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Android上SQLite的使用

Android上SQLite的使用

作者: 匿蟒 | 来源:发表于2016-03-22 11:53 被阅读6016次
    SQLite.jpg

    SQLite简介

    结构化查询语言(Structured Query Language)简称SQL,是一种特殊目的的编程语言,专为数据库操作而设计,用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。同时,sql也通常是数据库脚本文件的扩展名。

    SQLite是一个实现了自给自足的、无服务器的、零配置的、事务性的SQL数据库引擎,并且是一个开源项目。Android上自带SQLite,因此是Android项目上常用的数据库。

    对大部分数据库来说,大体可以看做是一个较大的Excel文件。数据库中TABLE(表)的概念,对应Excel中Sheet;数据库中row(行)、column(列)的概念,对应Excel的行(被标记为1234的那些)和列(被标记为ABCD的那些)的概念。

    数据库常用的六个操作,建表、丢表(删除表)、增、删、改、查,其SQL语句如下所示。

    建表

    CREATE TABLE 数据表名称(字段1 类型1(长度),字段2 类型2(长度) …… );
    
    CREATE TABLE IF NOT EXISTS 数据表名称(字段1 类型1(长度),字段2 类型2(长度) …… );
    

    丢表

    DROP TABLE 数据表名称;
    
    DROP TABLE IF EXISTS 数据表名称;
    

    INSERT INTO 数据表 (字段1,字段2,字段3 …) valuess (值1,值2,值3 …);
    
    INSERT INTO 目标数据表 SELECT * FROM 源数据表;
    

    DELETE FROM 数据表 WHERE 条件表达式;
    
    DELETE FROM 数据表;
    

    UPDATE 数据表 SET 字段名=字段值 WHERE 条件表达式;
    
    UPDATE 数据表 SET 字段1=值1,字段2=值2 …… 字段n=值n WHERE 条件表达式;
    

    SELECT * FROM 数据表 WHERE 字段名=字段值 ORDER BY 字段名 [DESC];
    
    SELECT * FROM 数据表 WHERE 字段名 LIKE '%字段值%' ORDER BY 字段名 [DESC];
    
    SELECT TOP 10 * from 数据表 WHERE 字段名 ORDER BY 字段名 [DESC];
    
    SELECT * FROM 数据表 WHERE 字段名 IN ('值1','值2','值3');
    
    SELECT * FROM 数据表 WHERE 字段名 BETWEEN 值1 AND 值2;
    

    Android常用数据库功能代码块

    在Android上,如果用Java的方式来使用SQLite,同样需要对数据库有一定了解。

    常用代码块示例如下。

    建表

    建表,由于要定制其各列的字段名及数据类型,所以仍然只能使用原始的SQL语句,通过SQLiteDatabase.execSQL(String)来执行。

            db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS "
                    + TABLE_NAME + " ( "
                    + KEY1 + "类型1(长度)" + ", "
                    + KEY2+ "类型2(长度)"
                    + " );");
    

    丢表

    丢表(此为英文直译,通常翻译为删除表),也是执行SQL。

            db.execSQL("DROP TABLE IF NOT EXISTS " + TABLE_NAME);
    

    另外,删除数据库是通过Context.deleteDatabase(String name)来执行。而删除一个表中的所有数据,则可以用SQLiteDatabase.delete(String, String, String[])

            // Delete all data in the table named $TABLE_NAME
            db.delete(TABLE_NAME, null, null);
    

    数据库的增和删,都是针对行的。

            ContentValues cv = new ContentValues();
            cv.put(key1, value1);
            cv.put(key2, value2);
    
            SQLiteDatabase db = getWritableDatabase();
            db.insert(TABLE_NAME, null, cv);
    

    上面代码的意义是,给TABLE_NAME这个表中增加一行。在这一行中,把value1放到key1这一列,把value2放到key2这一列。

    删除虽然不需要执行SQL,但是也要用类似SQL的方式来指定删除的位置。

            String whereClause = key1 + "=?";
            String[] whereArgs = new String[]{String.valueOf(value1)};
            db.delete(TABLE_NAME, whereClause, whereArgs);
    

    以上代码中,whereClause这个位置,填入SQL的WHERE后面的选择方式;whereArgs则是替换whereClause中的问号?,有几个问号,这个String数组中就应该给出几个参数。

