QtSql模块

Qt提供的QtSql模块实现了对数据库的访问，同时提供了一套与平台和具体所用数据库均无关的调用接口。此模块为不同层次的用户提供了不同的丰富的数据库操作类。例如，对于习惯使用SQL语法的用户，QSqlQuery类提供了直接执行任意SQL语句并处理返回结果的方法；而对于习惯使用较高层数据库接口以避免使用SQL语句的用户，QSqlTableModel和QSqlRelationalTableModel类则提供了合适的抽象。

除此之外，此模型还支持常用的数据库模式，如主从视图（master-detail views)和向下钻取(drill-down)模式。

这个模块由不同Qt类支撑的三部分组成，QtSql模块层次结构见下表。

QtSql模块层次结构

SQLite数据库

项目中通常采用各种数据库（如Oracle、SQLServer、MySQL等）来实现对数据的存储、检索等功能。这些数据库除提供基本的查询、删除和添加等功能外，还提供很多高级特性，如触发器、存储过程、数据备份恢复和全文检索功能等。但实际上，很多应用仅利用了这些数据库的基本特性，而且在某些特殊场合的应用中，这些数据库明显有些臃肿。

Qt提供了一种进程内数据库SQLite。它小巧灵活，无须额外安装配置且支持大部分ANSI SQL-92标准，是一个轻量级的数据库，概括起来具有以下优点。

• (1) SQLite的设计目的是实现嵌入式SQL数据库引擎，它基于纯C语言代码，已经应用在非常广泛的领域内。
• (2) SQLite在需要持久存储时可以直接读写硬盘上的数据文件，在无须持久存储时也可以将整个数据库置于内存中，两者均不需要额外的服务器端进程，即SQLite是无须独立运行的数据库引擎。
• (3) 开放源代码，整套代码少于3万行，有良好的注释和90%以上的测试覆盖率。
• (4) 少于250KB的内存占用容量（gcc编译情况下）。
• (5) 支持视图、触发器和事务，支持嵌套SQL功能。
• (6) 提供虚拟机用于处理SQL语句。
• (7) 不需要配置，不需要安装，也不需要管理员。
• (8) 支持大部分ANSI SQL-92标准。
• (9) 大部分应用的速度比目前常见的客户端/服务器结构的数据库快。
• (10) 编程接口简单易用。

在持久存储的情况下，一个完整的数据库对应于磁盘上的一个文件，它是一种具备基本数据库特性的数据文件，同一个数据文件可以在不同机器上使用，可以在不同字节序的机器间自由共享；最大支持2TB数据容量，而且性能仅受限于系统的可用内存；没有其他依赖，可以应用于多种操作系统平台。

