برنامه نویسی پایگاه داده پایگاه داده توسعه وبسایت طراحی وبسایت

کی از SQLite استفاده کنیم

نمی توان مقایسه مستقیمی بین SQLite با سایر پایگاه داده های کلاین / سرور (مثل: Mariadb، Postgres و غیره) انجام داد چرا که کاملا جدا و متفاوت هستند. پس بیایید تصمیم بگیریم کی از SQLite استفاده کنیم؟

پایگاه داده های کلاین / سرور تلاش می کنند تا مخزنی اشتراکی برای تمام سازمان ایجاد کنند. اما SQLite تلاش می کند تا مخزنی برای نرم افزار محلی یا دستگاه محلی باشد. از این رو، راهکارهایی برای مشکلات متفاوتی ارائه می دهد.

تمرکز پایگاه داده های کلاین / سرور (مثل: Mariadb، Postgres و غیره) بر موارد زیر است:

  1. قابلیت توسعه
  2. رشد پذیری
  3. همزمانی
  4. تمرکز (مرکزیت)
  5. کنترل

اما تمرکز SQLite بر موارد زیر است:

  1. صرفه جویی
  2. بهره وری
  3. قابلیت اطمینان
  4. استقلال
  5. سادگی

SQLite کجا استفاده می شود؟

1. دستگاه های جاسازی شده و اینترنت اشیا

از آنجایی که پایگاه داده SQLite نیازی به مدیریت ندارد، در دستگاه هایی که باید بدون پشتیبانی انسانی (متخصص) کار کنند، به خوبی عمل می کند. SQLite برای استفاده در تلفن‌های همراه، set-top باکس، تلویزیون، کنسول‌های بازی، دوربین‌ها، ساعت‌ها، لوازم آشپزخانه، ترموستات‌ها، خودروها، ماشین‌ابزارها، هواپیماها، حسگرهای راه دور، پهپادها، دستگاه‌های پزشکی و روبات‌ها مناسب است: پس مناسب برای اینترنت از چیزها است.

موتورهای پایگاه داده کلاینت/سرور به گونه ای طراحی شده اند که در یک مرکز داده در مرکز شبکه قرار بگیرند. نه این که بگویم SQLite آنجا نمی تواند کار کند، بلکه SQLite در لبه شبکه کاربرد دارد و جایگاه یک پایگاه داده منزوی را دارد. از طرف دیگر، برای خدمات رسانی سریع داده ها ساخته نشده است.

2. برنامه های مبتنی بر فایل

SQLite اغلب به عنوان فرمت فایل روی دیسک برای برنامه های دسکتاپ مانند موارد زیر استفاده می شود:

  1. سیستم های کنترل نسخه
  2. ابزارهای تجزیه و تحلیل مالی
  3. فهرست نویسی و ویرایش رسانه ها
  4. بسته های CAD
  5. برنامه های نگهداری سوابق
  6. و غیره

SQLite نسخه 3 عملیات سنتی بازکردن فایل را – توسط تابع sqlite3_open() – برای پیوست کردن به فایل پایگاه داده فراخوانی می کند. از طرفی با تغییر محتوا در برنامه، به‌روزرسانی‌ها به‌طور خودکار انجام می‌شوند، بنابراین گزینه ای مثل منوی File/Save اضافی به نظر مب رسد. از این رو گزینه منوی File/Save_As را می توان با استفاده از API پشتیبان اجرا نمود.

مزایای زیادی برای این روش وجود دارد، از جمله بهبود عملکرد، کاهش هزینه و پیچیدگی و بهبود قابلیت اطمینان. برای اطلاعات بیشتر به یادداشت های فنی “aff_short.html” و “appfileformat.html” و “fasterthanfs.html” مراجعه کنید.

3. وب سایت ها

SQLite به عنوان موتور پایگاه داده برای اکثر وب سایت های کوچک تا متوسط ​​(یعنی اکثر وب سایت ها) عالی عمل می کند. چرا که، میزان ترافیک وب که SQLite می تواند مدیریت کند بستگی به میزان استفاده وب سایت از پایگاه داده خود دارد.

به طور کلی، هر سایتی که کمتر از 100 هزار بازدید در روز داشته باشد باید با SQLite به خوبی کار کند. رقم 100 هزار بازدید در روز یک تخمین بالا و سخت گیرانه نیست بلکه کاملا محافظه کارانه است.

نشان داده شده است که SQLite با 10 برابر حجم ترافیک بیان شده کار می کند.

البته وب‌سایت رسمی SQLite ، خود از SQLite استفاده می‌کند و تقریبا 400 تا 500 هزار درخواست HTTP در روز را مدیریت می‌کند که حدود 15 تا 20 درصد آن‌ها پویا هستند.

درخواست های پویا درخواست هایی هستند که داده های خود را از پایگاه داده واکشی می کنند.

