无论你是开发人员、数据分析师、QA工程师、DevOps人员,还是产品经理–SQLite都是你的完美工具。
有几个众所周知的事实可以开始了。
- SQLite是世界上最常见的DBMS,所有流行的操作系统都支持。
- SQLite是无服务器的(serverless)。
- 对于开发者来说,SQLite 可以直接嵌入到应用程序中。
- 对于其他人,有一个方便的数据库控制台(REPL),以单个文件的形式提供(Windows上的sqlite3.exe,Linux / macOS上的sqlite3)。
控制台、进口和出口
控制台是SQLite在数据分析方面的杀手锏:比Excel更强大,比pandas
更简单。人们可以用一个命令导入CSV数据,表格会自动创建。
> .import --csv city.csv city
> select count(*) from city;
1117
复制代码
该控制台支持基本的SQL功能,并在一个漂亮的ASCII绘制的表格中显示查询结果。也支持高级SQL功能,但后面会有更多的介绍。
select
century || ' century' as dates,
count(*) as city_count
from history
group by century
order by century desc;
复制代码
┌────────────┬────────────┐
│ dates │ city_count │
├────────────┼────────────┤
│ 21 century │ 1 │
│ 20 century │ 263 │
│ 19 century │ 189 │
│ 18 century │ 191 │
│ 17 century │ 137 │
│ ... │ ... │
└────────────┴────────────┘
复制代码
数据可以导出为 SQL、CSV、JSON,甚至是 Markdown 或 HTML。只需几个命令就可以了。
.mode json
.output city.json
select city, foundation_year, timezone from city limit 10;
.shell cat city.json
复制代码
[
{ "city": "Amsterdam", "foundation_year": 1300, "timezone": "UTC+1" },
{ "city": "Berlin", "foundation_year": 1237, "timezone": "UTC+1" },
{ "city": "Helsinki", "foundation_year": 1548, "timezone": "UTC+2" },
{ "city": "Monaco", "foundation_year": 1215, "timezone": "UTC+1" },
{ "city": "Moscow", "foundation_year": 1147, "timezone": "UTC+3" },
{ "city": "Reykjavik", "foundation_year": 874, "timezone": "UTC" },
{ "city": "Sarajevo", "foundation_year": 1461, "timezone": "UTC+1" },
{ "city": "Stockholm", "foundation_year": 1252, "timezone": "UTC+1" },
{ "city": "Tallinn", "foundation_year": 1219, "timezone": "UTC+2" },
{ "city": "Zagreb", "foundation_year": 1094, "timezone": "UTC+1" }
]
复制代码
如果你常用 BI 工具而不是经常使用控制台:流行的数据探索工具如Metabase、Redash和Superset都支持SQLite。
本地JSON
在分析和转换JSON方面,没有什么比 SQLite 更方便。你可以直接从文件中选择数据,就像它是一个普通的表格一样。或者将数据导入表格并从中选择。
select
json_extract(value, '$.iso.code') as code,
json_extract(value, '$.iso.number') as num,
json_extract(value, '$.name') as name,
json_extract(value, '$.units.major.name') as unit
from
json_each(readfile('currency.sample.json'))
;
复制代码
┌──────┬─────┬─────────────────┬──────────┐
│ code │ num │ name │ unit │
├──────┼─────┼─────────────────┼──────────┤
│ ARS │ 032 │ Argentine peso | peso │
│ CHF │ 756 │ Swiss Franc │ franc │
│ EUR │ 978 │ Euro │ euro │
│ GBP │ 826 │ British Pound │ pound │
│ INR │ 356 │ Indian Rupee │ rupee │
│ JPY │ 392 │ Japanese yen │ yen │
│ MAD │ 504 │ Moroccan Dirham │ dirham │
│ RUR │ 643 │ Russian Rouble │ rouble │
│ SOS │ 706 │ Somali Shilling │ shilling │
│ USD │ 840 │ US Dollar │ dollar │
└──────┴─────┴─────────────────┴──────────┘
复制代码
不管 JSON 嵌套有多深 – 你可以提取任何嵌套对象。
select
json_extract(value, '$.id') as id,
json_extract(value, '$.name') as name
from
json_tree(readfile('industry.sample.json'))
where
path like '$[%].industries'
;
复制代码
┌────────┬──────────────────────┐
│ id │ name │
├────────┼──────────────────────┤
│ 7.538 │ Internet provider │
