寫在前面：sqlite作為嵌入式資料庫，通常針對的應用的資料量相對於通常dbms的資料量是較小的。所以它的儲存模型設計得非常簡單，總的來說，sqlite把乙個資料檔案分成若干大小相等的頁面，然後以b樹的形式來組織這些頁面。而對於大型的資料庫管理系統，比如oracle，或者dm ，儲存模型要複雜得多。就拿oracle來說吧，它對資料檔案不僅從物理進行分塊，而且從邏輯上進行分段，盤區和頁的乙個層次劃分，dm也一樣。不管怎麼說，資料庫檔案要儲存大量的資料，為了更好管理，查詢和運算元據檔案，dbms不得不從物理上、邏輯上對資料檔案的資料進行複雜的組織。本節主要討**件格式，下節討論頁面格式。
1、檔案格式
1.1、資料庫名稱
應用程式通過sqlite3_open api來開啟資料庫，該函式的乙個引數為資料庫檔案的名稱。sqlite內部命名為main資料庫(除了臨時資料庫和記憶體資料庫)。sqlite對每乙個資料庫都建立乙個獨立的檔案。
在sqlite內部，資料檔名不是資料庫名。sqlite對應用程式的每乙個連線都維護著乙個單獨的臨時資料庫(temp資料庫)，臨時資料庫存臨時物件，例如：表以及相應的索引。這些臨時物件僅僅對同乙個連線可見（對同乙個執行緒，程序的其它連線是不可見的），sqlite儲存臨時資料庫到乙個單獨的臨時檔案中，當應用程式關閉對main資料庫的連線時，就刪除臨時檔案。
1.2、資料庫檔案結構
除了記憶體資料庫，sqlite把乙個資料庫(main和temp)都儲存到乙個單獨的檔案。
1.2.1、頁面(page)
為了更好的管理和讀/寫資料庫，sqlite把乙個資料庫(包括記憶體資料庫)分成乙個個固定大小的頁面。頁面大小的範圍從512－32768（兩者都包含），頁面預設大小為1024個位元組(1kb)，實際上，頁面的上限由2個位元組的有符號整數決定。整個資料庫可以看成這些頁面的陣列，頁面陣列的下標為頁面的編號(page number)，page number從1開始，一直到2,147,483,647 (2^31– 1)。實際上，陣列上界還受檔案系統允許的最大檔案大小決定。0號頁面視為空頁面(null page)，物理上不存在，1號頁面從檔案的0偏移處開始，乙個頁面接著下乙個頁面。
注：一旦資料庫建立，sqlite使用編譯時確定的預設的頁面大小。當然，在建立第乙個表之前，可以通過pragma命令改變頁面大小。sqlite把該值作為元資料的一部分儲存在檔案中。
1.2.2、頁面型別
頁面(page)分四種型別：葉子頁面(leaf)，內部頁面(internal)，溢位頁面(overflow)和空閒頁面(free)。內部頁面包含查詢時的導航資訊，葉子頁面儲存資料，例如元組。如果乙個元組的資料太大，乙個頁面容納不下，則一些資料儲存在b樹的頁面中，餘下的儲存在溢位頁面中。
1.2.3、檔案頭（file header）
作為檔案開始的1號頁面比較特殊，它包括100個位元組的檔案頭。當sqlite建立檔案時例初始化檔案頭，檔案頭的格式如下：
structure of database file header
offset
size
description
0 16
header string
16 2
page size in bytes
18 1
file format write version
19 1
file format read version
20 1
bytes reserved at the end of each page
21 1
max embedded payload fraction
22 1
min embedded payload fraction
23 1
min leaf payload fraction
24 4
file change counter
28 4
reserved for future use
32 4
first freelist page
36 4
number of freelist pages
40 60
15 4-byte meta values
示例資料（100個位元組）：
53 51 4c 69 74 65 20 66 sqlite f
6f 72 6d 61 74 20 33 00 ormat 3.
04 00 01 01 00 40 20 20 .....@
00 00 00 11 00 00 00 00 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 01 00 00 00 01 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 01 00 00 00 00 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 00 00 00 00 00 ........