    通常是选择=作为判断。上面代码的意义是,删除key1这一列中,值为value1的所有行。

    和删除类似,指定位置要用到类似SQL的方式。SQLiteDatabaseupdate()delete()多了一个ContentValues参数,表示那一行需要更新的值。

            ContentValues values = new ContentValues();
            values.put(key1, value2);
    
            SQLiteDatabase db = getWritableDatabase();
            String whereClause = key1 + "=?";
            String[] whereArgs = new String[]{String.valueOf(value1)};
            db.update(TABLE_NAME, values, whereClause, whereArgs);
    

    以上代码的意义是,把key1这一列等于value1的所有行,其key1的位置都替换为value2

    这是参数最繁琐的一个操作,SQLiteDatabase.query()一共7个参数,是糟糕的代码设计典范。而且部分操作在大部分情况下,都会被设为null

    首先拿一个Cursor出来。

            SQLiteDatabase db = getWritableDatabase();
            // Get all columns
            try (Cursor cursor = db.query(TABLE_NAME, null, null, null, null, null, null)) {
                // Deal with the cursor.
            }
    

    只传入表名,其它参数都给null,这样可以把整个表的数据都读出来。

    其实这个Cursor并非是一个游标一样的东西,而更像是数据库的一个片段。在数据库比较大时,每次查询都读整张表,会造成非常大的IO压力。因此,若非必要,读取时只应该选取需要的片段。

    query()的参数如下:

        public Cursor query(String table, String[] columns, String selection,
                String[] selectionArgs, String groupBy, String having,
                String orderBy);
    

    其中,columns代表需要被选取的列,以字符数组的形式传递;selectionselectionArgs,类似于whereClausewhereArgs,是在SQL的WHERE关键字后的语句;groupBy是SQL的GROUP BY后面的语句;having是SQL的HAVING后面的语句;orderBy是SQL的ORDER BY后面的语句。

    在拿到Cursor后,可以用类似迭代器(Iterator)的方式去使用它。比如,遍历整个Cursor的某一列的代码如下。

            cursor.moveToFirst();
            do {
                int column = cursor.getColumnIndex(KEY1);
                String value = cursor.getString(column);
                // Do sth with the `value`.
            } while (cursor.moveToNext());
    

    以上代码,如果放到之前// Deal with the cursor.的位置,就可以遍历整张表。

    这里try () {}是Java v1.7新加入的try with resource用法,会确保cursor.close()被调用。

    Android相关类介绍

    在Android上使用SQLite,通过SQLiteDatabase.execSQL(String)接口,可以把SQL的语句转换为字符串,传入其中执行。这样虽然简单,但是难以调试。

    另一方面也可以使用它的各种包装类。由于各种类的层次关系复杂,网络教程少,这种方法难以使用。

    这些功能包装类基本上都在以下位置:

    import android.database.*;
    import android.database.sqlite.*;
    

    下面做出一些介绍。

    SQLiteOpenHelper

    import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;
    

    这是一个抽象类,需要被继承后使用。构造函数,和两个Method一定要被override。

        public SQLiteOpenHelper(Context context, String name, CursorFactory factory, int version) {
            this(context, name, factory, version, null);
        }
    
        /**
         * Create a helper object to create, open, and/or manage a database.
         * The database is not actually created or opened until one of
         * {@link #getWritableDatabase} or {@link #getReadableDatabase} is called.
         *
         * <p>Accepts input param: a concrete instance of {@link DatabaseErrorHandler} to be
         * used to handle corruption when sqlite reports database corruption.</p>
         *
         * @param context to use to open or create the database
         * @param name of the database file, or null for an in-memory database
         * @param factory to use for creating cursor objects, or null for the default
         * @param version number of the database (starting at 1); if the database is older,
         *     {@link #onUpgrade} will be used to upgrade the database; if the database is
         *     newer, {@link #onDowngrade} will be used to downgrade the database
         * @param errorHandler the {@link DatabaseErrorHandler} to be used when sqlite reports database
         * corruption, or null to use the default error handler.
         */
        public SQLiteOpenHelper(Context context, String name, CursorFactory factory, int version,
                DatabaseErrorHandler errorHandler) {
            if (version < 1) throw new IllegalArgumentException("Version must be >= 1, was " + version);
    
            mContext = context;
            mName = name;
            mFactory = factory;
            mNewVersion = version;
            mErrorHandler = errorHandler;
        }
    
