بانک اطلاعاتی SQLite چیست و چرا محبوبیت بالایی دارد؟

برنامه‌نویسان از بانک‌های داده برای ذخیره‌سازی اطلاعات موردنظر خود استفاده می‌کنند. یکی از پراستفاده‌ترین بانک‌های داده، SQLite است. در این مقاله به بررسی این فناوری و دلیل محبوبیت بالای آن خواهیم پرداخت.

در مطلب پیش‌رو، با بانک داده‌ی SQLite، مزایا، معایب و محدودیت‌های آن آشنا خواهیم شد. در ادامه با آی‌تی‌کلوپ همراه باشید.

SQLite چیست

SQLite یک بانک داده‌ی رابطه‌ای است که با SQL سازگاری دارد. این بانک داده برخلاف سایر سیستم‌های مبتنی بر SQL ازجمله MySQL و PostgreSQL از معماری سرویس گیرنده-سرور استفاده نمی‌کند. کل برنامه‌‌ی SQLite در یک کتاب‌خانه‌ی C قرار دارد که می‌توان از آن در برنامه‌های مختلف بهره گرفت. با وارد کردن فایل کتابخانه‌ی SQLite به پروژه‌ها، پایگاه داده به بخش جدایی‌ناپذیر برنامه تبدیل می‌شود و فرآیندهای مستقل منابع فشرده را حذف می‌کند.

SQLite داده‌های خود را روی یک فایل کراس‌پلتفرم (Cross Platform) ذخیره می‌کند. از آنجاکه این بانک‌ داده هیچ سرور اختصاصی یا فایل‌سیستم تخصصی ندارد، می‌توان به‌راحتی آن را با پیوند دادن کتاب‌خانه‌ی اصلی به برنامه‌ی مورد نظر اضافه کرد. درواقع ایجاد یک بانک داده‌ی SQLite به‌سادگی ایجاد یک فایل معمولی جدید است.

سادگی پیاده‌سازی باعث شده است SQLite به‌عنوان سیستم پایگاه داده‌ی منتخب برای بسیاری از برنامه‌ها و دستگاه‌ها مورد استفاده قرار گیرد. گفته می‌شود تعداد کل موردهای استفاده از SQLite نسبت به سایر موتورهای بانک‌ داده بیشتر است، زیرا این بانک داده با همه‌ی سیستم‌عامل‌های اصلی و بیشتر زبان‌های برنامه‌نویسی سازگاری دارد و علاوه‌بر این، از طیف گسترده‌ای از سخت‌افزارهای جاسازی شده و محصولات نرم‌افزاری پشتیبانی می‌کند.

مزایای SQLite

تمرکز اصلی SQLite بر ارائه‌ی بانک داده‌ی قدرتمند سازگار با SQL، بدون وابستگی به موارد اضافه است. همان‌طور که از نام این پایگاه داده نیز برمی‌آید، می‌توان آن را یک راهکار سبک محسوب کرد که تقریبا روی هر بستری که از C و ذخیره‌سازی فایل پشتیبانی می‌کند، اجرا می‌شود. امکان ارتباط بین بانک داده‌ی SQLite با زبان‌های برنامه‌نویسی سطح‌بالا در دسترس توسعه‌دهندگان قرار دارد.

از آنجا که بانک داده‌ی SQLite، در واقع یک فایل ساده است، بنابراین قابلیت حمل بسیار بالایی دارد و می‌توان به‌راحتی نسخه‌ی پشتیبان آن را ایجاد کرد. عدم نیاز به بخش سرور باعث شده است راه‌اندازی SQLite و استفاده از آن بسیار ساده باشد. شما می‌توانید حتی بدون راه‌اندازی محیط توسعه‌ی کامل، از مزایای SQLite در پروژه‌های خود بهره ببرید. علاوه‌بر این، استفاده از بانک داده به طی کردن فرآیندهای طولانی، راه‌اندازی مجدد یا بررسی مسائل امنیتی نیاز ندارد.

استفاده از SQLite در برنامه‌های کاربردی باعث افزایش انعطاف‌پذیری و کاهش زمان توسعه خواهد شد. بهره گرفتن از فایل‌های متنی ساده به‌عنوان بانک داده‌ی SQLite برای پیکربندی، ذخیره‌سازی و دسترسی به داده‌ها در دستگاه‌های مختلف یکسان است و همین مورد به حفظ عملکرد ثابت این فناوری کمک می‌کند.

