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SQLite3 API 編程手冊

編輯:關於Sqlite

前序:... 1
一、 版本... 1
二、 基本編譯... 2
三、 SQLITE操作入門... 2
(1) 基本流程... 2
(2) SQL語句操作... 4
(3) 操作二進制... 8
(4) 事務處理... 10
四、 給數據庫加密... 10
五、 後記... 25

前序:
Sqlite3 的確很好用。小巧、速度快。但是因為非微軟的產品,幫助文檔總覺得不夠。這些天再次研究它,又有一些收獲,這裡把我對 sqlite3 的研究列出來,以備忘記。

這裡要注明,我是一個跨平台專注者,並不喜歡只用 windows 平台。我以前的工作就是為 unix 平台寫代碼。下面我所寫的東西,雖然沒有驗證,但是我已盡量不使用任何 windows 的東西,只使用標准 C 或標准C++。但是,我沒有嘗試過在別的系統、別的編譯器下編譯,因此下面的敘述如果不正確,則留待以後修改。

下面我的代碼仍然用 VC 編寫,因為我覺得VC是一個很不錯的IDE,可以加快代碼編寫速度(例如配合 Vassist )。下面我所說的編譯環境,是VC2003。如果讀者覺得自己習慣於 unix 下用 vi 編寫代碼速度較快,可以不用管我的說明,只需要符合自己習慣即可,因為我用的是標准 C 或 C++ 。不會給任何人帶來不便。

一、 版本
從 www.sqlite.org 網站可下載到最新的 sqlite 代碼和編譯版本。我寫此文章時,最新代碼是 3.3.17 版本。

很久沒有去下載 sqlite 新代碼,因此也不知道 sqlite 變化這麼大。以前很多文件,現在全部合並成一個 sqlite3.c 文件。如果單獨用此文件,是挺好的,省去拷貝一堆文件還擔心有沒有遺漏。但是也帶來一個問題:此文件太大,快接近7萬行代碼,VC開它整個機器都慢下來了。如果不需要改它代碼,也就不需要打開 sqlite3.c 文件,機器不會慢。但是,下面我要寫通過修改 sqlite 代碼完成加密功能,那時候就比較痛苦了。如果個人水平較高,建議用些簡單的編輯器來編輯,例如 UltraEdit 或 Notepad 。速度會快很多。

二、 基本編譯
這個不想多說了,在 VC 裡新建 dos 控制台空白工程,把 sqlite3.c 和 sqlite3.h 添加到工程,再新建一個 main.cpp 文件。在裡面寫:

復制代碼 代碼如下:
extern "C"
{
#include "./sqlite3.h"
};
int main( int , char** )
{
return 0;
}

為什麼要 extern “C” ?如果問這個問題,我不想說太多,這是C++的基礎。要在 C++ 裡使用一段 C 的代碼,必須要用 extern “C” 括起來。C++跟 C雖然語法上有重疊,但是它們是兩個不同的東西,內存裡的布局是完全不同的,在C++編譯器裡不用extern “C”括起C代碼,會導致編譯器不知道該如何為 C 代碼描述內存布局。

可能在 sqlite3.c 裡人家已經把整段代碼都 extern “C” 括起來了,但是你遇到一個 .c 文件就自覺的再括一次,也沒什麼不好。

基本工程就這樣建立起來了。編譯,可以通過。但是有一堆的 warning。可以不管它。

三、 SQLITE操作入門
sqlite提供的是一些C函數接口,你可以用這些函數操作數據庫。通過使用這些接口,傳遞一些標准 sql 語句(以 char * 類型)給 sqlite 函數,sqlite 就會為你操作數據庫。

sqlite 跟MS的access一樣是文件型數據庫,就是說,一個數據庫就是一個文件,此數據庫裡可以建立很多的表,可以建立索引、觸發器等等,但是,它實際上得到的就是一個文件。備份這個文件就備份了整個數據庫。

sqlite 不需要任何數據庫引擎,這意味著如果你需要 sqlite 來保存一些用戶數據,甚至都不需要安裝數據庫(如果你做個小軟件還要求人家必須裝了sqlserver 才能運行,那也太黑心了)。

下面開始介紹數據庫基本操作。

(1) 基本流程
i.1 關鍵數據結構

sqlite 裡最常用到的是 sqlite3 * 類型。從數據庫打開開始,sqlite就要為這個類型准備好內存,直到數據庫關閉,整個過程都需要用到這個類型。當數據庫打開時開始,這個類型的變量就代表了你要操作的數據庫。下面再詳細介紹。

i.2 打開數據庫

int sqlite3_open( 文件名, sqlite3 ** );

用這個函數開始數據庫操作。

需要傳入兩個參數,一是數據庫文件名,比如:c://DongChunGuang_Database.db。

文件名不需要一定存在,如果此文件不存在,sqlite 會自動建立它。如果它存在,就嘗試把它當數據庫文件來打開。

sqlite3 ** 參數即前面提到的關鍵數據結構。這個結構底層細節如何,你不要關它。

函數返回值表示操作是否正確,如果是 SQLITE_OK 則表示操作正常。相關的返回值sqlite定義了一些宏。具體這些宏的含義可以參考 sqlite3.h 文件。裡面有詳細定義(順便說一下,sqlite3 的代碼注釋率自稱是非常高的,實際上也的確很高。只要你會看英文,sqlite 可以讓你學到不少東西)。

下面介紹關閉數據庫後,再給一段參考代碼。

i.3 關閉數據庫

int sqlite3_close(sqlite3 *);

