คำอธิบาย
SQLite เป็นฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ที่เบาและเปิดกว้างซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในแอปพลิเคชันโดยตรง นำเสนอโซลูชันที่มีประสิทธิภาพในการจัดเก็บและจัดการข้อมูลโดยไม่จำเป็นต้องมีเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ
SQLite คืออะไร?
SQLite เป็นไลบรารีฐานข้อมูลที่เขียนด้วยภาษา C ซึ่งใช้กลไกฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ SQL ที่ครบถ้วน ซึ่งสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องมีเซิร์ฟเวอร์และไม่ต้องมีการตั้งค่า มันจัดเก็บฐานข้อมูลทั้งหมด (ตาราง, ดัชนี, ข้อมูล ฯลฯ) ไว้ในไฟล์เดียวในดิสก์ ทำให้สะดวกต่อการพกพาและการใช้งานในหลายระบบ สร้างขึ้นโดย D. Richard Hipp ในปี 2000 SQLite ถูกนำมาใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการฐานข้อมูลในเครื่อง เช่น แอปพลิเคชันมือถือ, ระบบฝังตัว, เว็บเบราว์เซอร์ และซอฟต์แวร์เดสก์ท็อป
คุณสมบัติหลัก
- ไม่มีเซิร์ฟเวอร์ (Serverless):
- แตกต่างจากฐานข้อมูลอย่าง MySQL หรือ PostgreSQL, SQLite ไม่ต้องการกระบวนการเซิร์ฟเวอร์แยกต่างหาก ไลบรารีถูกฝังอยู่ในแอปพลิเคชันโดยตรง ซึ่งเข้าถึงไฟล์ฐานข้อมูลผ่านการเรียกฟังก์ชัน ซึ่งลดภาระงานและทำให้การตั้งค่าเรียบง่าย
- อิสระจากการพึ่งพา:
- SQLite ไม่ขึ้นอยู่กับไลบรารีภายนอก (ยกเว้นไลบรารีมาตรฐาน C) และมีทุกอย่างที่จำเป็นเพื่อให้ทำงานได้ ทำให้เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่ทรัพยากรจำกัด, เช่น อุปกรณ์ฝังตัว
- ไฟล์เดียว:
- ฐานข้อมูลทั้งหมด รวมถึงข้อมูล, แบบแผน และดัชนี ถูกจัดเก็บในไฟล์เดียวที่มีนามสกุล .db หรือ .sqlite ไฟล์นี้พกพาได้และสามารถคัดลอกหรือย้ายได้ง่ายระหว่างระบบ ตราบเท่าที่เข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมของ SQLite
- ธุรกรรม ACID:
- SQLite รองรับธุรกรรมที่มีคุณสมบัติ ACID (Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) ซึ่งรับประกันความน่าเชื่อถือในกระบวนการเขียนและอ่าน แม้ในกรณีที่เกิดความล้มเหลว (เช่นไฟฟ้าดับ)
- รองรับ SQL มาตรฐาน:
- SQLite ใช้ส่วนใหญ่ตามมาตรฐาน SQL (SQL92, พร้อมการขยาย) รวมถึงการสนับสนุนตาราง, ดัชนี, คีย์หลักและคีย์ต่างประเทศ, ทริกเกอร์, มุมมองและ subqueries อย่างไรก็ตามมีข้อจำกัดบางประการ เช่น การสนับสนุนบางส่วนต่อ ALTER TABLE และการขาดการสนับสนุนสำหรับ RIGHT OUTER JOIN และ FULL OUTER JOIN
- ประเภทข้อมูลแบบไดนามิก:
- แตกต่างจากฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์อื่น ๆ, SQLite ใช้ประเภทข้อมูลแบบไดนามิก ซึ่งอนุญาตให้คอลัมน์สามารถเก็บค่าแตกต่างกันได้ (เช่น, จำนวนเต็ม, ข้อความ หรือค่าว่างในคอลัมน์เดียวกัน) มันกำหนด "ความผูกพันประเภท" (เช่น INTEGER, TEXT, BLOB) เพื่อแนะนำการจัดเก็บ แต่ไม่มีข้อจำกัดที่เข้มงวด
- เบาและรวดเร็ว:
- SQLite มีความมีประสิทธิภาพสูง โดยมีขนาดไลบรารีประมาณ 700 KB มันถูกปรับให้เหมาะสมสำหรับการอ่านและเขียนที่มีปริมาณข้อมูลปานกลาง โดยมีประสิทธิภาพที่เปรียบเทียบได้หรือดีกว่าระบบอื่น ๆ ในสถานการณ์ที่มีการแข่งขันต่ำ
- ลิขสิทธิ์สาธารณะ:
- SQLite เป็นซอฟต์แวร์ที่เป็นสาธารณะ ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้งานได้อย่างอิสระในโครงการเชิงพาณิชย์หรือโอเพนซอร์สโดยไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับลิขสิทธิ์
การทำงานภายใน
- สถาปัตยกรรม:
- SQLite ทำงานเป็นไลบรารีที่ฝังอยู่ในแอปพลิเคชัน ซึ่งเรียกใช้ฟังก์ชันโดยตรงเพื่อจัดการไฟล์ฐานข้อมูล มันใช้เครื่องยนต์ฐานข้อมูลภายในที่มีการวิเคราะห์ SQL, โปรแกรมปรับแต่งคำถาม และผู้จัดการการจัดเก็บข้อมูล
- การจัดเก็บข้อมูลอยู่บนรูปแบบไฟล์ไบนารีที่มีประสิทธิภาพ ใช้หน้าไฟล์ที่มีขนาดคงที่ (มักจะ 4 KB) ในการจัดระเบียบข้อมูลและดัชนีในโครงสร้างต้นไม้ B+.
