Die Software SQLite ist eine verbreitete Programmbibliothek. Sie bietet die vollständige Laufzeitumgebung für eine SQL-basierte Datenbank. Die Besonderheit ist, dass sie den Datenbestand in einer einzelnen Datei vorhält. Zudem ist sie mit der Abfragesprache SQL kompatibel. Die Software ist gemeinfrei, also frei von Urheberrechten. SQLite ist in allen gängigen Betriebssystemen implementiert.

Geschichte und Herkunft

SQLite wurde im Jahr 2000 durch D. Richard Hipp im Rahmen seiner Tätigkeit für die amerikanische Firma General Dynamics entwickelt. Dies geschah im Auftrag der Marine des US-Militärs. Zunächst handelte es sich um eine Erweiterung der Skriptsprache Tcl. Inzwischen wird SQLite von zahlreichen Programmier- und Skriptsprachen unterstützt.

Der Name setzt sich aus der Abkürzung für die Abfragesprache Structured Query Language (SQL) und der umgangssprachlichen Bezeichnung Lite, für eine „abgespeckte“ Version, zusammen. Aktuell wird das Projekt SQLite von D. Richard Hipp und zwei weiteren Entwicklern fortgeführt.

Obwohl SQLite lizenzfrei angeboten wird, ist es möglich, kostenpflichtigen Support und Erweiterungen bei den Entwicklern zu erwerben.

Details zur Funktionsweise

Die SQLite-Bibliothek ist in Desktop Betriebssystemen wie Windows, MacOS und den Linux-Distributionen enthalten. Auch die verbreiteten Smartphone-Betriebssysteme Android und iOS unterstützen SQLite nativ.

Die gesamte Anwendung läuft in einem Prozess. Anders als bei anderen Datenbanksystemen, wie MySQL, ist keine Server-Client-Architektur nötig.

SQLite verwendet eine relationale Datenbank. Die Daten werden in Tabellen abgelegt, die spaltenweise über einen Identifier angesprochen werden können. Dies hat den Vorteil, dass Daten nicht redundant vorgehalten werden müssen. Vielmehr können die Inhalte einer Tabelle mit einer oder mehreren Spalten anderer Tabellen verknüpft, also in Relation gesetzt werden.

So ist es typisch für eine Speicherung in relationalen Datenbanken, dass Daten je nach Zweck in unterschiedlichen Tabellen abgelegt werden. Eine Mail-Software könnte beispielsweise folgende Tabellen in ihrer Datenbank führen:

-Kontakte: Enthält die Mailadressen der Kommunikationspartner,

-Konversation: Speichert den Mailverlauf mit einem Gesprächspartner,

-Mails: Beinhaltet die Metadaten einzelner Mails,

-Attachments: Weist Metadaten und Pfade von Anlagen auf.

Anstatt nun in jeder Spalte der Tabelle „Mails“ die Adressen der Absender und Empfänger aufzuführen, wird dort nur die Ordnungsnummer des Kontakts abgelegt. Entsprechend erfolgt die Zuordnung der Anlagen und die Zuordnung einer einzelnen Mail zu einer Konversation.

Datentypen unter SQLite

Daten können in verschiedenen Formaten abgelegt werden. Dies erleichtert die Weiterverarbeitung ohne vorherige Konvertierung. Mögliche Datentypen sind: Null (Nullwert), Integer (Zahlenwert), Real (Fließkommazahl), Text (Klartextlicher Inhalt) und Blob (Binärwert).

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Hiermit sind alle Datentypen abbildbar. So werden Datumswerte häufig als Zahlenwert, etwa im Format Unix-Time (Sekunden seit dem 01.01.1970), abgelegt. Alternativ findet sich auch eine Notierung im klartextlichen Datumsformat.

Sehr universell wird der Datentyp Blob (Binary Large Object) eingesetzt. Es können beispielsweise Vorschaubilder darin abgelegt werden. Ebenso finden sich aber auch Konfigurationsdateien, etwa im XML- oder PLIST-Format, in Blob-Datenfeldern.

Datensicherheit und temporäre Dateien

SQLite beherrscht zwei Methoden zur Gewährleistung der Konsistenz einer Datenbank.

Eine Möglichkeit ist das Führen eines Rollback-Journals. Hier wird beim Öffnen der Datenbank ein temporäres Journal erstellt. Dies erhält den Namen der Datenbank mit der Endung „-journal“. In der Datei werden die vorgenommenen Änderungen dokumentiert. So kann beim Auftreten von Problemen eine Wiederherstellung (Rollback) erfolgen.

Die andere Alternative ist die Nutzung des Write-Ahead-Logs (WAL). Bei dieser Methode werden Änderungen zunächst in die Logdatei geschrieben. Die permanente Übernahme in die Datenbank erfolgt beim ordnungsgemäßen Schließen der Datenbank oder durch manuelle Speicherung mit einem Commit-Befehl.

Zudem wird in diesem Fall ein Index in der „Shared-Memory“-Datei (SHM) geführt.

Entsprechend werden bei dieser Methode zwei temporäre Dateien angelegt. Diese erhalten den Namen der Datenbank mit den Endungen „-shm“ und „-wal“.

Schnittmengen mit SQL

Die Verarbeitung der Inhalte in SQLite-Datenbanken erfolgt mittels der Abfragesprache nach dem SQL-92 Standard. Hierdurch ist gewährleistet, dass SQL-Befehle und Abfragen angewendet werden können.

Die Speicherung eines Kontaktes könnte beispielsweise durch einen Befehl nach dem Muster

INSERT INTO kontakte (lfd_nr, name, vorname, mailadresse, rufnummer) VALUES (1, „Mustermann“, „Max“, „mustermann@muster.xyz“, „0123/45678“)

erfolgen. Hierdurch würden in der Tabelle „kontakte“ in die Spalten innerhalb der ersten Klammer die Werte aus der zweiten Klammer eingetragen.

Inhalte aus verschiedenen Tabellen können durch den Befehl JOIN kombiniert werden. Zudem ist es möglich, die Ausgaben beispielsweise durch Befehle wie WHERE und LIKE an Bedingungen zu knüpfen.

Anwendungsgebiete von SQLite

Inzwischen findet man SQLite-Datenbanken als Unterbau vieler Anwendungen. Gängige Apps auf Smartphones, zum Beispiel Messenger wie WhatsApp und Facebook, legen ihre Daten darin ab. Ebenso Browser wie Firefox und Chrome auf Desktop-PC.

Auch kommerzielle Programme nutzen SQLite. Dies bietet sich für verteilte Anwendungen an. Es muss nur die Datenbank für alle Anwender freigegeben sein. Hierdurch ist auch keine besondere Performanz mehr nötig und es ist gut möglich, diese auf virtuellen Servern bereitzustellen.

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Ein solcher muss sich nicht notwendigerweise physikalisch im eigenen Netzwerk befinden. Zur Gewährleistung der Verfügbarkeit können sich hierfür extern gehostete Server anbieten.

Daniel Faust

Redakteur bei Biteno GmbH
Daniel Faust ist Redakteur im Content-Team der Biteno und betreut den Blog der Biteno GmbH.

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