前面如果用 sqlite3_open 開啟了一個數據庫,結尾時不要忘了用這個函數關閉數據庫。

下面給段簡單的代碼:

復制代碼 代碼如下:
extern "C"
{
#include "./sqlite3.h"
};
int main( int , char** )
{
sqlite3 * db = NULL; //聲明sqlite關鍵結構指針
int result;
//打開數據庫
//需要傳入 db 這個指針的指針,因為 sqlite3_open 函數要為這個指針分配內存,還要讓db指針指向這個內存區
result = sqlite3_open( “c://Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{
//數據庫打開失敗
return -1;
}
//數據庫操作代碼
//…
//數據庫打開成功
//關閉數據庫
sqlite3_close( db );
return 0;
}

這就是一次數據庫操作過程。

(2) SQL語句操作
本節介紹如何用sqlite 執行標准 sql 語法。

i.1 執行sql語句
int sqlite3_exec(sqlite3*, const char *sql, sqlite3_callback, void *, char **errmsg );

這就是執行一條 sql 語句的函數。

第1個參數不再說了,是前面open函數得到的指針。說了是關鍵數據結構。

第2個參數const char *sql 是一條 sql 語句,以/0結尾。

第3個參數sqlite3_callback 是回調,當這條語句執行之後,sqlite3會去調用你提供的這個函數。(什麼是回調函數,自己找別的資料學習)

第4個參數void * 是你所提供的指針,你可以傳遞任何一個指針參數到這裡,這個參數最終會傳到回調函數裡面,如果不需要傳遞指針給回調函數,可以填NULL。等下我們再看回調函數的寫法,以及這個參數的使用。

第5個參數char ** errmsg 是錯誤信息。注意是指針的指針。sqlite3裡面有很多固定的錯誤信息。執行 sqlite3_exec 之後,執行失敗時可以查閱這個指針(直接 printf(“%s/n”,errmsg))得到一串字符串信息,這串信息告訴你錯在什麼地方。sqlite3_exec函數通過修改你傳入的指針的指針,把你提供的指針指向錯誤提示信息,這樣sqlite3_exec函數外面就可以通過這個 char*得到具體錯誤提示。

說明:通常,sqlite3_callback 和它後面的 void * 這兩個位置都可以填 NULL。填NULL表示你不需要回調。比如你做 insert 操作,做 delete 操作,就沒有必要使用回調。而當你做 select 時,就要使用回調,因為 sqlite3 把數據查出來,得通過回調告訴你查出了什麼數據。

i.2 exec 的回調

typedef int (*sqlite3_callback)(void*,int,char**, char**);

你的回調函數必須定義成上面這個函數的類型。下面給個簡單的例子:

復制代碼 代碼如下:
//sqlite3的回調函數
// sqlite 每查到一條記錄,就調用一次這個回調
int LoadMyInfo( void * para, int n_column, char ** column_value, char ** column_name )
{
//para是你在 sqlite3_exec 裡傳入的 void * 參數
//通過para參數,你可以傳入一些特殊的指針(比如類指針、結構指針),然後在這裡面強制轉換成對應的類型(這裡面是void*類型,必須強制轉換成你的類型才可用)。然後操作這些數據
//n_column是這一條記錄有多少個字段 (即這條記錄有多少列)
// char ** column_value 是個關鍵值,查出來的數據都保存在這裡,它實際上是個1維數組(不要以為是2維數組),每一個元素都是一個 char * 值,是一個字段內容(用字符串來表示,以/0結尾)
//char ** column_name 跟 column_value是對應的,表示這個字段的字段名稱
//這裡,我不使用 para 參數。忽略它的存在.
int i;
printf( “記錄包含 %d 個字段/n”, n_column );
for( i = 0 ; i < n_column; i ++ )
{
printf( “字段名:%s ß> 字段值:%s/n”, column_name[i], column_value[i] );
}
printf( “------------------/n“ );
return 0;
}
int main( int , char ** )
{
sqlite3 * db;
int result;
char * errmsg = NULL;
result = sqlite3_open( “c://Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{
//數據庫打開失敗
return -1;
}

//數據庫操作代碼
//創建一個測試表,表名叫 MyTable_1,有2個字段: ID 和 name。其中ID是一個自動增加的類型,以後insert時可以不去指定這個字段,它會自己從0開始增加
result = sqlite3_exec( db, “create table MyTable_1( ID integer primary key autoincrement, name nvarchar(32) )”, NULL, NULL, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “創建表失敗,錯誤碼:%d,錯誤原因:%s/n”, result, errmsg );
}

//插入一些記錄
result = sqlite3_exec( db, “insert into MyTable_1( name ) values ( ‘走路' )”, 0, 0, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “插入記錄失敗,錯誤碼:%d,錯誤原因:%s/n”, result, errmsg );
}
result = sqlite3_exec( db, “insert into MyTable_1( name ) values ( ‘騎單車' )”, 0, 0, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “插入記錄失敗,錯誤碼:%d,錯誤原因:%s/n”, result, errmsg );
}
result = sqlite3_exec( db, “insert into MyTable_1( name ) values ( ‘坐汽車' )”, 0, 0, errmsg );
if(result != SQLITE_OK )
{
printf( “插入記錄失敗,錯誤碼:%d,錯誤原因:%s/n”, result, errmsg );
}

//開始查詢數據庫
result = sqlite3_exec( db, “select * from MyTable_1”, LoadMyInfo, NULL, errmsg );