بانک‌های داده معمولا از سیستم‌هایی برای محافظت در برابر آسیب‌های احتمالی بهره می‌برند که این ویژگی در فایل‌های معمولی دیده نمی‌شود. SQLite یک بانک داده‌ی تراکنشی (transactional) است، بنابراین می‌توانید از رویدادهای موفق جزئی اجتناب کنید. اگر یک عملیات در یک تراکنش با شکست مواجه شود، عملیات موفق نیز بازگردانی می‌شود و پایگاه داده را به حالت اولیه‌ی خود باز می‌گرداند.

SQLite دربرابر خطاهای ذخیره‌سازی و سناریوهایی که به‌دلیل کمبود منابع رم رخ می‌دهد، آسیب‌پذیر نیست. امکان بازیابی بانک‌های داده درصورت بروز مشکل در سیستم یا قطعی برق وجود دارد که این اقدام به ایمنی داده‌ها کمک می‌کند. پایگاه کد توسط مجموعه‌ی آزمایشی بسیار فراگیری با پوشش ۱۰۰ درصد، داده‌ها را تحت مدیریت خود قرار می‌دهد.

محدودیت های SQLite

SQLite از بیشتر ویژگی‌های زبان استاندارد SQL92 پشتیبانی می‌کند؛ البته در این موتور بانک داده، تعدادی ناسازگاری و ویژگی‌های عجیب‌وغریب وجود دارد؛ موضوعی که درمورد سایر موتورهای بانک داده پیشرو SQL نیز صدق می‌کند. با این‌ اوصاف، برخی محدودیت‌های SQLite فقط در این پایگاه داده وجود دارد که بهتر است پیش از اقدام به استفاده از آن، نسبت به این محدودیت‌ها آگاهی داشته باشید.

SQLite برخلاف پایگاه‌های داده‌ی پیشرفته‌ی دیگر، رویکرد ضعیفی برای مدیریت نوع داده دارد. این پایگاه داده، با درج مقادیر نامعتبر مخالفت نمی‌کند و بنابراین به‌عنوان مثال می‌توانید عبارت رشته‌ای «sqlite» را در یک ستون مخصوص اعداد صحیح درج کنید. انواع داده‌ها بسیار انعطاف‌پذیر و گاهی غیرقابل پیش‌بینی هستند، این ویژگی به‌خصوص هنگامی‌که از یک سیستم پایگاه داده دیگر به SQLite روی آورده باشید، بیشتر احساس خواهد شد.

SQLite به‌طور کلی از برخی انواع داده‌ها پشتیبانی نمی‌کند؛ به‌عنوان مثال مقادیر Boolean یا DateTime در این بانک داده وجود ندارد و بنابراین به‌جای آن باید از متن یا مقدار صحیح استفاده کنید. اگر قصد داشته باشید از SQLite به یک پلتفرم دیگر مهاجرت کنید، چنین موانعی می‌تواند دردسرساز شود. امکان دارد پایگاه داده‌ی شما حاوی مقادیر SQL نامعتبری باشد که در سایر بانک‌های اطلاعاتی دیگر پذیرفته نمی‌شود.

طراحی فایل مسطح، موارد استفاده‌ای را که SQLite برای آن‌ها قابل اجرا است، محدود می‌کند. شما نمی‌توانید به‌طور واقع‌بینانه یک پایگاه داده‌ را مقیاس‌پذیر یا توزیع کنید؛ زیرا همه‌ی ارتباطات در یک فایل اصلی قرار دارد. نوشتن هم‌زمان چند داده در این بانک اطلاعاتی غیرممکن است؛ زیرا پایگاه داده برای هر عملیات به‌طور جداگانه قفل می‌شود؛ بدین‌ترتیب عملکرد سیستم بانک داده‌ در سناریوهای سنگین، کاهش خواهد یافت؛ زیرا برای اجرای عملیات‌های مرتبط با بانک داده‌، یک صف برای اجرای دستورها ایجاد خواهد شد.

SQLite از چند کاربر پشتیبانی نمی‌کند. در موتورهای پایگاه داده‌ی دیگری مثل MySQL و PostgreSQL، می‌توانید حساب‌های مختلفی درون پایگاه داده‌ی موردنظر خود ایجاد کنید تا افراد بتوانند به‌طور جداگانه به آن متصل شوند. این ویژگی به شما کمک می‌کند دسترسی به طرح‌ها و عملیات‌های خاص را برای هر کاربر محدود کنید.

SQLite در سطح پایگاه داده، امکانات کم‌تری برای مدیریت کاربر ارائه می‌دهد؛ زیرا هر طرحی به‌عنوان یک فایل معمولی روی دیسک ذخیره خواهد شد. امکان دسترسی بومی به پایگاه‌های داده‌ی SQLite از طریق شبکه وجود ندارد و بنابراین حساب‌های کاربری متمایز، ارتباط کم‌تری با یکدیگر خواهند داشت. در این شرایط استفاده از مجوزهای سیستم‌عامل برای محدودکردن محوز‌های خواندن و نوشتن، یک روش منطقی‌تر است. با این‌وجود، عدم پشتیبانی از چند کاربر همچنان برای برنامه‌هایی که داده‌های حساسی را نگه‌داری می‌کنند، احساس می‌شود.

