p>但是如果你没有设置密码,而数据库 之前是有密码的,那么你做任何操作都会得到一个 返回值:sql ITE_NOTADB,并且得到错误 提示 :“fileisencryptedorisnotadatabase”。</p>
<p>只有当你用sqlite3 _key设置了正确的密码,数据库 才会正常工作。</p>
<p>如果你要修改密码 ,前提是你必须先sqlite3 _open打开数据库 成功,然后sqlite3 _key设置密钥成功,之后才能用sqlite3 _rekey来修改密码 。(源码网整理:<ahref="http://www.codepub.com/" >www.codepub.com</a>)</p>
<p>如果数据库 有密码,但你没有用sqlite3 _key设置密码,那么当你尝试用sqlite3 _rekey来修改密码 时会得到sql ITE_NOTADB返回值。</p>
<p>如果你需要清空密码,可以使用:</p>
class= "cpp" >
i=sqlite3 _rekey(db,0);</pre>
<p>来完成密码清空功能 。</p>
<h2><aname="t21" ></a>4、sqlite3 .c最后添加 代码 段</h2>
/***
董淳光定义的加密函数
***/
#ifdefsql ITE_HAS_CODEC
加密结构
#defineCRYPT_OFFSET8
typedefstruct _CryptBlock
BYTE*ReadKey;
BYTE*WriteKey;
intPageSize;
BYTE*Data;
}CryptBlock,*LPCryptBlock;
#ifndefdb _KEY_LENGTH_BYTE/*密钥长度*/
#defineDB_KEY_LENGTH_BYTE16/*密钥长度*/
#endif
#ifndefdb _KEY_PADDING/*密钥位数不足时补充的字符*/
#defineDB_KEY_PADDING0x33/*密钥位数不足时补充的字符*/
/***下面是编译时提示 缺少的函数 ***/
/**这个函数 不需要做 任何处理,获取 密钥的部分在下面DeriveKey函数 里实现**/
voidsqlite3 CodecGetKey(sqlite3 *db,intnDB,153); background-color:inherit; font-weight:bold">void**Key,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int *nKey)
return;
/*被sql ite和sqlite3 _key_interop调用 ,附加密钥到数据库 .*/
intsqlite3 CodecAttach(sqlite3 *db,intnDb,153); background-color:inherit; font-weight:bold">void*pKey,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int nKeyLen);
/**
这个函数 好像是sqlite3 .3.17前不久才加的,以前版本的sql ite里没有看到
这个函数 这个函数 我还没有搞清楚是做什么的,它里面什么都不做直接返回,对加解密没有影响
**/
voidsqlite3 _activate_see(char *right)
intsqlite3 _key(sqlite3 *db,87); background-color:inherit; font-weight:bold">intnKey);
intsqlite3 _rekey(sqlite3 *db,87); background-color:inherit; font-weight:bold">intnKey);
/***下面是上面的函数 的辅助处理函数 ***/
//从用户 提供的缓冲区中得到一个 加密密钥
//用户 提供的密钥可能位数上满足不了要求,使用这个函数 来完成密钥扩展
staticunsigned char *DeriveKey( //创建或更新一个 页的加密算法索引.此函数 会申请缓冲区.
staticLPCryptBlockCreateCryptBlock(unsigned char *hKey,Pager*pager,LPCryptBlockpExisting);
//加密/解密函数 ,被pager调用
void*sqlite3 Codec( void *pArg,unsignedchar*data,PgnonPageNum,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int nMode);
//设置密码函数
int__stdcallsqlite3 _key_interop(sqlite3 *db,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int nKeySize);
//修改密码 函数
int__stdcallsqlite3 _rekey_interop(sqlite3 *db,0); background-color:inherit">//销毁一个 加密块及相关的缓冲区,密钥.