//關閉數據庫
sqlite3_close( db );
return 0;
}

通過上面的例子,應該可以知道如何打開一個數據庫,如何做數據庫基本操作。

有這些知識,基本上可以應付很多數據庫操作了。

i.3 不使用回調查詢數據庫

上面介紹的 sqlite3_exec 是使用回調來執行 select 操作。還有一個方法可以直接查詢而不需要回調。但是,我個人感覺還是回調好,因為代碼可以更加整齊,只不過用回調很麻煩,你得聲明一個函數,如果這個函數是類成員函數,你還不得不把它聲明成 static 的(要問為什麼?這又是C++基礎了。C++成員函數實際上隱藏了一個參數:this,C++調用類的成員函數的時候,隱含把類指針當成函數的第一個參數傳遞進去。結果,這造成跟前面說的 sqlite 回調函數的參數不相符。只有當把成員函數聲明成 static 時,它才沒有多余的隱含的this參數)。

雖然回調顯得代碼整齊,但有時候你還是想要非回調的 select 查詢。這可以通過 sqlite3_get_table 函數做到。

int sqlite3_get_table(sqlite3*, const char *sql, char ***resultp, int *nrow, int *ncolumn, char **errmsg );

第1個參數不再多說,看前面的例子。
第2個參數是 sql 語句,跟 sqlite3_exec 裡的 sql 是一樣的。是一個很普通的以/0結尾的char *字符串。
第3個參數是查詢結果,它依然一維數組(不要以為是二維數組,更不要以為是三維數組)。它內存布局是:第一行是字段名稱,後面是緊接著是每個字段的值。下面用例子來說事。
第4個參數是查詢出多少條記錄(即查出多少行)。
第5個參數是多少個字段(多少列)。
第6個參數是錯誤信息,跟前面一樣,這裡不多說了。

下面給個簡單例子:

復制代碼 代碼如下:
int main( int , char ** )
{
sqlite3 * db;
int result;
char * errmsg = NULL;
char **dbResult; //是 char ** 類型,兩個*號
int nRow, nColumn;
int i , j;
int index;
result = sqlite3_open( “c://Dcg_database.db”, &db );
if( result != SQLITE_OK )
{

//數據庫打開失敗
return -1;
}

//數據庫操作代碼
//假設前面已經創建了 MyTable_1 表
//開始查詢,傳入的 dbResult 已經是 char **,這裡又加了一個 & 取地址符,傳遞進去的就成了 char ***
result = sqlite3_get_table( db, “select * from MyTable_1”, &dbResult, &nRow, &nColumn, &errmsg );
if( SQLITE_OK == result )
{
//查詢成功

index = nColumn; //前面說過 dbResult 前面第一行數據是字段名稱,從 nColumn 索引開始才是真正的數據
printf( “查到%d條記錄/n”, nRow );
for( i = 0; i < nRow ; i++ )
{
printf( “第 %d 條記錄/n”, i+1 );
for( j = 0 ; j < nColumn; j++ )
{
printf( “字段名:%s ß> 字段值:%s/n”, dbResult[j], dbResult [index] );
++index; // dbResult 的字段值是連續的,從第0索引到第 nColumn - 1索引都是字段名稱,從第 nColumn 索引開始,後面都是字段值,它把一個二維的表(傳統的行列表示法)用一個扁平的形式來表示
}
printf( “-------/n” );
}
}
//到這裡,不論數據庫查詢是否成功,都釋放 char** 查詢結果,使用 sqlite 提供的功能來釋放
sqlite3_free_table( dbResult );

//關閉數據庫
sqlite3_close( db );
return 0;
}

到這個例子為止,sqlite3 的常用用法都介紹完了。

用以上的方法,再配上 sql 語句,完全可以應付絕大多數數據庫需求。

但有一種情況,用上面方法是無法實現的:需要insert、select 二進制。當需要處理二進制數據時,上面的方法就沒辦法做到。下面這一節說明如何插入二進制數據

(2) 操作二進制
sqlite 操作二進制數據需要用一個輔助的數據類型:sqlite3_stmt * 。

這個數據類型記錄了一個“sql語句”。為什麼我把 “sql語句” 用雙引號引起來?因為你可以把 sqlite3_stmt * 所表示的內容看成是 sql語句,但是實際上它不是我們所熟知的sql語句。它是一個已經把sql語句解析了的、用sqlite自己標記記錄的內部數據結構。

正因為這個結構已經被解析了,所以你可以往這個語句裡插入二進制數據。當然,把二進制數據插到 sqlite3_stmt 結構裡可不能直接 memcpy ,也不能像 std::string 那樣用 + 號。必須用 sqlite 提供的函數來插入。

 

i.1 寫入二進制

下面說寫二進制的步驟。

要插入二進制,前提是這個表的字段的類型是 blob 類型。我假設有這麼一張表:

create table Tbl_2( ID integer, file_content blob )

首先聲明

sqlite3_stmt * stat;

然後,把一個 sql 語句解析到 stat 結構裡去:

sqlite3_prepare( db, “insert into Tbl_2( ID, file_content) values( 10, ? )”, -1, &stat, 0 );

上面的函數完成 sql 語句的解析。第一個參數跟前面一樣,是個 sqlite3 * 類型變量,第二個參數是一個 sql 語句。

這個 sql 語句特別之處在於 values 裡面有個 ? 號。在sqlite3_prepare函數裡,?號表示一個未定的值,它的值等下才插入。

第三個參數我寫的是-1,這個參數含義是前面 sql 語句的長度。如果小於0,sqlite會自動計算它的長度(把sql語句當成以/0結尾的字符串)。
第四個參數是 sqlite3_stmt 的指針的指針。解析以後的sql語句就放在這個結構裡。
第五個參數我也不知道是干什麼的。為0就可以了。