چه زمانی از SQLite استفاده کنیم؟

SQLite برای مواقعی که بخواهید توانایی پرس‌وجو‌ و ذخیره‌سازی قوی SQL را با روشی آسان و ساده و با بهره گرفتن از فایل‌های معمولی ترکیب کنید، بهترین کارایی را خواهد داشت. این بانک داده در چنین سناریویی، عملکرد و انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به خواندن و نوشتن معمولی ارائه می‌دهد.

SQLite در محیط‌هایی که کاربران نهایی نباید از وجود پایگاه داده آگاه باشند، به‌خوبی کار خواهد کرد. این بانک داده نیازی به نگه‌داری یا مدیریت ندارد که همین ویژگی باعث شده است به گزینه‌ای ایده‌آل برای گوشی‌های همراه و دستگاه‌های مرتبط با اینترنت اشیاء (IoT) تبدیل شود. یک موتور پایگاه داده‌ی مبتنی بر سرویس‌گیرنده-سرور در شرایطی‌که سرور خاموش شود یا مشکل شبکه وجود داشته باشد، می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند.

SQLite به‌خوبی به‌عنوان پشتیبان برای برنامه‌ها و وب‌سایت‌های سمت سرور کار می‌کند؛ به‌شرطی که سیستم فقط نیاز به خواندن اطلاعات داشته باشد و نه نوشتن داده‌ها. عملکرد SQLite می‌تواند در سطح سایر موتورهای پایگاه داده قرار گیرد یا حتی دربرخی موارد عملکرد بهتری ارائه دهد. این پایگاه داده، فرآیندها را بدون نیاز به تبادل اطلاعات با شبکه انجام می‌دهد و بدین ترتیب هزینه‌های سربار پایگاه‌های داده‌ی سنتی را حذف می‌کند.

اگر حجم زیادی از داده‌ها را مدیریت می‌کنید، SQLite گزینه‌ی خوبی نیست. اگرچه محدودیت پایگاه داده‌ی سخت ۲۸۱ ترابایت است؛ اما در عمل، مجموعه داده‌های بالاتر از یک گیگابایت برای یک فناوری مبتنی بر سرور مناسب‌تر به‌نظر می‌رسد. فقدان پشتیبانی از امکان نوشتن هم‌زمان اطلاعات باعث شده است استفاده از SQLite برای مجموعه داده‌هایی که به‌سرعت درحال تغییر هستند و توسط چند کاربری دستکاری می‌شوند، مناسب نباشد.

نتیجه‌گیری

SQLite یک موتور پایگاه داده سازگار با SQL است که همه‌ی داده‌ها را روی یک فایل فیزیکی ساده ذخیره می‌کند. برای استفاده از این بانک داده نیازی به سرور نخواهید داشت و بنابراین می‌توان SQLite را به‌طور مستقیم در برنامه‌ها کامپایل کرد. این پایگاه داده رایگان و منبع‌باز است و بنابراین برای استفاده از آن نیازی به صدور هیچ مجوزی نیست و علاوه‌بر این هزینه‌ای پرداخت نخواهید کرد.

سادگی، قابلیت حمل بالا و قابلیت اطمینان باعث شده SQLite به یکی از محبوب‌ترین سیستم‌های ذخیره‌سازی داده در سیستم‌عامل‌های مدرن تبدیل شود. این پایگاه داده از منابع سخت‌افزاری بسیار کمی استفاده می‌کند و می‌توان در همه‌جا از آن بهره گرفت. توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون اینکه کاربران متوجه حضور پایگاه داده شوند به‌آسانی از SQLite در پروژه‌های موردنظر خود استفاده کنند.

SQLite به‌دلیل افزایش استفاده از گوشی‌های هوشمند و محصولات مرتبط با حوزه‌ی اینترنت اشیاء، رشد درخورتوجهی داشته است. پذیرش و آگاهی درمورد این سیستم ذخیره‌سازی داده باید گسترش یابد؛ زیرا این شرایط باعث افزایش میزان استفاده از آن خواهد شد. کلید موفقیت SQLite، سازگاری جهانی آن است و برای استفاده از آن کافی است کتابخانه‌ی بانک داده را وارد برنامه‌ی خود کنید. بدین ترتیب می‌توان بدون صرف وقت زیاد و با سرعت بالا، از قدرت SQL در برنامه‌های خود بهره ببرید.