4. تحلیل داده ها

افرادی که SQL را درک می کنند می توانند از محیط خط فرمان sqlite3 (یا برنامه های مختلف جهت دسترسی به SQLite) برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده های بزرگ استفاده کنند. زیرا که داده‌های خام را می‌توان از فایل‌های CSV وارد کرد، سپس آن داده‌ها را می‌توان برش داد و برش داد تا تعداد بی‌شماری از گزارش‌های خلاصه تولید شود. تجزیه و تحلیل پیچیده تر را می توان با استفاده از اسکریپت های ساده نوشته شده در Tcl یا پایتون (که هر دو با SQLite داخلی ارائه می شوند) یا به زبان R یا سایر زبان ها (با استفاده از آداپتورهای در دسترس) انجام داد.

کاربردهای احتمالی شامل تجزیه و تحلیل گزارش وب سایت، تجزیه و تحلیل آمار ورزشی، گردآوری معیارهای برنامه نویسی و تجزیه و تحلیل نتایج تجربی است. بسیاری از محققان بیوانفورماتیک از SQLite در این مسیر استفاده می کنند.

البته همین کار را می توان با پایگاه داده مشتری/سرور سازمانی انجام داد.

از مزایای SQLite نصب و استفاده آسان تر نسبت به پایگاه داده مشتری/سرور است، زیرا که پایگاه داده به دست آمده یک فایل است که می تواند در حافظه USB نوشته شود یا برای یک همکار شما ایمیل گردد.

5. کش برای داده های سازمانی

بسیاری از برنامه ها از SQLite به عنوان حافظه پنهان (موقت) محتوای مرتبط با یک RDBMS سازمانی استفاده می کنند. این امر میزان تأخیر مرتبط با شبکه را کاهش می دهد، زیرا اکثر پرس و جوها اکنون در حافظه پنهان محلی وجود دارند و از رفت و برگشت شبکه جلوگیری می کنند.

همچنین بار شبکه و بار سرور پایگاه داده مرکزی را کاهش می دهد. و در بسیاری از موارد، به این معنی است که برنامه سمت سرویس گیرنده می تواند در هنگام قطع شدن شبکه نیز به کار خود ادامه دهد.

6. پایگاه داده سمت سرور

طراحان سیستم‌ها موفقیت خود را با استفاده از SQLite به‌عنوان یک ذخیره‌ساز داده بر روی برنامه‌های کاربردی سرور در حال اجرا در مرکز داده یا به عبارت دیگر، استفاده از SQLite به عنوان موتور ذخیره‌سازی زیربنایی برای یک سرور پایگاه داده خاص برنامه، گزارش می‌دهند.

با این الگو، سیستم کلی همچنان مشتری/سرور است: مشتریان درخواست‌هایی را به سرور ارسال می‌کنند و پاسخ‌ها را از طریق شبکه دریافت می‌کنند. اما به جای ارسال SQL عمومی و بازگرداندن محتوای جدول خام، درخواست‌های کلاینت و پاسخ‌های سرور در سطح بالا و مختص برنامه‌ها هستند. سرور درخواست‌ها را به چند پرسش SQL ترجمه می‌کند، نتایج را جمع‌آوری می‌کند، پس پردازش، فیلتر کردن و تجزیه و تحلیل را انجام می‌دهد، سپس یک پاسخ سطح بالا می‌سازد که فقط حاوی اطلاعات ضروری است.

توسعه دهندگان گزارش می دهند که SQLite اغلب سریعتر از موتور پایگاه داده SQL کلاینت/سرور در این سناریو است. درخواست های پایگاه داده توسط سرور سریال می شوند، بنابراین همزمانی مشکلی ندارد. همزمانی نیز با “خرد کردن پایگاه داده” بهبود می یابد: با استفاده از فایل های پایگاه داده جداگانه برای زیر دامنه های مختلف. به عنوان مثال، سرور ممکن است یک پایگاه داده SQLite جداگانه برای هر کاربر داشته باشد، به طوری که سرور بتواند صدها یا هزاران اتصال همزمان را مدیریت کند، اما هر پایگاه داده SQLite فقط توسط یک اتصال استفاده می شود.

7. فرمت انتقال داده

از آنجایی که پایگاه داده SQLite یک فایل فشرده منفرد در یک قالب متقابل پلتفرم به خوبی تعریف شده است، اغلب به عنوان محفظه ای برای انتقال محتوا از یک سیستم به سیستم دیگر استفاده می شود. فرستنده محتوا را در یک فایل پایگاه داده SQLite جمع آوری می کند، آن یک فایل را به گیرنده منتقل می کند، سپس گیرنده از SQL برای استخراج محتوا در صورت نیاز استفاده می کند.