如果這個函數執行成功(返回值是 SQLITE_OK 且 stat 不為NULL ),那麼下面就可以開始插入二進制數據。

sqlite3_bind_blob( stat, 1, pdata, (int)(length_of_data_in_bytes), NULL ); // pdata為數據緩沖區,length_of_data_in_bytes為數據大小,以字節為單位

這個函數一共有5個參數。

第1個參數:是前面prepare得到的 sqlite3_stmt * 類型變量。
第2個參數:?號的索引。前面prepare的sql語句裡有一個?號,假如有多個?號怎麼插入?方法就是改變 bind_blob 函數第2個參數。這個參數我寫1,表示這裡插入的值要替換 stat 的第一個?號(這裡的索引從1開始計數,而非從0開始)。如果你有多個?號,就寫多個 bind_blob 語句,並改變它們的第2個參數就替換到不同的?號。如果有?號沒有替換,sqlite為它取值null。
第3個參數:二進制數據起始指針。
第4個參數:二進制數據的長度,以字節為單位。
第5個參數:是個析夠回調函數,告訴sqlite當把數據處理完後調用此函數來析夠你的數據。這個參數我還沒有使用過,因此理解也不深刻。但是一般都填NULL,需要釋放的內存自己用代碼來釋放。

bind完了之後,二進制數據就進入了你的“sql語句”裡了。你現在可以把它保存到數據庫裡:

int result = sqlite3_step( stat );

通過這個語句,stat 表示的sql語句就被寫到了數據庫裡。

最後,要把 sqlite3_stmt 結構給釋放:

sqlite3_finalize( stat ); //把剛才分配的內容析構掉

i.2 讀出二進制

下面說讀二進制的步驟。

跟前面一樣,先聲明 sqlite3_stmt * 類型變量:

sqlite3_stmt * stat;

然後,把一個 sql 語句解析到 stat 結構裡去:

sqlite3_prepare( db, “select * from Tbl_2”, -1, &stat, 0 );

當 prepare 成功之後(返回值是 SQLITE_OK ),開始查詢數據。

int result = sqlite3_step( stat );

這一句的返回值是 SQLITE_ROW 時表示成功(不是 SQLITE_OK )。

你可以循環執行 sqlite3_step 函數,一次 step 查詢出一條記錄。直到返回值不為 SQLITE_ROW 時表示查詢結束。

然後開始獲取第一個字段:ID 的值。ID是個整數,用下面這個語句獲取它的值:

int id = sqlite3_column_int( stat, 0 ); //第2個參數表示獲取第幾個字段內容,從0開始計算,因為我的表的ID字段是第一個字段,因此這裡我填0

下面開始獲取 file_content 的值,因為 file_content 是二進制,因此我需要得到它的指針,還有它的長度:

const void * pFileContent = sqlite3_column_blob( stat, 1 );

int len = sqlite3_column_bytes( stat, 1 );

這樣就得到了二進制的值。

把 pFileContent 的內容保存出來之後,不要忘了釋放 sqlite3_stmt 結構:

sqlite3_finalize( stat ); //把剛才分配的內容析構掉

i.3 重復使用 sqlite3_stmt 結構

如果你需要重復使用 sqlite3_prepare 解析好的 sqlite3_stmt 結構,需要用函數: sqlite3_reset。

result = sqlite3_reset(stat);

這樣, stat 結構又成為 sqlite3_prepare 完成時的狀態,你可以重新為它 bind 內容。

(4) 事務處理

sqlite 是支持事務處理的。如果你知道你要同步刪除很多數據,不仿把它們做成一個統一的事務。

通常一次 sqlite3_exec 就是一次事務,如果你要刪除1萬條數據,sqlite就做了1萬次:開始新事務->刪除一條數據->提交事務->開始新事務->… 的過程。這個操作是很慢的。因為時間都花在了開始事務、提交事務上。

你可以把這些同類操作做成一個事務,這樣如果操作錯誤,還能夠回滾事務。

事務的操作沒有特別的接口函數,它就是一個普通的 sql 語句而已:

分別如下:

復制代碼 代碼如下:
int result;
result = sqlite3_exec( db, "begin transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //開始一個事務
result = sqlite3_exec( db, "commit transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //提交事務
result = sqlite3_exec( db, "rollback transaction", 0, 0, &zErrorMsg ); //回滾事務

一、 給數據庫加密

前面所說的內容網上已經有很多資料,雖然比較零散,但是花點時間也還是可以找到的。現在要說的這個——數據庫加密,資料就很難找。也可能是我操作水平不夠,找不到對應資料。但不管這樣,我還是通過網上能找到的很有限的資料,探索出了給sqlite數據庫加密的完整步驟。

這裡要提一下,雖然 sqlite 很好用,速度快、體積小巧。但是它保存的文件卻是明文的。若不信可以用 NotePad 打開數據庫文件瞧瞧,裡面 insert 的內容幾乎一覽無余。這樣赤裸裸的展現自己,可不是我們的初衷。當然,如果你在嵌入式系統、智能手機上使用 sqlite,最好是不加密,因為這些系統運算能力有限,你做為一個新功能提供者,不能把用戶有限的運算能力全部花掉。