控制台方式操作实例

基于控制台的程序，使用SQLite数据库完成大批量数据的增加、删除、更新和査询操作并输出。

操作步骤如下。

(1) 在“QSQLiteEx.pro”文件中添加如下语句：

QT += sql
QT += core

(2) 源文件“main.cpp”的具体代码如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QTextCodec>
#include <QSqlDatabase>
#include <QSqlQuery>
#include <QTime>
#include <QSqlError>
#include <QtDebug>
#include <QSqlDriver>
#include <QSqlRecord>
int main(int argc, char *argv[])
{
  QCoreApplication a(argc, argv);
  QTextCodec::setCodecForLocale(QTextCodec::codecForLocale()); //设置中文显示
  QSqlDatabase db=QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE"); // (a)
  db.setHostName("myNoteBook"); //设置数据库主机名
  db.setDatabaseName("qtDB.db"); // (b)
  db.setUserName("casaries"); //设置数据库用户名
  db.setPassword("123456"); // 设置数据库密码
  db.open(); // 打开连接
  //创建数据库表
  QSqlQuery query; //(c)
  bool success = query.exec(QString("create table automobile "
    "(id int primary key,"
    "attribute varchar,"
    "type varchar,"
    "kind varchar,"
    "nation int,"
    "carnumBer int,"
    "elevaltor int,"
    "distance int,"
    "oil int,"
    "temperature int)")); // (d)
  if(success)
  	qDebug()<<QObject::tr("数据库表创建成功！\n");
  else
  	qDebug()<<QObject::tr("数据库表创建失败！\n");
  //查询
  query.exec("select * from automobile");
  QSqlRecord rec = query.record();
  qDebug()<<QObject::tr("automobile 表字段数：")<<rec.count();
  //插入记录
  QTime t = QTime::currentTime(); //创建一个计时器，统计操作耗时
  query.prepare("insert into automobile values(?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)"); // (e)
  long records=100; // 向表中插入任意的100条记录
  for(int i=0;i<records;i++){
    query.bindValue(0,i); // (f)
    query.bindValue(1,"四轮");
    query.bindValue(2,"轿车");
    query.bindValue(3,"富康");
    query.bindValue(4,rand()%100);
    query.bindValue(5,rand()%10000);
    query.bindValue(6,rand()%300);
    query.bindValue(7,rand()%200000);
    query.bindValue(8,rand()%52);
    query.bindValue(9,rand()%100);
    success=query.exec(); // (g)
    if(!success){
      QSqlError lastError=query.lastError();
      qDebug()<<lastError.driverText()<<QString(QObject::tr("插入失败"));
    }
  }
  QTime curtime = QTime::currentTime();
  qDebug()<<QObject::tr("插入 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(0-curtime.msecsTo(t)); //(h)
  //排序
  t = curtime; //重新开始计时
  success = query.exec ("select * from automobile order by id desc"); //(i)
  curtime = QTime::currentTime();
  if (success)
  	qDebug()<<QObject::tr("排序 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(0-curtime.msecsTo(t));//输出操作耗时
  else
  	qDebug()<<QObject::tr("排序失败！ ");
  //更新记录
  t = curtime; //重新开始计时
  for (int i = 0;i < records;i++){
    query.clear();
    query.prepare(QString("update automobile set "
      "attribute=?,type=?,"
      "kind=?,nation=?,"
      "carnumber=?,elevaltor=?,"
      "distance=?,oil=?,"
      "temperature=? where id=%1").arg(i)); //(j)
    query.bindValue(0,"四轮");
    query.bindValue(1,"轿车");
    query.bindValue(2,"富康");
    query.bindValue(3,rand()%100);
    query.bindValue(4,rand()%10000);
    query.bindValue(5,rand()%300);
    query.bindValue(6,rand()%200000);
    query.bindValue(7,rand()%52);
    query.bindValue(8,rand()%100);
    success = query.exec();
    if(!success){
      QSqlError lastError = query.lastError();
      qDebug()<<lastError.driverText()<<QString(QObject::tr("更新失败"));
    }
  }
  curtime = QTime::currentTime();
  qDebug()<<QObject::tr("更新 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(0 - curtime.msecsTo(t));
  //删除
  t = curtime; //重新开始计时
  query.exec("delete from automobile where id=15");//(k)
  curtime = QTime::currentTime();
  //输出操作耗时
  qDebug()<<QObject::tr("删除一条记录，耗时：%1 ms").arg (0 - curtime.msecsTo(t));
  return 0;
}

其中，

• (a) QSqlDatabase db=QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE")：以“QSQLITE”为数据库类型，在本进程地址空间内创建一个SQLite数据库。此处涉及的知识点有以下两点。

① 在进行数据库操作之前，必须首先建立与数据库的连接。数据库连接由任意字符串标识。在没有指定连接的情况下，QSqlDatabase可以提供默认连接供Qt其他的SQL类使用。建立一条数据库连接的代码如下：

QSqlDatabase db=QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE"); // (a)
db.setHostName("myNoteBook"); //设置数据库主机名
db.setDatabaseName("qtDB.db"); // (b)
db.setUserName("FutureRaider"); //设置数据库用户名
db.setPassword("123456"); // 设置数据库密码
db.open(); // 打开连接

其中，静态函数QSqlDatabase::addDatabase()返回一条新建立的数据库连接，其原型为:

QSqlDatabase QSqlDatabase::addDatabase(const QString &type, const QString &connectionName = QLatin1String(defaultConnection))

