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入门：SQLite、嵌入式架构、WAL 与 FTS5 ​

基于 SQLite 3.46+ · 核于 2026-08

速查 ​

  • 定义：SQLite 是嵌入式、进程内、零配置、单文件的关系型数据库，公有领域（无版权），由 D. Richard Hipp 于 2000 年创建。全球部署量最大的数据库（每台手机/浏览器/Mac/IoT 都有）。
  • 嵌入式架构：SQLite 是一个链接进应用进程的 C 库（几百 KB），不是独立服务。应用直接调 sqlite3_open/sqlite3_exec 读写本地文件，无网络端口、无独立进程、无用户管理。与 MySQL/PG 的客户端/服务端架构根本不同。
  • 单文件：整个数据库就是一个跨平台文件（.db/.sqlite），拷贝即备份、删除即销毁。文件在 Windows/Mac/Linux/Android/iOS 通用（字节序/位宽兼容）。
  • 零配置零运维：无需安装服务、无需配置文件、无需 DBA。sqlite3 test.db 即开即用。这是它统治移动端/桌面/IoT 的根本原因。
  • WAL 模式（PRAGMA journal_mode=WAL）：写操作先写 WAL 文件（-wal）而非回滚日志，让读写不互斥（多读 + 单写并发），大幅提升并发读。默认是 rollback journal（读写互斥）。
  • 并发模型：SQLite 用文件锁。整个数据库一把写锁（即使 WAL 下也是单写），多读可并发。所以 SQLite 适合读多写少，不适合高并发写。
  • ACID：严格保证。事务用 rollback journal（默认）或 WAL 实现原子性/持久性，COMMIT 时 fsync 落盘（可调 synchronous 牺牲安全换性能）。
  • SQL 兼容性：支持绝大多数 SQL 标准——事务、视图、触发器、CTE（含递归）、窗口函数、JSON1、UPSERT、生成列。语法与 MySQL/PG 高度相似，迁移成本低。
  • FTS5（Full-Text Search 5）：内置全文搜索引擎，CREATE VIRTUAL TABLE t USING fts5(content) + MATCH 查询，支持中文（需 tokenizer）、分词、排名。小数据量搜索无需 Elasticsearch。
  • 无 C/S：不支持网络访问。要远程/多机访问得靠应用层封装或 Turso/libSQL（SQLite 的云原生 fork，加复制/边缘计算/向量）。
  • 典型场景：移动端（Android/iOS 内置）、桌面应用（Safari/Firefox/Mac Spotlight）、PWA/IndexedDB（理念源头）、IoT 设备、本地优先应用、测试夹具。
  • 进阶顺序：嵌入式架构与 WAL → 使用场景与本地优先 → 参考。

一、SQLite 是什么：进程内的数据库 ​

SQLite 用 SQL 把数据组织成表，承诺 ACID。但它的架构与 MySQL/PostgreSQL 根本不同：

维度SQLiteMySQL / PostgreSQL
架构嵌入式（进程内库）客户端/服务端（独立进程）
部署链接进应用，无独立服务独立服务进程 + 网络端口
存储单个跨平台文件多文件 + 进程内存
协议函数调用（C API）网络协议（TCP）
用户/权限无（靠文件系统权限）细粒度用户授权
配置零配置配置文件 + 调参
并发写整库一把写锁行锁 + MVCC，高并发
  • 进程内：SQLite 是一个 C 库（也可绑定到 Python/Node/Java/Swift/Kotlin 等），与应用代码运行在同一进程，调用就是普通函数调用，没有网络往返——极快。
  • 单文件：sqlite3_open("test.db", &db) 打开一个文件，所有表/索引/触发器都在这个文件里。文件格式跨平台兼容（同一 .db 文件可在任意机器/系统读写）。
  • 零运维：无需安装、无需启动服务、无需配置。这是它统治移动端/桌面/IoT 的根本——这些场景无法承受「装数据库服务」的复杂度。

二、零配置与单文件 ​

bash
# 「安装」SQLite：无需装服务，库已链接进应用（或用 sqlite3 CLI）
sqlite3 test.db                  # 打开/创建数据库（一个文件）
sqlite> CREATE TABLE user(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT);
sqlite> INSERT INTO user(name) VALUES('张三');
sqlite> SELECT * FROM user;
1|张三
sqlite> .exit
# 备份：直接拷贝 test.db 文件
cp test.db test.db.bak           # 这就是完整备份
  • 文件即数据库：一个 .db 文件包含完整的 schema + 数据 + 索引 + 触发器。ls -la test.db 看文件大小就知道数据量。
  • 跨平台：同一文件在 32/64 位、大小端、Windows/Mac/Linux/Android/iOS 都能读写——SQLite 格式规范保证兼容。
  • 公有领域：无版权、无许可费、可任意商用/闭源/分发。这是它被嵌入几乎所有产品的法律基础（MySQL/PG 是 GPL/许可协议受限）。