staticvoid DestroyCryptBlock(LPCryptBlockpBlock);
void*sqlite3 pager_get_codecarg(Pager*pPager);
voidsqlite3 pager_set_codec(Pager*pPager,153); background-color:inherit; font-weight:bold">void*(*xCodec)( int ),153); background-color:inherit; font-weight:bold">void *pCodecArg);
intnMode)
LPCryptBlockpBlock=(LPCryptBlock)pArg;
unsignedint dwPageSize=0;
if(!pBlock) return data;
//确保pager的页长度和加密块的页长度相等.如果改变,就需要调整.
if(nMode!=2)
PgHdr*pageHeader;
pageHeader=DATA_TO_PGHDR(data);
if(pageHeader->pPager->pageSize!=pBlock->PageSize)
CreateCryptBlock(0,pageHeader->pPager,pBlock);
switch(nMode)
case0:
case2:
case3:
if(!pBlock->ReadKey) break ;
dwPageSize=pBlock->PageSize;
My_DeEncrypt_Func(data,dwPageSize,pBlock->ReadKey,DB_KEY_LENGTH_BYTE);
break;
case6:
if(!pBlock->WriteKey) memcpy (pBlock->Data+CRYPT_OFFSET,data,pBlock->PageSize);
data=pBlock->Data+CRYPT_OFFSET;
dwPageSize=pBlock->PageSize;
My_Encrypt_Func(data,pBlock->WriteKey,0); background-color:inherit">/*调用 我的加密函数 */
case7:
/*在正常环境下,读密钥和写密钥相同.当数据库 是被重新加密的,读密钥和写密钥未必相同.回滚事务必要用数据库 文件 的原始密钥写入.因此,当一次回滚被写入,总是用数据库 的读密钥,这是为了保证与读取原始数据的密钥相同.
*/
memcpy (pBlock->Data+CRYPT_OFFSET,pBlock->PageSize);
data=pBlock->Data+CRYPT_OFFSET;
My_Encrypt_Func(data,0); background-color:inherit">/*调用 我的加密函数 */
returndata;
voidDestroyCryptBlock(LPCryptBlockpBlock)
//销毁读密钥.
if(pBlock->ReadKey){
sql iteFree(pBlock->ReadKey);
//如果写密钥存在并且不等于读密钥,也销毁.
if(pBlock->WriteKey&&pBlock->WriteKey!=pBlock->ReadKey){
sql iteFree(pBlock->WriteKey);
if(pBlock->Data){
sql iteFree(pBlock->Data);
//释放加密块.
sql iteFree(pBlock);
void*sqlite3 pager_get_codecarg(Pager*pPager)
return(pPager->xCodec)?pPager->pCodecArg:NULL;
intnKeyLen)
char*hKey=NULL;
intj;
if(pKey==NULL||nKeyLen==0)
returnNULL;
hKey=sql iteMalloc(DB_KEY_LENGTH_BYTE+1);
if(hKey==NULL)
returnNULL;
hKey[DB_KEY_LENGTH_BYTE]=0;
if(nKeyLen<DB_KEY_LENGTH_BYTE)
memcpy (hKey,pKey,nKeyLen);
j=DB_KEY_LENGTH_BYTE-nKeyLen;
//补充密钥后面的部分
memset(hKey+nKeyLen,DB_KEY_PADDING,j);
else
{
memcpy (hKey,DB_KEY_LENGTH_BYTE);
returnhKey;
//创建或更新一个 页的加密算法索引.此函数 会申请缓冲区.
LPCryptBlockpBlock;
if(!pExisting)
pBlock=sql iteMalloc(sizeof (CryptBlock));
memset(pBlock,sizeof (CryptBlock));
pBlock->ReadKey=hKey;
pBlock->WriteKey=hKey;
pBlock->PageSize=pager->pageSize;
pBlock->Data=(unsignedchar *)sql iteMalloc(pBlock->PageSize+CRYPT_OFFSET);
else
pBlock=pExisting;
if(pBlock->PageSize!=pager->pageSize&&!pBlock->Data){
memset(pBlock->Data,pBlock->PageSize+CRYPT_OFFSET);
returnpBlock;
/*
**Setthecodecforthispager
void*pCodecArg)
pPager->xCodec=xCodec;
pPager->pCodecArg=pCodecArg;
intnKey)
returnsqlite3 _key_interop(db,nKey);
returnsqlite3 _rekey_interop(db,87); background-color:inherit; font-weight:bold">int nKeyLen)
intrc=sql ITE_ERROR;
char*hKey=0;
//如果没有指定密匙,可能标识用了主数据库 的加密或没加密.
if(!pKey||!nKeyLen)
if(!nDb)
returnsql ITE_OK;
//附加数据库 ,使用主数据库 的密钥.