*参数type为驱动名，本例使用的是QSQLITE驱动。

*参数connectionName为连接名，默认值为默认连接。如果没有指定此参数，则新建立的数据库连接将成为本程序的默认连接，并且可以被后续不带参数的函数database()引用。如果指定了此参数（连接名），则函数database(connectionName)将获取这个指定的数据库连接。

② QtSql模块使用驱动插件（driver plugins）与不同的数据库接口通信。由于QtSql模块的应用程序接口是与具体数据库无关的，所以所有与数据库相关的代码均包含在这些驱动插件中。目前，Qt支持的数据库驱动插件见下表。由于版权的限制，开源版Qt不提供上述全部驱动，所以配置Qt时，可以选择将SQL驱动内置于Qt中或编译成插件。如果Qt中支持的驱动不能满足要求，还可以参照Qt的源代码编写数据库驱动。

Qt支持的数据库驱动插件

• (b) db.setDatabaseName("qtDB.db")：以上创建的数据库以“qtDB.db”为数据库名。它是SQLite在建立内存数据库时唯一可用的名字。
• (c) QSqlQuery query：创建QSqlQuery对象。QtSql模块中的QSqlQuery类提供了一个执行SQL语句的接口，并且可以遍历执行的返回结果集。除QSqlQuery类外，Qt还提供了三种用于访问数据库的高层类，即QSqlQueryModel、QSqlTableModel和QSqlRelationTableModel。它们无须使用SQL语句就可以进行数据库操作，而且可以很容易地将结果在表格中表示出来。访问数据库的高层类见下表。

访问数据库的高层类

这三个类均从QAbstractTableModel类继承，在不涉及数据的图形表示时可以单独使用以进行数据库操作，也可以作为数据源将数据库内的数据在QListView或QTableView等基于视图模式的Qt类中表示出来。使用它们的另一个好处是，程序员很容易在编程时采用不同的数据源。例如，假设起初打算使用数据库存储数据并使用了QSqlTableModel类，后因需求变化决定改用XML文件存储数据，程序员此时要做的仅是更换数据模型类。

QSqlRelationalTableModel类是对QSqlTableModel类的扩展，它提供了对外键的支持。外键是一张表中的某个字段与另一张表中的主键间的一一映射。

在此，一旦数据库连接建立后，就可以使用QSqlQuery执行底层数据库支持的SQL语句，此方法所要做的仅是创建一个QSqlQuery对象，然后再调用QSqlQuery::exec()函数。

• (d) bool success = query.exec(QString("create table automobile … "))：创建数据库表“automobile”，该表具有10个字段。在执行exec()函数调用后，就可以操作返回的结果了。
• (e) query.prepare("insert into automobile values(?,?,?,?,?,?,?,?,?,?)")：如果要插入多条记录，或者避免将值转换为字符串（即正确地转义），则可以首先调用prepare()函数指定一个包含占位符的query,然后绑定要插入的值。Qt对所有数据库均可以支持Oracle类型的占位符和ODBC类型的占位符。此处使用了ODBC类型的定位占位符。

占位符通常使用包含non-ASCII字符或非non-Latin-1字符的二进制数据和字符串。无论数据库是否支持Unicode编码，Qt在后台均使用Unicode字符。对于不支持Unicode编码的数据库，Qt将进行隐式的字符串编码转换。

• (f) query.bindValue(0,i)：调用bindValue()或addBindValue()函数数绑定要插入的值。
• (g) success=query.exec()：调用exec()函数在query中插入对应的值，之后，可以继续调用bindValue()或addBindValue()函数绑定新值，然后再次调用exec()函数在query中插入新值。
• (h) qDebug()<<QObject::tr("插入 %1 条记录，耗时：%2 ms").arg(records).arg(0-curtime.msecsTo(t))：向表中插入任意的100条记录，操作成功后输出操作消耗的时间。
• (i) success = query.exec ("select * from automobile order by id desc")：按id字段的降序将查询表中刚刚插入的100条记录进行排序。
• (j) query.prepare(QString("update automobile set …"))：更新操作与插入操作类似，只是使用的SQL语句不同。
• (k) query.exec("delete from automobile where id=15")：执行删除id为15的记录的操作。

(3) 运行结果如下图所示。

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