        /**
         * Called when the database is created for the first time. This is where the
         * creation of tables and the initial population of the tables should happen.
         *
         * @param db The database.
         */
        public abstract void onCreate(SQLiteDatabase db);
    
        /**
         * Called when the database needs to be upgraded. The implementation
         * should use this method to drop tables, add tables, or do anything else it
         * needs to upgrade to the new schema version.
         * <p/>
         * <p>
         * The SQLite ALTER TABLE documentation can be found
         * <a href="http://sqlite.org/lang_altertable.html">here</a>. If you add new columns
         * you can use ALTER TABLE to insert them into a live table. If you rename or remove columns
         * you can use ALTER TABLE to rename the old table, then create the new table and then
         * populate the new table with the contents of the old table.
         * </p><p>
         * This method executes within a transaction.  If an exception is thrown, all changes
         * will automatically be rolled back.
         * </p>
         *
         * @param db         The database.
         * @param oldVersion The old database version.
         * @param newVersion The new database version.
         */
        public abstract void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion);
    

    onCreate()中,通常进行建表(table)的工作;onUpgrade()中,往往处理一些升级操作,比如要换表(先DROP再CREATE)。这两个回调的触发,与构造函数中传递的version相关。

    以下代码块是上述两个回调,加上onDowngrade(),根据version不同的调用情况。另外,onConfigure()onOpen()的回调情况也在其中。

                onConfigure(db);
    
                db.beginTransaction();
                try {
                    if (version == 0) {
                        onCreate(db);
                    } else {
                        if (version > mNewVersion) {
                            onDowngrade(db, version, mNewVersion);
                        } else {
                            onUpgrade(db, version, mNewVersion);
                        }
                    }
                    db.setVersion(mNewVersion);
                    db.setTransactionSuccessful();
                } finally {
                    db.endTransaction();
                }
    
                onOpen(db);
    

    通常,对于一个自用的小数据库,在不需要更新表的情况下,version可以万年不变。但是,为了预留在未来调整数据库结构的可操作空间,用SQLiteOpenHelper进行一层封装总是没错。

    SQLiteDatabase

    import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
    

    SQLiteDatabase是Android对SQLite数据库的包装类,可以实现其增删改查的主要功能。其开关,通常由SQLiteOpenHelper来负责。

    常用接口如下,基本实现了数据库的常用功能。

        public long insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values);
        public long replace(String table, String nullColumnHack, ContentValues initialValues);
        public int delete(String table, String whereClause, String[] whereArgs);
        public int update(String table, ContentValues values, String whereClause, String[] whereArgs);
        public Cursor rawQuery(String sql, String[] selectionArgs);
        public Cursor query(boolean distinct, String table, String[] columns,
                String selection, String[] selectionArgs, String groupBy,
                String having, String orderBy, String limit);
    
        public void execSQL(String sql) throws SQLException;
        public void execSQL(String sql, Object[] bindArgs) throws SQLException;
    
        public int getVersion();
        public void setVersion(int version);
        public long getMaximumSize();
        public long getPageSize();
        public void setPageSize(long numBytes);
        public static String findEditTable(String tables);
        public SQLiteStatement compileStatement(String sql) throws SQLException;
        public boolean isReadOnly();
        public boolean isInMemoryDatabase();
        public boolean isOpen();
        public boolean needUpgrade(int newVersion);
        public final String getPath();
        public void setLocale(Locale locale);
        public long setMaximumSize(long numBytes);
    

    其常用的增删改查功能,接口实现的内部已经对引用进行了获取与释放,所以通常不需要手动close()

    DatabaseErrorHandler

    这是一个回调接口,在SQLiteOpenHelper的构造函数中传入,通过实现void onCorruption(SQLiteDatabase dbObj);来使用。

    /**
     * An interface to let apps define an action to take when database corruption is detected.
     */
    public interface DatabaseErrorHandler {
    
        /**
         * The method invoked when database corruption is detected.
         * @param dbObj the {@link SQLiteDatabase} object representing the database on which corruption
         * is detected.
         */
        void onCorruption(SQLiteDatabase dbObj);
    }
    