//获取 主数据库 的加密块并复制密钥给附加数据库 使用
LPCryptBlockpBlock=(LPCryptBlock)sqlite3 pager_get_codecarg(sqlite3 BtreePager(db->aDb[0].pBt));
//主数据库 没有加密
//没有加密
memcpy (pBlock->ReadKey,&hKey,16);
//用户 提供了密码,从中创建密钥.
hKey=DeriveKey(pKey,nKeyLen);
//创建一个 新的加密块,并将解码器指向新的附加数据库 .
if(hKey)
LPCryptBlockpBlock=CreateCryptBlock(hKey,sqlite3 BtreePager(db->aDb[nDb].pBt),NULL);
sqlite3 pager_set_codec(sqlite3 BtreePager(db->aDb[nDb].pBt),sqlite3 Codec,pBlock);
rc=sql ITE_OK;
returnrc;
//Changestheencryptionkeyforanexistingdatabase.
intnKeySize)
Btree*pbt=db->aDb[0].pBt;
Pager*p=sqlite3 BtreePager(pbt);
LPCryptBlockpBlock=(LPCryptBlock)sqlite3 pager_get_codecarg(p);
unsignedchar *hKey=DeriveKey(pKey,nKeySize);
intrc=sql ITE_ERROR;
if(!pBlock&&!hKey)returnsql ITE_OK;
//重新加密一个 数据库 ,改变pager的写密钥,读密钥依旧保留.
if(!pBlock)
pBlock=CreateCryptBlock(hKey,p,108); list-style:decimal-leading-zero outside; color:inherit; line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> pBlock->ReadKey=0;
sqlite3 pager_set_codec(sqlite3 BtreePager(pbt),0); background-color:inherit">//改变已加密数据库 的写密钥
pBlock->WriteKey=hKey;
rc=sqlite3 BtreeBeginTrans(pbt,1);
if(!rc)
//用新密钥重写所有的页到数据库 。
PgnonPage=sqlite3 PagerPagecount(p);
PgnonSkip=PAGER_MJ_PGNO(p);
void*pPage;
Pgnon;
for(n=1;rc==sql ITE_OK&&n<=nPage;n++)
if(n==nSkip) continue ;
rc=sqlite3 PagerGet(p,n,&pPage);
rc=sqlite3 PagerWrite(pPage);
sqlite3 PagerUnref(pPage);
//如果成功,提交事务。
rc=sqlite3 BtreeCommit(pbt);
//如果失败,回滚。
if(rc)
sqlite3 BtreeRollback(pbt);
//如果成功,销毁先前的读密钥。并使读密钥等于当前的写密钥。
if(pBlock->ReadKey)
pBlock->ReadKey=pBlock->WriteKey;
else
if(pBlock->WriteKey)
pBlock->WriteKey=pBlock->ReadKey;
//如果读密钥和写密钥皆为空,就不需要再对页进行编解码。
//销毁加密块并移除页的编解码器
if(!pBlock->ReadKey&&!pBlock->WriteKey)
sqlite3 pager_set_codec(p,108); list-style:decimal-leading-zero outside; color:inherit; line-height:18px; margin:0px!important; padding:0px 3px 0px 10px!important"> DestroyCryptBlock(pBlock);
returnrc;
/***下面是加密函数 的主体***/
intnKeySize)
returnsqlite3 CodecAttach(db,0); background-color:inherit">//释放与一个 页相关的加密块
void*pArg)
if(pArg)
DestroyCryptBlock((LPCryptBlock)pArg);
#endif//#ifdefsql ITE_HAS_CODEC</pre>
<pre></pre>
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