SQLite 内存数据库：用 :memory: 创建快速的临时数据库

存在于内存中的数据库

SQLite 有一个特殊的文件名：:memory:。用这个名字打开数据库，SQLite 就完全不碰磁盘：整个数据库都存放在内存中。表、索引、事务、外键，所有功能都完全一样。唯一的区别是，连接一关闭，数据库就没了。

在命令行中：

sqlite3 :memory:

现在你进入了 SQLite 提示符，面前是一个全新的空数据库，它只存在于内存中。创建表、插入几行、查询它们，一切照常：

CREATE TABLE notes (id INTEGER PRIMARY KEY, body TEXT);
INSERT INTO notes (body) VALUES ('first note'), ('second note');
SELECT * FROM notes;

退出会话后，这些数据就消失了。不会留下任何文件，因为从来就没有创建过文件。

为什么会需要它

一个重启就丢失的数据库，听起来更像 bug 而不是功能。但它在三种情况下其实很有用。

测试。 每个测试都能在几毫秒内得到一个干净的数据库。不用清理临时文件，没有上一次运行留下的状态，也不会有共享的测试文件被锁住。正因为如此，大多数使用 SQLite 的 Python、Node 和 Go 测试套件都会打开 :memory:。

一次性分析。 加载一个 CSV，跑几条查询，然后扔掉。比搭建一个真正的数据库更快，也比每次都在代码里解析文件更省事。

缓存与临时空间。 在长时间运行的程序中，对于已经加载好的数据，内存中的 SQLite 数据库是一个出奇好用的临时查询引擎。

共同点是：你想要 SQL，但不需要持久化。

性能：更快，但并不神奇

内存数据库跳过了磁盘，所以原本要写入文件系统的操作只是内存更新。受 I/O 限制的工作负载会明显变快。受 CPU 限制的工作负载（复杂的查询规划、大量排序）几乎没有变化，因为 SQLite 本来就会把常用的页缓存在内存中。

快速演示一下，语法完全一样：

CREATE TABLE numbers (n INTEGER);

WITH RECURSIVE seq(n) AS (
    SELECT 1
    UNION ALL
    SELECT n + 1 FROM seq WHERE n < 1000
)
INSERT INTO numbers SELECT n FROM seq;

SELECT COUNT(*), SUM(n), AVG(n) FROM numbers;

这段代码运行在内存数据库上，但它和你在文件数据库上运行的 SQL 一模一样。数据库引擎并不在乎。

内存数据库还是文件数据库：怎么选

取舍很简单，值得说清楚：

• 文件数据库（mydata.db）：重启后数据仍在。多个进程可以打开它。能在崩溃后保住数据（使用 WAL 模式时大体如此）。凡是需要记住东西的场景，都用它。
• 内存数据库（:memory:）：关闭即消失。默认只属于打开它的那个连接。对于写入频繁的一次性工作更快。用于测试、临时工作和短期缓存。

如果拿不准，你需要的是文件数据库。内存数据库是特例。

每个连接都有自己的数据库

有个细节常常让人中招：打开两次 :memory:，你会得到两个独立的数据库。它们不共享表，不共享数据，彼此完全看不到对方。

-- Terminal 1
sqlite3 :memory:
sqlite> CREATE TABLE t (x); INSERT INTO t VALUES (1);

-- Terminal 2
sqlite3 :memory:
sqlite> SELECT * FROM t;
Error: no such table: t

这不是 bug，而是设计如此。:memory: 的意思是“这个连接的私有数据库”。在同一个程序中也是一样：如果你的代码打开了两个到 :memory: 的连接，它们会各自得到一个隔离的数据库。

在多个连接间共享内存数据库

如果确实需要多个连接看到同一个内存数据库，SQLite 通过 URI 文件名和共享缓存来支持。关键的字符串是 file::memory:?cache=shared：

sqlite3 'file::memory:?cache=shared'

同一进程中任何打开这个 URI 的连接都会加入同一个数据库。把它们全部关闭，数据库就没了。

你还可以给内存数据库起个名字，当你想要几个不同的共享数据库时很有用：

sqlite3 'file:mydb?mode=memory&cache=shared'

这里的名字 mydb 只是一个标签，依然没有文件。打开 file:mydb?mode=memory&cache=shared 的两个连接共享同一个数据库；打开 file:other?mode=memory&cache=shared 的连接则得到另一个数据库。

把内存数据库保存到磁盘

有时你在内存中完成了整个流程，然后决定要保留结果。命令行工具为此提供了 .backup 点命令：

sqlite3 :memory:
sqlite> CREATE TABLE results (id INTEGER, score REAL);
sqlite> INSERT INTO results VALUES (1, 0.91), (2, 0.87);
sqlite> .backup snapshot.db
sqlite> .quit

snapshot.db 现在是一个普通的文件数据库，内容完全相同。以后你可以用 sqlite3 snapshot.db 打开它，从上次停下的地方继续。

反过来也可以：.restore 把一个文件数据库加载到当前连接的内存中：

sqlite3 :memory:
sqlite> .restore snapshot.db
sqlite> SELECT * FROM results;

在应用代码中，SQLite 的 C API 通过 sqlite3_backup_init 提供了同样的机制，大多数语言绑定都对它做了封装。例如 Python 的 sqlite3 模块就有 Connection.backup()。

一个常见的坑

有时人们会试图通过附加一个文件再复制数据来“保存”内存数据库：

ATTACH DATABASE 'output.db' AS disk;
CREATE TABLE disk.notes AS SELECT * FROM main.notes;
DETACH DATABASE disk;

对于简单的表复制，这样可以，但它不会原样保留索引、触发器、视图或外键。要完整地复制整个数据库，请使用 .backup（或备份 API）：它在页级别做逐字节精确的复制。

要点总结

• :memory: 是 SQLite 的一个特殊文件名，它在内存中创建数据库，没有对应的文件。
• SQL 和文件数据库完全一样：同样的表、同样的查询、同样的约束。
• 每个到 :memory: 的连接都是私有的；当多个连接需要共享时，使用共享缓存 URI（file::memory:?cache=shared）。
• 它适合测试、一次性分析和短期缓存，不适合任何需要在重启后保留的东西。
• 当你决定要保留内存数据库时，用 .backup 把它保存到磁盘。

下一篇：创建表

你已经在几个例子中见过 CREATE TABLE 一闪而过。下一页会放慢脚步，好好讲解它：列定义、类型、可以附加的约束，以及让表结构用起来顺手的那些小选择。