Sqlite為了速度而誕生。因此Sqlite本身不對數據庫加密,要知道,如果你選擇標准AES算法加密,那麼一定有接近50%的時間消耗在加解密算法上,甚至更多(性能主要取決於你算法編寫水平以及你是否能使用cpu提供的底層運算能力,比如MMX或sse系列指令可以大幅度提升運算速度)。

Sqlite免費版本是不提供加密功能的,當然你也可以選擇他們的收費版本,那你得支付2000塊錢,而且是USD。我這裡也不是說支付錢不好,如果只為了數據庫加密就去支付2000塊,我覺得劃不來。因為下面我將要告訴你如何為免費的Sqlite擴展出加密模塊——自己動手擴展,這是Sqlite允許,也是它提倡的。

那麼,就讓我們一起開始為 sqlite3.c 文件擴展出加密模塊。


i.1 必要的宏

通過閱讀 Sqlite 代碼(當然沒有全部閱讀完,6萬多行代碼,沒有一行是我習慣的風格,我可沒那麼多眼神去看),我搞清楚了兩件事:

Sqlite是支持加密擴展的;

需要 #define 一個宏才能使用加密擴展。

這個宏就是

SQLITE_HAS_CODEC。


你在代碼最前面(也可以在 sqlite3.h 文件第一行)定義:

#ifndef SQLITE_HAS_CODEC

#define SQLITE_HAS_CODEC

#endif


如果你在代碼裡定義了此宏,但是還能夠正常編譯,那麼應該是操作沒有成功。因為你應該會被編譯器提示有一些函數無法鏈接才對。如果你用的是 VC 2003,你可以在“解決方案”裡右鍵點擊你的工程,然後選“屬性”,找到“C/C ”,再找到“命令行”,在裡面手工添加“/D "SQLITE_HAS_CODEC"”。

定義了這個宏,一些被 Sqlite 故意屏蔽掉的代碼就被使用了。這些代碼就是加解密的接口。

嘗試編譯,vc會提示你有一些函數無法鏈接,因為找不到他們的實現。

如果你也用的是VC2003,那麼會得到下面的提示:

error LNK2019: 無法解析的外部符號 _sqlite3CodecGetKey ,該符號在函數 _attachFunc 中被引用

error LNK2019: 無法解析的外部符號 _sqlite3CodecAttach ,該符號在函數 _attachFunc 中被引用

error LNK2019: 無法解析的外部符號 _sqlite3_activate_see,該符號在函數 _sqlite3Pragma 中被引用


error LNK2019: 無法解析的外部符號 _sqlite3_key ,該符號在函數 _sqlite3Pragma 中被引用

fatal error LNK1120: 4 個無法解析的外部命令


這是正常的,因為Sqlite只留了接口而已,並沒有給出實現。

下面就讓我來實現這些接口。


i.2 自己實現加解密接口函數

如果真要我從一份 www.sqlite.org 網上down下來的 sqlite3.c 文件,直接摸索出這些接口的實現,我認為我還沒有這個能力。

好在網上還有一些代碼已經實現了這個功能。通過參照他們的代碼以及不斷編譯中vc給出的錯誤提示,最終我把整個接口整理出來。

實現這些預留接口不是那麼容易,要重頭說一次怎麼回事很困難。我把代碼都寫好了,直接把他們按我下面的說明拷貝到 sqlite3.c 文件對應地方即可。我在下面也提供了sqlite3.c 文件,可以直接參考或取下來使用。


這裡要說一點的是,我另外新建了兩個文件:crypt.c和crypt.h。

其中crypt.h如此定義:

#ifndef DCG_SQLITE_CRYPT_FUNC_


#define DCG_SQLITE_CRYPT_FUNC_


***********/

int My_DeEncrypt_Func( unsigned char * pData, unsigned int data_len, const char * key, unsigned int len_of_key );


#endif

 

其中的 crypt.c 如此定義:

#include "./crypt.h"

#include "memory.h"

int My_Encrypt_Func( unsigned char * pData, unsigned int data_len, const char * key, unsigned int len_of_key )


{

return 0;

}


int My_DeEncrypt_Func( unsigned char * pData, unsigned int data_len, const char * key, unsigned int len_of_key )

{

return 0;

}

這個文件很容易看,就兩函數,一個加密一個解密。傳進來的參數分別是待處理的數據、數據長度、密鑰、密鑰長度。

處理時直接把結果作用於 pData 指針指向的內容。

你需要定義自己的加解密過程,就改動這兩個函數,其它部分不用動。擴展起來很簡單。

這裡有個特點,data_len 一般總是 1024 字節。正因為如此,你可以在你的算法裡使用一些特定長度的加密算法,比如AES要求被加密數據一定是128位(16字節)長。這個1024不是碰巧,而是 Sqlite 的頁定義是1024字節,在sqlite3.c文件裡有定義:

# define SQLITE_DEFAULT_PAGE_SIZE 1024

你可以改動這個值,不過還是建議沒有必要不要去改它。


上面寫了兩個擴展函數,如何把擴展函數跟 Sqlite 掛接起來,這個過程說起來比較麻煩。我直接貼代碼。

分3個步驟。

首先,在 sqlite3.c 文件頂部,添加下面內容:


#ifdef SQLITE_HAS_CODEC

#include "./crypt.h"

void sqlite3pager_free_codecarg(void *pArg);