00 00 00 00
header string(頭字串)：
16個位元組："sqlite format 3."
page size：
頁面大小：0x04 00 ，即1024
file format：
檔案格式：0x01 ，0x01，在當前的版本都為1。
reserved space：
保留空間：0x00，1個位元組，sqlite在每個頁面的末尾都會保留一定的空間，留作它用，預設為0。
embedded payload：
max embedded payload fraction(偏移21)的值限定了b樹內節點（頁面）中乙個元組（記錄，單元）最多能夠使用的空間。255意味著100%，預設值為0x40，即64（25%），這保證了乙個結點（頁面）至少有4個單元。如果乙個單元的負載(payload，即資料量)超過最大值，則溢位的資料儲存到溢位的頁面，一旦sqlite分配了乙個溢位頁面，它會盡可能多的移動資料到溢位頁面，下限為min embedded payload fraction value（偏移為22），預設的值為32，即12.5% 。
min leaf payload fraction的含義與min embedded payload fraction類似，只不過是它是針對b樹的葉子結點，預設值為32，即12.5%，葉子結點最大的負載為通常是100%，這不用儲存。
file change counter：
檔案修改計數，通常被事務使用，它由事務增加其值。該值的主要目的是資料庫改變時，pager避免對快取進行刷盤。
freelist：
空閒頁面鍊錶，在檔案頭偏移32的4個位元組記錄著空閒頁面鏈的第乙個頁面，偏移36處的4個位元組為空閒頁面的數量。空閒頁面鍊錶的組織形式如下：
空閒頁面分為兩種頁面：trunk pages（主頁面）和leaf pages(葉子頁面)。檔案頭的指標指向空閒鍊錶的第乙個trunk page，每個trunk page指向多個葉子頁面。
trunk page的格式如下，從頁面的起始處開始：
(1)4個位元組，指向下乙個trunk page的頁面號；
(2)4個位元組，該頁面的葉子頁面指標的數量；
(3)指向葉子頁面的頁面號，每項4個位元組。
當乙個頁面不再使用時，sqlite把它加入空閒頁面鍊錶，並不從本地檔案系統中釋放掉。當新增新的資料到資料庫時，sqlite就從空閒鍊錶上取出空閒頁面用來在儲存資料。當空閒鍊錶為空時，sqlite就通過本地檔案系統增加新的頁面，新增到資料庫檔案的末尾。
注：可以通過vacuum命令刪除空閒鍊錶，該命令通過把資料庫中資料拷貝到臨時檔案，然後在事務的保護下，用臨時檔案中的複本覆蓋原資料庫檔案。
meta variables
元資料變數：從偏移為40開始，為15個4位元組的元資料變數，這些元資料主要與b樹和vm有關。如下：
** meta values are as follows:
**meta[0] schema cookie. changes with each schema change.
**meta[1] file format of schema layer.
**meta[2] size of the page cache.
**meta[3] use freelist if 0. autovacuum if greater than zero.
**meta[4] db text encoding. 1:utf-8 2:utf-16le 3:utf-16be
**meta[6]
**meta[7]
**meta[8]
**meta[9]
1.2.4、讀取檔案頭
當應用程式呼叫api sqlite3_open開啟資料庫檔案時，sqlite就會讀取檔案頭進行資料庫的初始化。
intsqlite3btreeopen(
const
char
*zfilename,
/*name of the file containing the btree database
*/sqlite3
*psqlite,
/*associated database handle
*/btree
**ppbtree,
/*pointer to new btree object written here
*/int
flags
/*options */)
**：
SQLite入門與分析 二 設計與概念 續
寫在前面 本節討論事務,事務是dbms最核心的技術之一.在計算機科學史上,有三位科學家因在資料庫領域的成就而獲acm圖靈獎,而其中之一jim gray 曾任職微軟 就是因為在事務處理方面的成就而獲得這一殊榮,正是因為他,才使得oltp系統在隨後直到今天大行其道.關於事務處理技術,涉及到很多,隨便就能...
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