│ 7.539 │ IT consulting │
│ 7.540 │ Software development │
│ 9.399 │ Mobile communication │
│ 9.400 │ Fixed communication │
│ 9.401 │ Fiber-optics │
│ 43.641 │ Audit │
│ 43.646 │ Insurance │
│ 43.647 │ Bank │
└────────┴──────────────────────┘
复制代码
CTEs 和 set 操作
当然,SQLite支持通用表表达式(WITH
子句)和JOIN
s,我在这里都不举例了。如果数据是分层的(表通过像parent_id
这样的列来指代自己)–WITH RECURSIVE
将会派上用场。任何层次结构,无论多深,都可以用一个查询来 “展开”。
with recursive tmp(id, name, level) as (
select id, name, 1 as level
from area
where parent_id is null
union all
select
area.id,
tmp.name || ', ' || area.name as name,
tmp.level + 1 as level
from area
join tmp on area.parent_id = tmp.id
)
select * from tmp;
复制代码
┌──────┬──────────────────────────┬───────┐
│ id │ name │ level │
├──────┼──────────────────────────┼───────┤
│ 93 │ US │ 1 │
│ 768 │ US, Washington DC │ 2 │
│ 1833 │ US, Washington │ 2 │
│ 2987 │ US, Washington, Bellevue │ 3 │
│ 3021 │ US, Washington, Everett │ 3 │
│ 3039 │ US, Washington, Kent │ 3 │
│ ... │ ... │ ... │
└──────┴──────────────────────────┴───────┘
复制代码
Set?没问题:可使用UNION
,INTERSECT
,EXCEPT
。
select employer_id
from employer_area
where area_id = 1
except
select employer_id
from employer_area
where area_id = 2;
复制代码
根据其他几栏来计算一栏?输入生成的列。
alter table vacancy
add column salary_net integer as (
case when salary_gross = true then
round(salary_from/1.04)
else
salary_from
end
);
复制代码
生成的列可以用与”正常“列相同的方式进行查询。
select
substr(name, 1, 40) as name,
salary_net
from vacancy
where
salary_currency = 'JPY'
and salary_net is not null
limit 10;
复制代码
数学统计
描述性统计?简单:平均数、中位数、百分位数、标准差,你说了算。你必须加载一个扩展,但它也是一个单一的命令(和一个文件)。
.load sqlite3-stats
select
count(*) as book_count,
cast(avg(num_pages) as integer) as mean,
cast(median(num_pages) as integer) as median,
mode(num_pages) as mode,
percentile_90(num_pages) as p90,
percentile_95(num_pages) as p95,
percentile_99(num_pages) as p99
from books;
复制代码
┌────────────┬──────┬────────┬──────┬─────┬─────┬──────┐
│ book_count │ mean │ median │ mode │ p90 │ p95 │ p99 │
├────────────┼──────┼────────┼──────┼─────┼─────┼──────┤
│ 1483 │ 349 │ 295 │ 256 │ 640 │ 817 │ 1199 │
└────────────┴──────┴────────┴──────┴─────┴─────┴──────┘
复制代码
关于延期的说明。与PostgreSQL等其他DBMS相比,SQLite缺少很多功能。但它们很容易添加,这就是人们所做的–所以结果是相当混乱。
因此,我决定制作一套一致的扩展,按领域区域划分,并为主要的操作系统进行编译。那里的人还很少,但更多的人正在路上。
更多关于统计的乐趣。你可以在控制台中直接绘制数据分布。看看它是多么可爱。
with slots as (
select
num_pages/100 as slot,
count(*) as book_count
from books
group by slot
),
max as (
select max(book_count) as value
from slots
)
select
slot,
book_count,
printf('%.' || (book_count * 30 / max.value) || 'c', '*') as bar
from slots, max
order by slot;
复制代码
┌──────┬────────────┬────────────────────────────────┐
│ slot │ book_count │ bar │
├──────┼────────────┼────────────────────────────────┤
│ 0 │ 116 │ ********* │
│ 1 │ 254 │ ******************** │
│ 2 │ 376 │ ****************************** │
│ 3 │ 285 │ ********************** │
│ 4 │ 184 │ ************** │
│ 5 │ 90 │ ******* │