#endif

這個函數之所以要在 sqlite3.c 開頭聲明,是因為下面在 sqlite3.c 裡面某些函數裡要插入這個函數調用。所以要提前聲明。


其次,在sqlite3.c文件裡搜索“sqlite3PagerClose”函數,要找到它的實現代碼(而不是聲明代碼)。

實現代碼裡一開始是:

#ifdef SQLITE_ENABLE_MEMORY_MANAGEMENT


ThreadData *pTsd = sqlite3ThreadData();

assert( pPager );

assert( pTsd && pTsd->nAlloc );

#endif


需要在這部分後面緊接著插入:


#ifdef SQLITE_HAS_CODEC

sqlite3pager_free_codecarg(pPager->pCodecArg);

#endif


這裡要注意,sqlite3PagerClose 函數大概也是 3.3.17版本左右才改名的,以前版本裡是叫 “sqlite3pager_close”。因此你在老版本sqlite代碼裡搜索“sqlite3PagerClose”是搜不到的。

類似的還有“sqlite3pager_get”、“sqlite3pager_unref”、“sqlite3pager_write”、“sqlite3pager_pagecount”等都是老版本函數,它們在 pager.h 文件裡定義。新版本對應函數是在 sqlite3.h 裡定義(因為都合並到 sqlite3.c和sqlite3.h兩文件了)。所以,如果你在使用老版本的sqlite,先看看 pager.h 文件,這些函數不是消失了,也不是新蹦出來的,而是老版本函數改名得到的。

 

最後,往sqlite3.c 文件下找。找到最後一行:

 

在這一行後面,接上本文最下面的代碼段。

這些代碼很長,我不再解釋,直接接上去就得了。

唯一要提的是 DeriveKey 函數。這個函數是對密鑰的擴展。比如,你要求密鑰是128位,即是16字節,但是如果用戶只輸入 1個字節呢?2個字節呢?或輸入50個字節呢?你得對密鑰進行擴展,使之符合16字節的要求。

DeriveKey 函數就是做這個擴展的。有人把接收到的密鑰求md5,這也是一個辦法,因為md5運算結果固定16字節,不論你有多少字符,最後就是16字節。這是md5算法的特點。但是我不想用md5,因為還得為它添加包含一些 md5 的.c或.cpp文件。我不想這麼做。我自己寫了一個算法來擴展密鑰,很簡單的算法。當然,你也可以使用你的擴展方法,也而可以使用 md5 算法。只要修改 DeriveKey 函數就可以了。

在 DeriveKey 函數裡,只管申請空間構造所需要的密鑰,不需要釋放,因為在另一個函數裡有釋放過程,而那個函數會在數據庫關閉時被調用。參考我的 DeriveKey 函數來申請內存。


這裡我給出我已經修改好的 sqlite3.c 和 sqlite3.h 文件。

如果太懶,就直接使用這兩個文件,編譯肯定能通過,運行也正常。當然,你必須按我前面提的,新建 crypt.h 和 crypt.c 文件,而且函數要按我前面定義的要求來做。

i.3 加密使用方法:

現在,你代碼已經有了加密功能。

你要把加密功能給用上,除了改 sqlite3.c 文件、給你工程添加 SQLITE_HAS_CODEC 宏,還得修改你的數據庫調用函數。

前面提到過,要開始一個數據庫操作,必須先 sqlite3_open 。

加解密過程就在 sqlite3_open 後面操作。

假設你已經 sqlite3_open 成功了,緊接著寫下面的代碼:

int i;

//添加、使用密碼

i = sqlite3_key( db, "dcg", 3 );

//修改密碼

i = sqlite3_rekey( db, "dcg", 0 );


用 sqlite3_key 函數來提交密碼。

第1個參數是 sqlite3 * 類型變量,代表著用 sqlite3_open 打開的數據庫(或新建數據庫)。

第2個參數是密鑰。

第3個參數是密鑰長度。

用 sqlite3_rekey 來修改密碼。參數含義同 sqlite3_key。


實際上,你可以在sqlite3_open函數之後,到 sqlite3_close 函數之前任意位置調用 sqlite3_key 來設置密碼。

但是如果你沒有設置密碼,而數據庫之前是有密碼的,那麼你做任何操作都會得到一個返回值:SQLITE_NOTADB,並且得到錯誤提示:“file is encrypted or is not a database”。

只有當你用 sqlite3_key 設置了正確的密碼,數據庫才會正常工作。

如果你要修改密碼,前提是你必須先 sqlite3_open 打開數據庫成功,然後 sqlite3_key 設置密鑰成功,之後才能用 sqlite3_rekey 來修改密碼。

如果數據庫有密碼,但你沒有用 sqlite3_key 設置密碼,那麼當你嘗試用 sqlite3_rekey 來修改密碼時會得到 SQLITE_NOTADB 返回值。

如果你需要清空密碼,可以使用:

//修改密碼

i = sqlite3_rekey( db, NULL, 0 );

來完成密碼清空功能。

 

i.4 sqlite3.c 最後添加代碼段


復制代碼 代碼如下:
#ifdef SQLITE_HAS_CODEC
#define CRYPT_OFFSET 8
typedef struct _CryptBlock
{
BYTE* ReadKey; // 讀數據庫和寫入事務的密鑰
BYTE* WriteKey; // 寫入數據庫的密鑰
int PageSize; // 頁的大小
BYTE* Data;
} CryptBlock, *LPCryptBlock;
#ifndef DB_KEY_LENGTH_BYTE
#define DB_KEY_LENGTH_BYTE 16
#endif
#ifndef DB_KEY_PADDING
#define DB_KEY_PADDING 0x33
#endif
void sqlite3CodecGetKey(sqlite3* db, int nDB, void** Key, int* nKey)
{
return ;
}
int sqlite3CodecAttach(sqlite3 *db, int nDb, const void *pKey, int nKeyLen);
void sqlite3_activate_see(const char* right )
{
return;
}
int sqlite3_key(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey);
int sqlite3_rekey(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey);