یک پایگاه داده SQLite انتقال داده ها را بین سیستم ها تسهیل می کند، حتی زمانی که نقاط پایانی دارای اندازه کلمات و/یا ترتیب بایت های مختلف هستند. داده ها می توانند ترکیبی پیچیده از حباب های باینری بزرگ، متن و مقادیر کوچک عددی یا بولی باشند. قالب داده را می توان به راحتی با افزودن جداول و یا ستون های جدید، بدون شکستن گیرنده های قدیمی، گسترش داد. زبان پرس و جوی SQL به این معنی است که گیرندگان نیازی به تجزیه کل انتقال به یکباره ندارند، بلکه می توانند در صورت نیاز محتوای دریافتی را پرس و جو کنند.

قالب داده “شفاف” است به این معنا که به راحتی برای مشاهده انسان با استفاده از انواع ابزارهای منبع باز در دسترس جهانی از چندین مخزن رمزگشایی می شود.

8. آرشیو فایل و یا فضای ذخیره سازی

ایده آرشیو SQLite نشان می دهد که چگونه می توان از SQLite به عنوان جایگزینی برای آرشیوهای ZIP یا Tar استفاده کرد. آرشیو فایل‌های ذخیره شده در SQLite بسیار کمی بزرگتر و در برخی موارد در واقع کوچکتر از آرشیو ZIP معادل است. و آرشیو SQLite دارای به روز رسانی تدریجی و اتمی و توانایی ذخیره داده های بزرگ بسیار غنی تر است.

نسخه فسیلی 2.5 و بالاتر، فایل‌های بایگانی SQLite را به‌عنوان فرمت دانلود، علاوه بر آرشیو سنتی Tarو ZIP، ارائه می‌دهد. پوسته خط فرمان sqlite3.exe نسخه 3.22.0 و جدیدتر بایگانی SQL را با استفاده از دستور archive ایجاد، فهرست یا باز می کند.

SQLite یک راه حل خوب برای هر موقعیتی است که نیاز به بسته بندی محتوای متنوع در یک بسته مستقل و خود توصیف برای ارسال در سراسر یک شبکه دارد. به صورتی که محتوا در یک فرمت فایل به خوبی تعریف شده، سپس بین پلتفرم مورد نظر و پایگاه داده (کاملا پایدار) کدگذاری شده است.

عملیات رمزگذاری کارآمد است و گیرنده ها می توانند زیر مجموعه های کوچکی از محتوا را بدون نیاز به خواندن و تجزیه کل فایل استخراج کنند.

9. جایگزینی برای فایل های دیسک موقت (ad hoc disk files)

بسیاری از برنامه ها از توابع زیر برای ایجاد و مدیریت فایل های داده در فرمت های محلی استفاده می کنند.

  1. fopen()
  2. fread()
  3. fwrite()

به‌ویژه SQLite به عنوان جایگزینی برای این موارد به خوبی داده ها را مدیریت می کند. برخلاف تصور، SQLite می تواند سریعتر از سیستم فایل برای خواندن و نوشتن محتوا روی دیسک عمل کند.

10. پایگاه داده های داخلی یا موقت

برای برنامه‌هایی که داده‌های زیادی دارند که باید به روش‌های مختلف غربال و مرتب شوند، اغلب راحت‌تر و سریع‌تر می‌توان داده‌ها را در پایگاه داده SQLite درون حافظه بارگذاری کرد و از کوئری‌هایی با اتصالات و دستورات ORDER BY برای استخراج داده‌ها در حافظه استفاده کرد.

به جای اینکه بخواهیم عملیات مشابه را به صورت دستی کدنویسی کنیم، به فرم و سفارش نیاز داریم. استفاده از پایگاه داده SQL به صورت داخلی به این روش به برنامه انعطاف بیشتری می دهد زیرا ستون ها و شاخص های جدید را می توان بدون نیاز به کدنویسی مجدد هر پرس و جو اضافه کرد.

11. یک پایگاه داده سازمانی برای نمونه یا تست

برنامه های کاربردی کلاینت معمولاً از یک رابط پایگاه داده عمومی استفاده می کنند که امکان اتصال به موتورهای مختلف پایگاه داده SQL را فراهم می کند. منطقی است که SQLite را در ترکیبی از پایگاه های داده پشتیبانی شده قرار دهیم و موتور SQLite را به طور ایستا به مشتری وصل کنیم. به این ترتیب برنامه مشتری می تواند به طور مستقل با یک فایل داده SQLite برای نسخه نمونه (دمو) یا آزمایشی استفاده شود.

12. آموزش و یادگیری

از آنجا که راه اندازی و استفاده از آن ساده است (نصب SQLlite: فقط فایل اجرایی sqlite3 یا sqlite3.exe را در دستگاه مورد نظر کپی کرده و آن را اجرا کنید) SQLite یک موتور پایگاه داده خوب برای استفاده در آموزش SQL می سازد. دانش‌آموزان به راحتی می‌توانند پایگاه‌های اطلاعاتی زیادی را که دوست دارند ایجاد کنند و می‌توانند پایگاه‌های داده را برای نظرات یا نمره‌دهی به مربی ایمیل کنند.