三、WAL 模式：让读写不互斥 ​

SQLite 默认用 rollback journal（回滚日志）：写操作开始前，把要改的页先备份到回滚日志，再改主库文件——写时锁整库，读也被阻塞。这在「读多写少」场景问题不大，但「边读边写」会卡。

WAL（Write-Ahead Logging）模式（PRAGMA journal_mode=WAL）改为：所有写操作先追加到 WAL 文件（test.db-wal），不直接改主库；读操作看主库 + WAL 合并视图；WAL 达到阈值（默认 1000 帧）或 PRAGMA wal_checkpoint 时把 WAL 合并回主库。

模式写时读并发读并发写适用
rollback（默认 DELETE）互斥（写时不能读）多读单写偶发写
WAL不互斥（边读边写）多读单写读多写少首选
MEMORY———临时/测试
  • WAL 的核心收益：读写不互斥——一个写者写 WAL 时，多个读者仍能读主库。大幅提升「读多写少」的并发。
  • 仍是单写：即使 WAL，整个数据库依然只有一把写锁，多个写者要排队。所以 SQLite 不适合高并发写（如高 QPS 的 Web 后端），那种场景用 MySQL/PG。

四、SQL 兼容性与 FTS5 ​

SQLite 支持绝大多数 SQL 标准，与 MySQL/PG 语法高度相似：

sql
-- 事务、CTE（含递归）、窗口函数、JSON、UPSERT、生成列都支持
BEGIN;
WITH RECURSIVE cnt(x) AS (SELECT 1 UNION ALL SELECT x+1 FROM cnt WHERE x<10)
SELECT x FROM cnt;
INSERT INTO user(id,name) VALUES(1,'张') ON CONFLICT(id) DO UPDATE SET name=excluded.name;
SELECT name, ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY id) FROM user;
COMMIT;

-- FTS5 全文搜索
CREATE VIRTUAL TABLE docs USING fts5(content);    -- 虚拟表
INSERT INTO docs(content) VALUES('SQLite 是嵌入式数据库');
SELECT * FROM docs WHERE docs MATCH '嵌入式';      -- 全文匹配（带排名）
  • FTS5：内置倒排索引全文搜索。MATCH 查询带相关性排名，支持前缀/短语/布尔/中文（需 trigram 或 jieba tokenizer）。小数据量（百万级）搜索无需 Elasticsearch。
  • 不支持的：RIGHT/FULL OUTER JOIN（直到 3.39+ 才支持 RIGHT）、存储过程、用户权限系统、细粒度并发写。

五、ACID 与可靠性 ​

SQLite 严格保证 ACID，可靠性靠 synchronous pragma 控制：

synchronous行为安全速度
FULL（默认）每次 COMMIT 都 fsync 等落盘最高（断电不丢已提交）最慢
NORMALWAL 模式下只在 checkpoint 时 fsync高（仅在 checkpoint 间隔断电可能丢最后事务）较快
OFF不 fsync低（断电可能损坏）最快
  • WAL + NORMAL 是「读多写少」应用的常见组合——性能比 FULL 快数倍，安全性可接受（仅在 checkpoint 间隔的断电风险）。
  • journal_mode：DELETE（默认回滚）、WAL（推荐）、TRUNCATE/PERSIST/MEMORY。WAL 是大多数应用的最佳选择。

六、移动端、PWA、本地优先与 Turso/libSQL ​

  • 移动端：Android（android.database.sqlite）、iOS（Core Data/GRDB/FMDB）都内置 SQLite——每个 App 的本地数据默认就存 SQLite。
  • 桌面应用：Safari（历史/书签）、Firefox（书签/cookies）、Mac 的 Spotlight（索引）、Skype/Dropbox 等都用 SQLite 存本地数据。
  • PWA/浏览器：IndexedDB 的理念借鉴 SQLite（虽然底层实现不同）；WASM 版 SQLite（sqlite-wasm）让浏览器也能直接跑 SQLite。
  • 本地优先（Local-First）：数据先存本地 SQLite，按需与云端同步（CRDT/ ElectricSQL / PowerSync）。优势：离线可用、低延迟、数据自主。
  • Turso/libSQL：SQLite 的云原生 fork（Turso 公司维护 libSQL 开源引擎）。在 SQLite 基础上加：①复制（边缘节点同步）；②向量搜索；③托管服务（多区域、按需）。把 SQLite 从「单机嵌入式」推向「分布式边缘数据库」。详见云服务章。

下一步 ​

理解了 SQLite 的全貌后，下一步深入两个核心——嵌入式架构与 WAL（进程内 vs C/S、WAL 工作原理、并发模型与 ACID）与使用场景与本地优先（移动端/桌面/PWA、FTS5、本地优先与 Turso/libSQL 对比）。