// 從用戶提供的緩沖區中得到一個加密密鑰
// 用戶提供的密鑰可能位數上滿足不了要求,使用這個函數來完成密鑰擴展
static unsigned char * DeriveKey(const void *pKey, int nKeyLen);
//創建或更新一個頁的加密算法索引.此函數會申請緩沖區.
static LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey, Pager *pager, LPCryptBlock pExisting);
//加密/解密函數, 被pager調用
void * sqlite3Codec(void *pArg, unsigned char *data, Pgno nPageNum, int nMode);
//設置密碼函數
int __stdcall sqlite3_key_interop(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKeySize);
// 修改密碼函數
int __stdcall sqlite3_rekey_interop(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKeySize);
//銷毀一個加密塊及相關的緩沖區,密鑰.
static void DestroyCryptBlock(LPCryptBlock pBlock);
static void * sqlite3pager_get_codecarg(Pager *pPager);
void sqlite3pager_set_codec(Pager *pPager,void *(*xCodec)(void*,void*,Pgno,int),void *pCodecArg );

//加密/解密函數, 被pager調用
void * sqlite3Codec(void *pArg, unsigned char *data, Pgno nPageNum, int nMode)
{
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)pArg;
unsigned int dwPageSize = 0;
if (!pBlock) return data;
// 確保pager的頁長度和加密塊的頁長度相等.如果改變,就需要調整.
if (nMode != 2)
{
PgHdr *pageHeader;
pageHeader = DATA_TO_PGHDR(data);
if (pageHeader->pPager->pageSize != pBlock->PageSize)
{
CreateCryptBlock(0, pageHeader->pPager, pBlock);
}
}

switch(nMode)
{
case 0: // Undo a "case 7" journal file encryption
case 2: //重載一個頁
case 3: //載入一個頁
if (!pBlock->ReadKey) break;

dwPageSize = pBlock->PageSize;
My_DeEncrypt_Func(data, dwPageSize, pBlock->ReadKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE );

break;
case 6: //加密一個主數據庫文件的頁
if (!pBlock->WriteKey) break;
memcpy(pBlock->Data CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data CRYPT_OFFSET;

dwPageSize = pBlock->PageSize;
My_Encrypt_Func(data , dwPageSize, pBlock->WriteKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE );
break;
case 7: //加密事務文件的頁
if (!pBlock->ReadKey) break;
memcpy(pBlock->Data CRYPT_OFFSET, data, pBlock->PageSize);
data = pBlock->Data CRYPT_OFFSET;
dwPageSize = pBlock->PageSize;
My_Encrypt_Func( data, dwPageSize, pBlock->ReadKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE );
break;
}
return data;
}

//
銷毀一個加密塊及相關的緩沖區,密鑰.
static void DestroyCryptBlock(LPCryptBlock pBlock)
{
//銷毀讀密鑰.
if (pBlock->ReadKey){
sqliteFree(pBlock->ReadKey);
}
//如果寫密鑰存在並且不等於讀密鑰,也銷毀.
if (pBlock->WriteKey && pBlock->WriteKey != pBlock->ReadKey){
sqliteFree(pBlock->WriteKey);
}
if(pBlock->Data){
sqliteFree(pBlock->Data);
}
//釋放加密塊.
sqliteFree(pBlock);
}
static void * sqlite3pager_get_codecarg(Pager *pPager)
{
return (pPager->xCodec) ? pPager->pCodecArg: NULL;
}
// 從用戶提供的緩沖區中得到一個加密密鑰
static unsigned char * DeriveKey(const void *pKey, int nKeyLen)
{
unsigned char * hKey = NULL;
int j;
if( pKey == NULL || nKeyLen == 0 )
{
return NULL;
}
hKey = sqliteMalloc( DB_KEY_LENGTH_BYTE 1 );
if( hKey == NULL )
{
return NULL;
}
hKey[ DB_KEY_LENGTH_BYTE ] = 0;
if( nKeyLen < DB_KEY_LENGTH_BYTE )
{
memcpy( hKey, pKey, nKeyLen ); //先拷貝得到密鑰前面的部分
j = DB_KEY_LENGTH_BYTE - nKeyLen;
//補充密鑰後面的部分
memset( hKey nKeyLen, DB_KEY_PADDING, j );
}
else
{ //密鑰位數已經足夠,直接把密鑰取過來
memcpy( hKey, pKey, DB_KEY_LENGTH_BYTE );
}
return hKey;
}