13. استفاده از زبان SQL

طراحی ساده و ماژولار SQLite آن را به یک پلتفرم خوب برای نمونه‌سازی اولیه ویژگی‌ها یا ایده‌های زبان پایگاه داده تجربی جدید تبدیل می‌کند.

پایگاه داده RDBMS یا کلاینت/سرور کجا استفاده می شود؟

1. برنامه های کاربردی کلاینت/سرور

اگر برنامه های کلاینت زیادی وجود دارد که SQL را از طریق شبکه به یک پایگاه داده می فرستند، به جای SQLite از موتور پایگاه داده کلاینت/سرور استفاده کنید. SQLite روی یک فایل سیستم تحت شبکه کار می کند، اما به دلیل تأخیر مرتبط با اکثر فایل سیستم های شبکه، عملکرد آن عالی نخواهد بود.

همچنین، منطق قفل کردن فایل در بسیاری از پیاده سازی های سیستم فایل تحت شبکه (در یونیکس و ویندوز) خطا است. اگر قفل کردن فایل به درستی کار نکند، ممکن است دو یا چند مشتری سعی کنند به طور همزمان یک قسمت از یک پایگاه داده را تغییر دهند و در نتیجه خراب شود. از آنجایی که این مشکل ناشی از اشکالات موجود در اجرای سیستم فایل اصلی است، SQLite نمی تواند برای جلوگیری از آن کاری انجام دهد.

یک قانون سرانگشتی خوب این است که از استفاده از SQLite در شرایطی که به همان پایگاه داده مستقیماً (بدون یک سرور برنامه مداخله ای) و به طور همزمان از چند رایانه دیگر و از طریق یک شبکه قابل دسترسی است، خودداری کنید.

2. وب سایت های حجیم

SQLite معمولاً به عنوان پشتیبان پایگاه داده یک وب سایت به خوبی کار می کند. اما اگر وب سایت فشرده ای دارید که زیاد عملیات نوشتن را اجرا می کند یا این که آنقدر شلوغ است که به چندین سرور نیاز داشته باشد، به جای SQLite از موتور پایگاه داده کلاینت/سرور کلاس سازمانی استفاده کنید.

3. مجموعه داده های بسیار بزرگ

حجم پایگاه داده SQLite به 281 ترابایت محدود شده است. و حتی اگر بتواند پایگاه داده های بزرگتری را مدیریت کند، SQLite کل پایگاه داده را در یک فایل دیسک ذخیره می کند و بسیاری از سیستم های فایل حداکثر اندازه فایل ها را به چیزی کمتر از این محدود می کنند. بنابراین اگر به پایگاه‌های داده‌ای با این بزرگی فکر می‌کنید، بهتر است از موتور پایگاه داده کلاینت/سرور استفاده کنید که محتوای آن را در چندین فایل دیسک و شاید در چندین سرور توزیع می‌کند.

4. همزمانی بالا

SQLite از تعداد نامحدودی خواننده همزمان پشتیبانی می کند، اما تنها به یک نویسنده در هر لحظه اجازه می دهد که به پایگاه داده دسترسی داشته باشند. در بسیاری از مواقع، این موضوع یک مشکل محسوب نمی شود.

از این رو نویسندگان در صف اتصال به پایگاه داده قرار می گیرند. هر برنامه ای کار پایگاه داده خود را به سرعت انجام می دهد و ادامه می دهد، و هیچ قفلی بیش از چند ده میلی ثانیه طول نمی کشد. اما برخی از برنامه ها وجود دارند که نیاز به همزمانی بیشتری دارند و این برنامه ها ممکن است نیاز به جستجوی راه حل متفاوتی داشته باشند.

چک لیست برای انتخاب پایگاه داده مناسب

  1. آیا داده ها توسط شبکه از برنامه جدا می شود؟ آنگاه کلاینت/سرور را انتخاب کنید
  2. بسیاری از داده ها همزمان مورد استفاده قرار می گیرند؟ آنگاه کلاینت/سرور را انتخاب کنید
  3. اطلاعات حجیم دارید؟ آنگاه کلاینت/سرور را انتخاب کنید
  4. در غیر این صورت SQLite را انتخاب کنید!

Author

خسرو نظری

دانش آموخته کارشناسی ارشد فناوری اطلاعات (گرایش طراحی و تولید نرم افزار)، توسعه دهنده وب، مدیرپروژه های نرم افزاری، مدیرسیستم (sysadmin) لینوکس، مشاور مانیتورینگ و مدیر مجموعه تحلیل یار

Leave a comment

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.