SQLite 的扩展机制如何使用？

SQLite 的扩展机制允许开发者添加自定义功能：

1. 扩展概述

   • SQLite 支持通过扩展添加自定义函数、聚合函数、虚拟表等
   • 扩展可以动态加载或静态链接
   • 扩展使用 C/C++ 编写，遵循 SQLite 的 API 规范

2. 加载扩展

   sql
   -- 启用扩展加载
   PRAGMA load_extension = ON;
   
   -- 加载扩展
   SELECT load_extension('extension_path');
   
   -- 加载内置扩展（如 FTS5）
   SELECT load_extension('sqlite3ext');

3. 创建标量函数

   c
   // C 代码示例：创建自定义函数
   #include <sqlite3ext.h>
   SQLITE_EXTENSION_INIT1
   
   static void my_function(sqlite3_context *context, int argc, sqlite3_value **argv) {
       if (argc != 1) {
           sqlite3_result_error(context, "Invalid argument count", -1);
           return;
       }
       
       const char *text = (const char *)sqlite3_value_text(argv[0]);
       // 处理逻辑...
       sqlite3_result_text(context, "result", -1, SQLITE_TRANSIENT);
   }
   
   #ifdef _WIN32
   __declspec(dllexport)
   #endif
   int sqlite3_myextension_init(sqlite3 *db, char **pzErrMsg, const sqlite3_api_routines *pApi) {
       SQLITE_EXTENSION_INIT2(pApi);
       sqlite3_create_function(db, "my_function", 1, SQLITE_UTF8, NULL, my_function, NULL, NULL);
       return SQLITE_OK;
   }

4. 创建聚合函数

   c
   // C 代码示例：创建自定义聚合函数
   typedef struct {
       double sum;
       int count;
   } AvgCtx;
   
   static void avg_step(sqlite3_context *context, int argc, sqlite3_value **argv) {
       AvgCtx *p = (AvgCtx *)sqlite3_aggregate_context(context, sizeof(AvgCtx));
       if (p->count == 0) {
           p->sum = 0;
       }
       p->sum += sqlite3_value_double(argv[0]);
       p->count++;
   }
   
   static void avg_final(sqlite3_context *context) {
       AvgCtx *p = (AvgCtx *)sqlite3_aggregate_context(context, sizeof(AvgCtx));
       if (p->count > 0) {
           sqlite3_result_double(context, p->sum / p->count);
       } else {
           sqlite3_result_null(context);
       }
   }
   
   int sqlite3_myextension_init(sqlite3 *db, char **pzErrMsg, const sqlite3_api_routines *pApi) {
       SQLITE_EXTENSION_INIT2(pApi);
       sqlite3_create_function(db, "my_avg", 1, SQLITE_UTF8, NULL, NULL, avg_step, avg_final);
       return SQLITE_OK;
   }

5. 创建虚拟表

   c
   // C 代码示例：创建虚拟表模块
   typedef struct MyVtab MyVtab;
   struct MyVtab {
       sqlite3_vtab base;
       // 自定义数据...
   };
   
   static int myCreate(sqlite3 *db, void *pAux, int argc, const char *const *argv, sqlite3_vtab **ppVtab, char **pzErr) {
       MyVtab *pVtab = (MyVtab *)sqlite3_malloc(sizeof(MyVtab));
       // 初始化虚拟表...
       *ppVtab = (sqlite3_vtab *)pVtab;
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myConnect(sqlite3 *db, void *pAux, int argc, const char *const *argv, sqlite3_vtab **ppVtab, char **pzErr) {
       // 连接虚拟表...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myBestIndex(sqlite3_vtab *pVtab, sqlite3_index_info *pIdxInfo) {
       // 优化查询计划...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myFilter(sqlite3_vtab_cursor *pCursor, int idxNum, const char *idxStr, int argc, sqlite3_value **argv) {
       // 过滤数据...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myNext(sqlite3_vtab_cursor *pCursor) {
       // 移动到下一行...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myEof(sqlite3_vtab_cursor *pCursor) {
       // 检查是否到达末尾...
       return 0;
   }
   
   static int myColumn(sqlite3_vtab_cursor *pCursor, sqlite3_context *context, int i) {
       // 返回列值...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static int myRowid(sqlite3_vtab_cursor *pCursor, sqlite3_int64 *pRowid) {
       // 返回行 ID...
       return SQLITE_OK;
   }
   
   static sqlite3_module myModule = {
       .iVersion = 0,
       .xCreate = myCreate,
       .xConnect = myConnect,
       .xBestIndex = myBestIndex,
       .xDisconnect = myDisconnect,
       .xDestroy = myDestroy,
       .xOpen = myOpen,
       .xClose = myClose,
       .xFilter = myFilter,
       .xNext = myNext,
       .xEof = myEof,
       .xColumn = myColumn,
       .xRowid = myRowid
   };
   
   int sqlite3_myextension_init(sqlite3 *db, char **pzErrMsg, const sqlite3_api_routines *pApi) {
       SQLITE_EXTENSION_INIT2(pApi);
       sqlite3_create_module(db, "my_module", &myModule, 0);
       return SQLITE_OK;
   }

6. 常用内置扩展

   • FTS3/FTS4/FTS5：全文搜索
   • RTREE：空间索引
   • STAT4：查询优化统计
   • JSON1：JSON 支持
   • GEOPOLY：地理多边形

7. 扩展的应用场景

   • 自定义业务逻辑函数
   • 集成第三方库
   • 实现特殊数据类型
   • 优化特定查询模式
   • 添加加密支持

8. 扩展开发注意事项

   • 遵循 SQLite 的内存管理规则
   • 正确处理错误情况
   • 确保线程安全
   • 提供完整的文档
   • 进行充分的测试

9. 跨语言扩展

   • Python：使用 sqlite3.create_function()
   • JavaScript：使用 Database.createFunction()
   • Java：使用 Function.create()
   • Go：使用 RegisterFunc()

SQLite 的扩展机制提供了强大的扩展能力，使开发者能够根据需求定制数据库功能。