//創建或更新一個頁的加密算法索引.此函數會申請緩沖區.
static LPCryptBlock CreateCryptBlock(unsigned char* hKey, Pager *pager, LPCryptBlock pExisting)
{
LPCryptBlock pBlock;

if (!pExisting) //創建新加密塊
{
pBlock = sqliteMalloc(sizeof(CryptBlock));
memset(pBlock, 0, sizeof(CryptBlock));
pBlock->ReadKey = hKey;
pBlock->WriteKey = hKey;
pBlock->PageSize = pager->pageSize;
pBlock->Data = (unsigned char*)sqliteMalloc(pBlock->PageSize CRYPT_OFFSET);
}
else //更新存在的加密塊
{
pBlock = pExisting;
if ( pBlock->PageSize != pager->pageSize && !pBlock->Data){
sqliteFree(pBlock->Data);
pBlock->PageSize = pager->pageSize;
pBlock->Data = (unsigned char*)sqliteMalloc(pBlock->PageSize CRYPT_OFFSET);
}
}

memset(pBlock->Data, 0, pBlock->PageSize CRYPT_OFFSET);
return pBlock;
}

void sqlite3pager_set_codec(
Pager *pPager,
void *(*xCodec)(void*,void*,Pgno,int),
void *pCodecArg
)
{
pPager->xCodec = xCodec;
pPager->pCodecArg = pCodecArg;
}
int sqlite3_key(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
{
return sqlite3_key_interop(db, pKey, nKey);
}
int sqlite3_rekey(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
{
return sqlite3_rekey_interop(db, pKey, nKey);
}
int sqlite3CodecAttach(sqlite3 *db, int nDb, const void *pKey, int nKeyLen)
{
int rc = SQLITE_ERROR;
unsigned char* hKey = 0;
//如果沒有指定密匙,可能標識用了主數據庫的加密或沒加密.
if (!pKey || !nKeyLen)
{
if (!nDb)
{
return SQLITE_OK; //主數據庫, 沒有指定密鑰所以沒有加密.
}
else //附加數據庫,使用主數據庫的密鑰.
{
//獲取主數據庫的加密塊並復制密鑰給附加數據庫使用
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)sqlite3pager_get_codecarg(sqlite3BtreePager(db->aDb[0].pBt));
if (!pBlock) return SQLITE_OK; //主數據庫沒有加密
if (!pBlock->ReadKey) return SQLITE_OK; //沒有加密
memcpy(pBlock->ReadKey, &hKey, 16);
}
}
else //用戶提供了密碼,從中創建密鑰.
{
hKey = DeriveKey(pKey, nKeyLen);
}
//創建一個新的加密塊,並將解碼器指向新的附加數據庫.
if (hKey)
{
LPCryptBlock pBlock = CreateCryptBlock(hKey, sqlite3BtreePager(db->aDb[nDb].pBt), NULL);
sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(db->aDb[nDb].pBt), sqlite3Codec, pBlock);
rc = SQLITE_OK;
}
return rc;
}
// Changes the encryption key for an existing database.
int __stdcall sqlite3_rekey_interop(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKeySize)
{
Btree *pbt = db->aDb[0].pBt;
Pager *p = sqlite3BtreePager(pbt);
LPCryptBlock pBlock = (LPCryptBlock)sqlite3pager_get_codecarg(p);
unsigned char * hKey = DeriveKey(pKey, nKeySize);
int rc = SQLITE_ERROR;
if (!pBlock && !hKey) return SQLITE_OK;
//重新加密一個數據庫,改變pager的寫密鑰, 讀密鑰依舊保留.
if (!pBlock) //加密一個未加密的數據庫
{
pBlock = CreateCryptBlock(hKey, p, NULL);
pBlock->ReadKey = 0; // 原始數據庫未加密
sqlite3pager_set_codec(sqlite3BtreePager(pbt), sqlite3Codec, pBlock);
}
else // 改變已加密數據庫的寫密鑰
{
pBlock->WriteKey = hKey;
}
// 開始一個事務
rc = sqlite3BtreeBeginTrans(pbt, 1);
if (!rc)
{
// 用新密鑰重寫所有的頁到數據庫。
Pgno nPage = sqlite3PagerPagecount(p);
Pgno nSkip = PAGER_MJ_PGNO(p);
void *pPage;
Pgno n;
for(n = 1; rc == SQLITE_OK && n <= nPage; n )
{
if (n == nSkip) continue;
rc = sqlite3PagerGet(p, n, &pPage);
if(!rc)
{
rc = sqlite3PagerWrite(pPage);
sqlite3PagerUnref(pPage);
}
}
}
// 如果成功,提交事務。
if (!rc)
{
rc = sqlite3BtreeCommit(pbt);
}
// 如果失敗,回滾。
if (rc)
{
sqlite3BtreeRollback(pbt);
}

 
// 如果成功,銷毀先前的讀密鑰。並使讀密鑰等於當前的寫密鑰。
if (!rc)
{
if (pBlock->ReadKey)
{
sqliteFree(pBlock->ReadKey);
}
pBlock->ReadKey = pBlock->WriteKey;
}
else// 如果失敗,銷毀當前的寫密鑰,並恢復為當前的讀密鑰。
{
if (pBlock->WriteKey)
{
sqliteFree(pBlock->WriteKey);
}
pBlock->WriteKey = pBlock->ReadKey;
}

// 如果讀密鑰和寫密鑰皆為空,就不需要再對頁進行編解碼。
// 銷毀加密塊並移除頁的編解碼器
if (!pBlock->ReadKey && !pBlock->WriteKey)
{
sqlite3pager_set_codec(p, NULL, NULL);
DestroyCryptBlock(pBlock);
}
return rc;
}
int __stdcall sqlite3_key_interop(sqlite3 *db, const void *pKey, int nKeySize)
{
return sqlite3CodecAttach(db, 0, pKey, nKeySize);
}

// 釋放與一個頁相關的加密塊
void sqlite3pager_free_codecarg(void *pArg)
{
if (pArg)
DestroyCryptBlock((LPCryptBlock)pArg);
}
#endif //#ifdef SQLITE_HAS_CODEC

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