    通常情况下,不需要使用这个回调,设置为null即可。

    ContentValues

    import android.content.ContentValues;
    

    基本上可以看做是一个HashMap的包装类,所不同的是,实现了Paracable接口,多了一些Method。

    public final class ContentValues implements Parcelable {
        public static final String TAG = "ContentValues";
    
        /** Holds the actual values */
        private HashMap<String, Object> mValues;
    
        /**
         * Creates an empty set of values using the default initial size
         */
        public ContentValues() {
            // Choosing a default size of 8 based on analysis of typical
            // consumption by applications.
            mValues = new HashMap<String, Object>(8);
        }
    
        // Omitted...
    }
    

    Cursor

    import android.database.Cursor;
    

    Cursor(游标)是SQLiteDatabase.query()后返回的一个对象,也是数据库查询的一个通用概念。

    由于数据库往往是一个二维表格的形式,不能直接给个键就返回值,所以在访问时需要一个中间类进行细微的定位。Cursor会默认停留在某一个row(行),同时可访问这个row的任意一个column(列);但如果要访问另一个row的某column,只能先换行。move*()系列操作就是换行用的,而get*()系列操作则是按行取列用的。

    Cursor的主要接口如下:

        int getCount();
        int getPosition();
        boolean move(int offset);
        boolean moveToPosition(int position);
        boolean moveToFirst();
        boolean moveToLast();
        boolean moveToNext();
        boolean moveToPrevious();
        boolean isFirst();
        boolean isLast();
        boolean isBeforeFirst();
        boolean isAfterLast();
        int getColumnIndex(String columnName);
        int getColumnIndexOrThrow(String columnName) throws IllegalArgumentException;
        String getColumnName(int columnIndex);
        String[] getColumnNames();
        int getColumnCount();
        byte[] getBlob(int columnIndex);
        String getString(int columnIndex);
        void copyStringToBuffer(int columnIndex, CharArrayBuffer buffer);
        short getShort(int columnIndex);
        int getInt(int columnIndex);
        long getLong(int columnIndex);
        float getFloat(int columnIndex);
        double getDouble(int columnIndex);
        int getType(int columnIndex);
        boolean isNull(int columnIndex);
        void deactivate();
        boolean requery();
        void close();
        boolean isClosed();
        void registerContentObserver(ContentObserver observer);
        void unregisterContentObserver(ContentObserver observer);
        void registerDataSetObserver(DataSetObserver observer);
        void unregisterDataSetObserver(DataSetObserver observer);
        void setNotificationUri(ContentResolver cr, Uri uri);
        Uri getNotificationUri();
        boolean getWantsAllOnMoveCalls();
        void setExtras(Bundle extras);
        Bundle getExtras();
        Bundle respond(Bundle extras);
    

    Cursor的很多接口都可能抛出异常,并且用完后一定要主动调用close(),所以通常用try catch finally、或try with resource包裹其使用操作。

    CursorLoader

    import android.content.CursorLoader;
    

    Android自3.0开始提供Loader机制,而CursorLoader是其中一例。

    CursorLoader实现了异步数据库查询,避免了大量同步查询的主线程阻塞。

    主要用法是,在构造函数设置Cursor.query()用的各种参数,或者在空构造函数后一一设置,然后用loadInBackground()来获取Cursor

        /* Runs on a worker thread */
        @Override
        public Cursor loadInBackground() {
            synchronized (this) {
                if (isLoadInBackgroundCanceled()) {
                    throw new OperationCanceledException();
                }
                mCancellationSignal = new CancellationSignal();
            }
            try {
                Cursor cursor = getContext().getContentResolver().query(mUri, mProjection, mSelection,
                        mSelectionArgs, mSortOrder, mCancellationSignal);
                if (cursor != null) {
                    try {
                        // Ensure the cursor window is filled.
                        cursor.getCount();
                        cursor.registerContentObserver(mObserver);
                    } catch (RuntimeException ex) {
                        cursor.close();
                        throw ex;
                    }
                }
                return cursor;
            } finally {
                synchronized (this) {
                    mCancellationSignal = null;
                }
            }
        }
    

    DatabaseUtils

    import android.database.DatabaseUtils;
    

    这是一个工具类,里面有很多常用的数据库操作,比如Cursor转ContentValues等。

    使用前,最好细读对应源码。

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