NetSQLite 1.3.4

NetSQLite — 纯 C# 实现的 SQLite 引擎

基于 sqlite-src-3530400（SQLite 3.53.4）源码，使用 .NET 10 / C# 从零实现的 嵌入式 SQL 数据库引擎。数据库文件格式与 SQLite 3 完全兼容。

特性

• 文件格式兼容：100 字节文件头、b-tree 页布局、记录序列类型、溢出页、 空闲页链表、回滚日志均按官方文件格式规范实现
• 内置 FreeSql ORM 支持：通过 ADO.NET 兼容层直接接入，无需任何 SQLite 提供程序包
• 存储引擎
  • Pager：页缓存、原子提交、崩溃恢复（热日志自动回放）、跨连接变更检测
  • BTree：表 b-tree（rowid 键）与索引 b-tree、页分裂、溢出链、懒式删除收缩
  • RecordCodec：序列类型编解码 + 无分配的编码记录比较（unsafe 指针遍历）
• SQL 引擎：词法分析器、递归下降解析器（SELECT/JOIN/子查询/GROUP BY/ ORDER BY/LIMIT、INSERT…SELECT、UPDATE、DELETE、DDL、PRAGMA）、 INDEX/ROWID 查找计划、嵌套循环 JOIN、分组聚合、参数绑定

安装

dotnet add package NetSQLite

快速上手

原生 API

using NetSQLite;

using var db = SqliteConnection.Open("mydb.sqlite");
db.Execute("CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)");

using var ins = db.Prepare("INSERT INTO users (name) VALUES (?)");
ins.Bind(1, "alice").Execute();

foreach (var row in db.Execute("SELECT * FROM users").Rows)
    Console.WriteLine(row[0].Int);

FreeSql ORM

using FreeSql;
using NetSQLite.Adonet;

var fsql = new FreeSqlBuilder()
    .UseConnectionFactory(FreeSql.DataType.Sqlite,
        () => new NetSqliteConnection("Data Source=mydb.db"))
    .UseAutoSyncStructure(true)   // 自动建表
    .Build();

// 插入
fsql.Insert(new User { Name = "张三", Age = 28 }).ExecuteAffrows();

// 批量插入（事务内）
fsql.Transaction(() =>
{
    fsql.Insert(users).ExecuteAffrows();
});

// 查询
var list = fsql.Select<User>().Where(u => u.Age > 18).OrderBy(u => u.Name).ToList();

// 更新
fsql.Update<User>(new { Age = 30 }).Where(u => u.Name == "张三").ExecuteAffrows();

// 删除
fsql.Delete<User>().Where(u => u.Id == 2).ExecuteAffrows();

性能（Release，Windows，.NET 10，20K 行数据集）

关键优化：

• 语义快路径：COUNT(*) 走 O(页数) 内部页遍历计数； MAX/MIN(rowid 别名) 走 O(log n) b-tree 端点定位——二者均反超原生
• 投影下推：只解码查询引用的列；rowid-only 查询零 payload IO
• 原地 UPDATE：同长记录字节覆写 + 仅变更列维护索引

测试

dotnet test tests/NetSQLite.Tests          # 44 个测试全通过
dotnet run --project bench/NetSQLite.Bench -c Release   # 性能对比

覆盖范围：varint 全边界往返、记录编解码与序型选择、B-tree 万次随机插入/删除 与 SortedDictionary 模型等价性（跨 4 轮提交）、50KB 溢出载荷、索引前缀查找、 崩溃恢复（手工构造热日志）、DDL 回滚、参数命名绑定、多语句脚本、 ADO.NET 兼容层 CRUD/事务/约束。

已知限制

• WAL 模式未实现（仅回滚日志）；WITHOUT ROWID 表暂不支持
• CHECK / 外键约束语法可解析但不强制执行
• 触发器、视图、窗口函数、CTE 未实现
• 删除采用懒式再平衡（页空即回收），不主动合并半满页