- ความสามารถในการแข่งขัน:
- SQLite รองรับการเชื่อมต่อหลายรายการไปยังฐานข้อมูลเดียว แต่มีข้อจำกัด มันใช้การล็อคไฟล์เพื่อจัดการการทำงานที่มีการแข่งขัน ซึ่งอนุญาตให้มีการเขียนเพียงครั้งเดียวในเวลา (การเรียงลำดับ) การอ่านสามารถทำพร้อมกันได้ แต่การเขียนจะล็อกการดำเนินงานอื่น ๆ
- ตั้งแต่เวอร์ชัน 3.7.0, SQLite รองรับโหมด WAL (Write-Ahead Logging) ซึ่งปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันโดยอนุญาตให้มีการอ่านพร้อมกันระหว่างการเขียน แม้ว่าจะยังคงจำกัดให้มีการเขียนเพียงครั้งเดียวในเวลา
- การขยายตัว:
- SQLite อนุญาตให้มีการขยายส่วนตัว เช่น ฟังก์ชันที่ผู้ใช้กำหนด (UDFs) ใน C หรือภาษาหรือโมดูลเพิ่มเติม เช่น FTS (Full-Text Search) เพื่อการค้นหาข้อความขั้นสูง
ข้อดี
- ใช้งานง่าย: ไม่จำเป็นต้องตั้งค่าเซิร์ฟเวอร์หรือการบริหารจัดการที่ซับซ้อน เหมาะสำหรับนักพัฒนาที่ต้องการโซลูชันที่เรียบง่าย
- พกพาได้: ไฟล์ฐานข้อมูลสามารถย้ายหรือคัดลอกได้ง่าย โดยไม่มีการพึ่งพาภายนอก
- การใช้ทรัพยากรต่ำ: ใช้หน่วยความจำและพื้นที่ดิสก์น้อย เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีทรัพยากรจำกัด เช่น สมาร์ทโฟนหรือ IoT
- ความเชื่อถือได้: การสนับสนุนธุรกรรม ACID รับประกันความครบถ้วนของข้อมูล แม้ในสถานการณ์ล้มเหลว
- การยอมรับอย่างแพร่หลาย: ถูกใช้ในอุปกรณ์หลายพันล้านเครื่อง รวมถึงเว็บเบราว์เซอร์ (Firefox, Chrome), ระบบปฏิบัติการมือถือ (Android, iOS), และแอปพลิเคชันเช่น Adobe Lightroom และ Skype
ข้อเสีย
- การแข่งขัันที่จำกัด: ไม่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันที่มีการเขียนที่มีการแข่งขันสูง เช่น เซิร์ฟเวอร์เว็บที่มีผู้ใช้หลายพันคนพร้อมกัน ฐานข้อมูลเช่น PostgreSQL หรือ MySQL จะเหมาะสมกว่าในกรณีเหล่านี้
- การปรับขนาด: แม้จะมีประสิทธิภาพสำหรับฐานข้อมูลขนาดไม่กี่สิบเทราไบต์ SQLite ไม่ได้ถูกปรับให้เหมาะสมสำหรับปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่หรือเวิร์กโหลดการวิเคราะห์ที่ซับซ้อน
- ฟีเจอร์ SQL ที่ไม่สมบูรณ์: ขาดการสนับสนุนฟังก์ชันขั้นสูงบางอย่าง เช่น RIGHT OUTER JOIN, stored procedures, และการเปลี่ยนแปลงซับซ้อนในแบบแผนผ่าน ALTER TABLE
- ความปลอดภัย: SQLite ไม่มีการควบคุมการเข้าถึงที่เด่นชัด (เช่น ผู้ใช้และสิทธิ์) เนื่องจากการเข้าถูกจัดการโดยระบบไฟล์
กรณีการใช้งาน
- แอปพลิเคชันมือถือ: ถูกใช้ใน Android และ iOS เพื่อจัดเก็บข้อมูลของแอปพลิเคชัน เช่น ข้อความ, รายชื่อ และการตั้งค่า
- ระบบฝังตัว: พบบ่อยในอุปกรณ์ IoT, สมาร์ททีวี และเครื่องใช้ไฟฟ้า เนื่องจากการใช้ทรัพยากรต่ำ
- แอปพลิเคชันเดสก์ท็อป: ซอฟต์แวร์เช่นเว็บเบราว์เซอร์ (เพื่อจัดเก็บประวัติและคุกกี้) และโปรแกรมจัดการสื่อใช้ SQLite
- การสร้างต้นแบบ: มีประโยชน์สำหรับการพัฒนาและทดสอบแอปพลิเคชันก่อนที่จะย้ายไปยังฐานข้อมูล client-server
- ฐานข้อมูลในเครื่อง: เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน standalone ที่ไม่ต้องการการเข้าถึงระยะไกลหรือการแข่งขัันสูง
ข้อสรุป
SQLite เป็นโซลูชันที่แข็งแกร่ง เบา และหลากหลายสำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการฐานข้อมูลในเครื่องที่เชื่อถือได้และง่ายต่อการรวมเข้าด้วยกัน แม้ว่าจะไม่เหมาะสมในสถานการณ์ที่มีการแข่งขันสูงหรือปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่ ความง่ายในการใช้งาน, ความพกพา และประสิทธิภาพทำให้มันเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมในช่วงกว้าง ตั้งแต่ อุปกรณ์มือถือจนถึงระบบฝังตัว