Android编程权威指南（第二版）学习笔记（十四）—— 第14

作者: kniost | 来源:发表于2017-05-17 15:31 被阅读20次

本章主要讲了如何使用 SQLite 进行持久化存储，包含了 CRUD 四个操作，使用基础的 SQLiteOpenHelper 与 Cursor 构造程序

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为什么要用数据库而不是文本文件来存储数据呢？
因为如果用普通的文本文件（比如 txt）存储数据，每次读取时都要读取整个文件的内容，完成修改后再全部保存，一旦数据量较大，将十分耗费时间和资源。

SQLite是类似于MySQL的开源关系型数据库。不同于其他数据库的是,SQLite使用单个文件存储数据,使用SQLite库读取数据。Android标准库包含SQLite库以及配套的一些Java辅助类。

1. 定义 Schema（架构）

本应用需要保存的应该是一个 Crime 的全部数据，比如一个表格可以下表这样。

_id	uuid	title	date	solved
1	13090624138324	Stolen yougurt	13090636733242	0
2	13090274859392	Dirty sink	13090732131909	1

程序员的一个目标，或者说信条，就是“不要重复造轮子”，也就是说，多花时间思考复用代码的编写和调用，避免在应用中到处使用重复代码。
基于上述准则，我们可以使用能统一定义模型层对象的高级 ORM（对象关系映射）工具，不过对于本章代码来说，因为需要掌握更加基础的内容，将会自己实现数据库操作。

首先创建一个 Package，名为 database，然后定义数据架构类 CrimeDbSchema.java

// CrimeDbSchema.java
public class CrimeDbSchema {
    public static final class CrimeTable {
        public static final String NAME = "crimes";

        public static final class Cols {
            public static final String UUID = "uuid";
            public static final String TITLE = "title";
            public static final String DATE = "date";
            public static final String SOLVED = "solved";
        }
    }
}

这里有一个小 Tip，Android Studio 中有输入一长串前缀的 Live Template，比如要输入public static final String，只需要打 psfs 即可。

2. 初始创建数据库

一般来说，在实际开发中，打开一个数据库之前，由于不知道其是否存在，是否有更新，所以要经过如下步骤：

确认目标数据库是否存在。
如果不存在，首先创建数据库，然后创建数据库表以及必需的初始化数据。
如果存在，打开并确认数据库架构是否为最新版本
如果是旧版，就运行相关代码升级到最新版本

在 Android 中，提供了一个SQLiteOpenHelper类用于处理这些打开数据库时繁杂的工作。我们可以创建一个SQLiteOpenHelper的子类用于对自己的数据库进行处理，比如：

public class CrimeBaseHelper extends SQLiteOpenHelper {
    public static final int VERSION = 1;
    public static final String DATABASE_NAME = "crimeBase.db";

    public CrimeBaseHelper(Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, VERSION);
    }

    // 如果数据库不存在，就调用该函数创建一个数据库
    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
         // 一定要注意语句之间的空格，因为语句是一个字符串
         // 如果没有空格，对于 SQL 来说，就是无意义的语句
         // 比如下面的 table 后面一定要接一个空格
        db.execSQL("create table " + CrimeTable.NAME + "(" +
                " _id integer primary key autoincrement, " +
                CrimeTable.Cols.UUID + ", " +
                CrimeTable.Cols.TITLE + ", " +
                CrimeTable.Cols.DATE + ", " +
                CrimeTable.Cols.SOLVED +
                ")"
        );
    }

    // 如果版本升级了，就调用 onUpgrade() 函数
    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {

    }
}

由于数据库结构调整太麻烦，在实际开发中最好的做法应该是直接删除数据库文件（最方便的就是卸载程序） :)

3. 打开数据库

然后在 Model 层（在这里是 CrimeLab 单例）中打开数据库

mContext = context.getApplicationContext();
mDataBase = new CrimeBaseHelper(mContext)
        .getWritableDatabase();

4. 写入数据库（插入与更新）

4.1 使用 ContentValues

负责处理数据库写入和更新操作的辅助类是 ContentValues 类。它是个键值存储类，类似于 Java 的 HashMap（查看源码可以发现它就是一个 HashMap）和前面用过的 Bundle。不同的是, ContentValues 专门用于处理SQLite数据。我们需要一个 Model 层的方法，把 Model 层数据转换为ContentValues，由于在 Model 层外，对数据的操作应该只有对 Model 对象的操作，所以这个方法应该是私有的。示例如下：

private static ContentValues getContentValues(Crime crime) {
    ContentValues values = new ContentValues();
    values.put(Cols.UUID, crime.getId().toString());
    values.put(Cols.TITLE, crime.getTitle());
    values.put(Cols.DATE, crime.getDate().getTime());
    values.put(Cols.SOLVED, crime.isSolved() ? 1 : 0);
    
    return values;
}

4.2 插入和更新记录

4.2.1 插入记录

准备好了 ContentValues，就可以进行写入数据了，调用SQLiteDatabase.insert(…)方法即可。

public void addCrime(Crime c) {
    ContentValues values = getContentValues(c);
    /**
     * SQLiteDatabase.insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values)
     * 第一个参数是表名，第三个参数是键值对
     * 第二个参数则是当 values 为全空时插入空行
     * 如果设为 null，则 values 为全空时不插入空行
     */
    mDatabase.insert(CrimeTable.NAME, null, values);
}

4.2.2 更新记录

更新记录使用的是SQLiteDatabase.update(…)方法。

public void updateCrime(Crime crime) {
    String uuidString = crime.getId().toString();
    ContentValues values = getContentValues(crime);

    mDatabase.update(CrimeTable.NAME, values,
            Cols.UUID + "=?",
            new String[] {uuidString});
}

update 方法的原型是：

SQLiteDatabase.update(String table, // 表名
                ContentValues values, // 键值对
                // where 后面接的语句，一般是 "columnName = ?"
                String whereClause, 
                // whereClause 中 ? 代表的语句，可以有多个
                String[] whereArgs
);

可以看到，实际上后面两个参数的意思就是 where columnName = columnValue，那么为什么要留出两个参数而不用一个参数解决呢?

