The Definitive Guide to SQLite (Definitive Guide)

463 Pages·2006·9.82 MB·English

by  Mike Owens

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The Definitive Guide
to SQLite
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Michael Owens
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The Definitive Guide to SQLite
Copyright © 2006 by Michael Owens
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ISBN-13: 978-1-59059-673-9
ISBN-10: 1-59059-673-0
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To my family: Gintana, Natalie, and Riley
To my parents: Larry and Nancy
And to my grandfather: C. R. Clough
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Contents at a Glance
Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii
About the Technical Reviewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xix
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxi
■ CHAPTER 1 Introducing SQLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
■ CHAPTER 2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
■ CHAPTER 3 The Relational Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
■ CHAPTER 4 SQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
■ CHAPTER 5 Design and Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
■ CHAPTER 6 The Core C API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
■ CHAPTER 7 The Extension C API . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
■ CHAPTER 8 Language Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
■ CHAPTER 9 SQLite Internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
■ APPENDIX A SQL Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
■ APPENDIX B C API Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
■ APPENDIX C Codd’s 12 Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
■ INDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425
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Contents
Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii
About the Technical Reviewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xix
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxi
■ CHAPTER 1 Introducing SQLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
An Embedded Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
A Developer’s Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
An Administrator’s Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
SQLite History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Who Uses SQLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
The Interface. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
The Compiler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
The Virtual Machine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
The Back-end . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Utilities and Test Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
SQLite’s Features and Philosophy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Zero Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Portability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Compactness. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Simplicity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Flexibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Liberal Licensing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Reliability. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Convenience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Performance and Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Who Should Read This Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
How This Book Is Organized . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Additional Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
vii
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viii ■ CONTENTS
■ CHAPTER 2 Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Where to Get SQLite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
SQLite on Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Getting the Command-Line Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Getting the SQLite DLL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Compiling the SQLite Source Code on Windows. . . . . . . . . . . . . . . . 21
Building the SQLite DLL with Microsoft Visual C++. . . . . . . . . . . . . 25
Building a Dynamically Linked SQLite Client with Visual C++ . . . . 28
Building SQLite with MinGW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SQLite on POSIX Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Binaries and Packages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Compiling SQLite from Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Working with SQLite Databases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
The CLP in Shell Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
The CLP in Command-Line Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Database Administration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Creating, Backing Up, and Dropping Databases. . . . . . . . . . . . . . . . 42
Getting Database File Information. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Other SQLite Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
■ CHAPTER 3 The Relational Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
The Three Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
SQL and the Relational Model. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
The Structural Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
The Information Principle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
The Sanctity of the Logical Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
The Anatomy of the Logical Level. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Relations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Tables: Relation Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Views: Virtual Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
The System Catalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
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■ CONTENTS ix
The Integrity Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Primary Keys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Foreign Keys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Null Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Normalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Normal Forms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
First Normal Form. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Functional Dependencies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Second Normal Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Third Normal Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
The Manipulative Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Relational Algebra and Calculus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Relational Query Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
The Advent of SQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
The Meaning of Relational . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
■ CHAPTER 4 SQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
The Relational Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Query Languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
The Growth of SQL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
The Example Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Installation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Running the Examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Literals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Keywords and Identifiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Comments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Creating a Database . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Creating Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Altering Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82