SQLite系统构架及虚拟机分析

step()函数，这是和内部的虚拟机联系非常紧密的两个函数，也是了解SQLite虚拟机的两个点。sqlite3_prepare_v2()完成的是将SQL语句提交给SQL编译器，编译成VDBE指令程序，sqlite3_step()将驱动VDBE执行指令程序。
从应用上来说，这仅仅是最简单的数据库应用框架，更多的接口信息可以查看官方的文档。
3.2 VDBE程序分析
在官方提供的下载中，有编译好的命令行可执行程序，可以作为完全的SQLite数据库管理工具。同时，它也考虑了一些Debug和Test功能，可以利用它们深入了解SQLite的内部机制。可以利用SQLite命令行程序中的explain命令查看由代码生成器生成的中间代码的形式，这只需要在相应的SQL代码前面加上explain就可以了。如以搜索的命令行显示（如图2所示，箭头表示实际执行顺序）：
图2中，“addr”列是虚拟机的地址编号，并不是指令执行的顺序，由于跳转指令的存在，用箭头标示出了指令运行的实际顺序，也可以在SQLite编译时指定相应的选项，然后利用指令“pragma vdbe_trace=on;”详细地看到指令的运行过程和堆栈的变化情况。

指令0～指令12都是对SQLite数据库内部的准备：由指令1跳转到指令10，指令10（Transaction）开始一个事务，指令11（VerifyCookie）在执行一个指令前检查数据库模式是否发生了变化，当发生了变贴片绕线电感化时要重置，指令12（TableLock）将要读的数据库表锁起来，指令13（Goto）跳转到指令2。
从指令2开始是实际的对数据库的操作了。指令2(OpenRead)会打开一个数据库表的只读游标，P1作为这个游标的标志，P2是打开的数据库表的根页（root page），P3==0表明是主数据库，P4表明数据库有两列，P5说明是以P2的值作为根页。（OpenRead指令的各个操作数还可以有其他含义，这里只是针对这条SQL语句的解释，请查看技术文档。)指令3(Rewind)～指令7(Next)完成了对所有查询数据的遍历。指令8(Close)关闭游标，指令9（Halt）结束这个VDBE程序。
VDBE对上层提供的就是这样的接口，而对下层将是调用相应的接口实现相应的功能，并由此完成模块上的解耦合。
由VDBE的定义、代码分析及以上的实验，可以总结出SQLite的整体构架：
外部调用SQLite接口函数sqlite3_prepare(), SQL语句通过SQL编译器生成对应的VDBE指令程序；
内部调用sqlite3_step()驱动，内部执行sqlite3VdbeEx-
ec()，switch-case语句执行相应指令。底层通过B-Tree和Pager实现对磁盘数据库文件的管理，如图3所示。
在实际应用中，可以设计一个面向应用的指令集，利用程序虚拟机设计中间抽象层，提高平台通用性。同时程序虚拟机也为语言虚拟机、系统虚拟机及安全沙盒等技术提供了技术基础。

参考文献
[1] OWENS M.The definitive guide to SQLite[M].Apress，2006.
[2] KREIBICH J A.Using SQLite[M].O'Reilly Media，2010.
[3] 李蔚，陈亚峰.嵌入式数据库SQLite及其应用研究[J].沿海企业与科技，2010(10)：45-47.
[4] 杜国祥，石俊杰.SQLite嵌入式数据库的应用[J].电脑编程技巧与维护，2010(14)：43-46.

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