│ 6 │ 54 │ **** │
│ 7 │ 41 │ *** │
│ 8 │ 31 │ ** │
│ 9 │ 15 │ * │
│ 10 │ 11 │ * │
│ 11 │ 12 │ * │
│ 12 │ 2 │ * │
└──────┴────────────┴────────────────────────────────┘
复制代码
性能
SQLite可以很好地处理数以亿计的记录。普通的INSERT
,在我的笔记本电脑上显示每秒约24万条记录。如果你把CSV文件作为一个虚拟表来连接(有一个扩展名)–插入的速度会提高2倍。
.load sqlite3-vsv
create virtual table temp.blocks_csv using vsv(
filename="ipblocks.csv",
schema="create table x(network text, geoname_id integer, registered_country_geoname_id integer, represented_country_geoname_id integer, is_anonymous_proxy integer, is_satellite_provider integer, postal_code text, latitude real, longitude real, accuracy_radius integer)",
columns=10,
header=on,
nulls=on
);
复制代码
.timer on
insert into blocks
select * from blocks_csv;
Run Time: real 5.176 user 4.716420 sys 0.403866
复制代码
select count(*) from blocks;
3386629
Run Time: real 0.095 user 0.021972 sys 0.063716
复制代码
在开发者中流行一种观点,认为SQLite不适合 Web,因为它不支持并发访问。这是个神话。在先写后收的日志模式下(很久以前就有了),只要你想,可以有多少个并发的读取。可以只有一个当前的写入,但往往一个就够了。
SQLite是小型网站和应用程序的完美选择。sqlite.org使用SQLite作为数据库,不屑于进行优化(每页≈200个请求)。它每月能处理70万次访问,并且比我见过的95%的网站提供的页面都快。
文件、图表和搜索
SQLite支持部分索引和表达式的索引,就像 “大 “DBMS一样。你可以在生成的列上建立索引,甚至把SQLite变成一个文档数据库。只需存储原始JSON并在json_extract()
-ed列上建立索引。
create table currency(
body text,
code text as (json_extract(body, '$.code')),
name text as (json_extract(body, '$.name'))
);
create index currency_code_idx on currency(code);
insert into currency
select value
from json_each(readfile('currency.sample.json'));
复制代码
explain query plan
select name from currency where code = 'EUR';
QUERY PLAN
`--SEARCH TABLE currency USING INDEX currency_code_idx (code=?)
复制代码
你也可以使用SQLite作为一个图形数据库。一堆复杂的
WITH RECURSIVE
,或者也许你更喜欢添加一点Python。
全文搜索开箱即用。
create virtual table books_fts
using fts5(title, author, publisher);
insert into books_fts
select title, author, publisher from books;
select
author,
substr(title, 1, 30) as title,
substr(publisher, 1, 10) as publisher
from books_fts
where books_fts match 'ann'
limit 5;
复制代码
┌─────────────────────┬────────────────────────────────┬────────────┐
│ author │ title │ publisher │
├─────────────────────┼────────────────────────────────┼────────────┤
│ Ruby Ann Boxcar │ Ruby Ann's Down Home Trailer P │ Citadel │
│ Ruby Ann Boxcar │ Ruby Ann's Down Home Trailer P │ Citadel │
│ Lynne Ann DeSpelder │ The Last Dance: Encountering D │ McGraw-Hil │
│ Daniel Defoe │ Robinson Crusoe │ Ann Arbor │
│ Ann Thwaite │ Waiting for the Party: The Lif │ David R. G │
└─────────────────────┴────────────────────────────────┴────────────┘
复制代码
也许你需要一个内存数据库来进行中间计算?单行的python代码。
db = sqlite3.connect(":memory:")
复制代码
你甚至可以从多个连接中访问它。
db = sqlite3.connect("file::memory:?cache=shared")
复制代码
还有这么多
有花哨的窗口函数(就像在PostgreSQL中)。UPSERT
,UPDATE FROM
, 和generate_series()
。R-Tree索引。正则表达式、模糊搜索和地理学。在功能方面,SQLite可以与任何 “大型 “DBMS竞争。
围绕SQLite也有很好的工具。我特别喜欢Datasette–一个用于探索和发布SQLite数据集的开源工具。而DBeaver是一个优秀的开源数据库IDE,支持最新的SQLite版本。
我希望这篇文章能激发你尝试SQLite。谢谢你的阅读!
在Twitter上关注@ohmypy,了解新的文章?。