这样做是为了防范 SQL 脚本注入，因为 String 如果本身就带了 SQL 语句，如果不加处理放进数据库执行，就有可能造成灾难性的后果（比如直接 drop 掉所有的表）

5. 读取数据库

读取数据库用到的是 query() 方法，这个方法有许多个重载版本，我们使用下面的版本：

public Cursor query(
    String table,           // 表名
    String[] columns,       // 选中的列名，为 null 时选中所有列
    String where,           // where 语句
    String[] whereArgs,     // where 语句的参数
    String groupBy,         // 分组
    String having,          // 与合计函数一起使用的 having
    String orderBy,         // 顺序
    String limit)           // 限制数量

可以看到返回的是一个 Cursor 对象，下面来探究一下 Cursor 对象

5.1 Cursor 与 CursorWrapper

Cursor 是个神奇的表数据处理工具，其任务就是封装数据表中的原始字段值。从Cursor获取数据的代码大致如下所示:

String uuidString = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(CrimeTable.Cols.UUID));

每次要取出一条记录中的一列，都要重复写一次上述代码，所以我们使用 CursorWrapper 建立一个 Cursor 的子类，在其中封装可以转换对象的方法。
比如一个类可以这么写：

public class CrimeCursorWrapper extends CursorWrapper {
    public CrimeCursorWrapper(Cursor cursor) {
        super(cursor);
    }

    public Crime getCrime() {
        //这里是从得到的 CursorWrapper 中取出数据
        String uuidString = getString(getColumnIndex(Cols.UUID));
        String title = getString(getColumnIndex(Cols.TITLE));
        long date = getLong(getColumnIndex(Cols.DATE));
        int isSolved = getInt(getColumnIndex(Cols.SOLVED));
        
        // 然后生成一个 Model 层对象返回，免去了重复写的繁琐
        Crime crime = new Crime(UUID.fromString(uuidString));
        crime.setTitle(title);
        crime.setDate(new Date(date));
        crime.setSolved(isSolved != 0);

        return crime;
    }
}

5.2 创建 Model 层对象

首先封装一个数据库查询方法，返回的是自定义的 CrimeCursorWrapper 对象。

private CrimeCursorWrapper queryCrimes(String whereClause, String[] whereArgs) {
    Cursor cursor = mDatabase.query(
            CrimeTable.NAME,
            null, // Columns -- use null to select all columns
            whereClause,
            whereArgs,
            null,
            null,
            null
    );
    return new CrimeCursorWrapper(cursor);
}

再从 CursorWrapper 中获取数据

// 获取所有数据
public List<Crime> getCrimes() {
    List<Crime> crimes = new ArrayList<>();

    CrimeCursorWrapper cursor = queryCrimes(null, null);
    try {
        cursor.moveToFirst();
        while (!cursor.isAfterLast()) {
            crimes.add(cursor.getCrime());
            cursor.moveToNext();
        }
    } finally {
        cursor.close();
    }

    return crimes;
}
//获取单个记录
public Crime getCrime(UUID id) {
    CrimeCursorWrapper cursor = queryCrimes(
            Cols.UUID + " = ?",
            new String[] { id.toString() }
    );

    try {
        if (cursor.getCount() == 0) {
            return null;
        }

        cursor.moveToFirst();
        return cursor.getCrime();
    } finally {
        cursor.close();
    }
}

6 Application Context(应用上下文)

前面,我们在CrimeLab的构造方法中使用了Application Context。

private CrimeLab(Context context) {
    mContext = context.getApplicationContext();
    ...
}

Application Context 有什么特别呢?就上例来看,为什么要用 Application Context ,而不直接用activity 作为 context 呢?

要回答上述问题,关键就在于考虑它们的生命周期。只要有 activity 在,Android 肯定也创建有 application 对象。用户在应用的不同界面间导航时,各个 activity 时而存在时而消亡,但 application 对象不会受任何影响。可以说,它的生命周期要比任何 activity 都要长。

CrimeLab 是个单例。这表明,一旦创建,它就会一直存在直至整个应用进程被销毁。由代码可知, CrimeLab 引用着 mContext 对象。显然,如果把 activity 作为 mContext 对象保存的话,这个由 CrimeLab 一直引用着的 activity 肯定会免遭垃圾回收器的清理,即便用户跳转离开这个 activity 时也是如此。

为了避免资源浪费,我们使用了应用程序上下文。这样, CrimeLab 仍可以引用 Context 对象, 而 activity 的存在和消亡也不用受它束缚了。

7 挑战练习：删除 Crime 记录

在上一章中，我们为 CrimeFragment 的 ToolBar 中添加了删除按钮，这一章我们改用数据库来存储数据，需要对代码进行相应的改写：

// CrimeLab.java
public void deleteCrime(Crime c) {
    mDatabase.delete(
            CrimeTable.NAME,
            Cols.UUID + " = ?",
            new String[] {c.getId().toString()}
    );
}

// CrimeFragment.java
@Override
public boolean onOptionsItemSelected(MenuItem item) {
    switch (item.getItemId()) {
        case R.id.menu_item_delete_crime:
            CrimeLab.get(getActivity()).deleteCrime(mCrime);
            getActivity().finish();
            return true;
        default:
            return super.onOptionsItemSelected(item);
    }
}

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