Android學習筆記36：使用SQLite方式存儲數據

　　在Android中一共提供了5種數據存儲方式，分別為：

　　（1）Files：通過FileInputStream和FileOutputStream對文件進行操作。具體使用方法可以參閱博文《Android學習筆記34：使用文件存儲數據》。

　　（2）Shared Preferences：常用來存儲鍵值對形式的數據，對系統配置信息進行保存。具體使用方法可以參閱博文《Android學習筆記35：使用Shared Preferences方式存儲數據》。

　　（3）Content Providers：數據共享，用於應用程序之間數據的訪問。

　　（4）SQLite：Android自帶的輕量級關系型數據庫，支持SQL語言，用來存儲大量的數據，並且能夠對數據進行使用、更新、維護等操作。

　　（5）Network：通過網絡來存儲和獲取數據。

　　本篇博文介紹第四種方式，通過Android自帶的SQLite數據庫存儲數據。

1.SQLite簡介

　　SQLite是一款開源的、嵌入式關系型數據庫，第一個版本Alpha發布於2000年。SQLite在便攜性、易用性、緊湊性、高效性和可靠性方面有着突出的表現。

　　SQLite和C/S模式的數據庫軟件不同，它是一款嵌入式數據庫，沒有獨立運行的進程，與所服務的應用程序在應用程序進程空間內共生共存。它的代碼與應用程序代碼也是在一起的，或者說嵌入其中，作為托管它的程序的一部分。因此不存在數據庫的客戶端和服務器，使用SQLite一般只需要帶上它的一個動態庫，就可以享受它的全部功能。

　　數據庫服務器在程序中的好處是不需要網絡配置或管理。將數據庫客戶端與服務器運行在同一個進程中，可以省去不少的操作及麻煩：不用擔心防火牆或者地址解析；不用浪費時間管理復雜的授權和權限；可以減少網絡調用相關的消耗；可以簡化數據庫管理並使程序更容易部署。

　　SQLite數據庫通過數據庫級上的獨占性和共享鎖來實現獨立事務處理。這意味着多個進程可以在同一時間從同一數據庫讀取數據，但是只有一個可以寫入數據。在某個進程向數據庫執行寫操作之前，必須獲得獨占鎖定。在發出獨占鎖定后，其他的讀寫操作將不會再發生。

　　此外，SQLite數據庫中的所有信息（比如表、視圖、觸發器等）都包含在一個文件內，方便管理和維護。SQLite數據庫還支持大部分操作系統，除電腦上使用的操作系統之外，很多手機上使用的操作系統同樣可以運行。同時，SQLite數據庫還提供了多語言的編程接口，供開發者使用。

2.SQL基本命令

　　SQL是與關系型數據庫通信的唯一方式。它專注於信息處理，是為構建、讀取、寫入、排序、過濾、映射、分組、聚集和通常的管理信息而設計的聲明式語言。

　　在講解SQL基本命令之前，有必要先了解一下SQLite所支持的數據類型都有哪些。

2.1 SQLite支持的數據類型

　　SQLite采用動態數據存儲類型，會根據存入的值自動進行判斷。SQLite支持以下5種數據類型：

　　（1）NULL：空值

　　（2）INTEGER：帶符號的整型

　　（3）REAL：浮點型

　　（4）TEXT：字符串文本

　　（5）BLOB：二進制對象

2.2 SQL基本命令

　　表是探索SQLite中SQL的起點，也是關系型數據庫中信息的標准單位，所有的操作都是以表為中心的。那么如何使用SQL命令創建一張表呢？

2.2.1創建表

　　表是由行和列組成的，列稱為字段，行稱為記錄。

　　使用CREATE命令可以創建表，CREATE命令的一般格式為：

　　CREATE [TEMP/TEMPORARY] TABLE table_name (column_definitions [, constraints]);

　　其中，[]中的內容是可選的，用TEMP或TEMPORARY關鍵字聲明的表是臨時表，這種表只存活於當前會話，一旦連接斷開，就會被自動銷毀。如果沒有明確指出創建的表是臨時表，則創建的是基本表，將會在數據庫中持久存在，這也是數據庫中最常見的表。

　　CREATE TABLE命令至少需要一個表名和一個字段名，上述命令中的table_name表示表名，表名必須與其他標識符不同。column_definitions由用逗號分隔的字段列表組成，每個字段定義包括一個名稱、一個域（類型）和一個逗號分隔的字段約束。其中，域是指存儲在該列的信息的類型，約束用來控制什么樣的值可以存儲在表中或特定的字段中。

　　一條創建表的命令示例如下：

　　CREATE TABLE tab_student (studentId INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, 
                          　　studentName VARCHAR(20), 
                          　　studentAge INTEGER);

　　如上，我們創建了一個名為tab_student的表，該表包含3個字段：studentId、 studentName和studentAge，其數據類型分別為：INTEGER、VARCHAR和INTEGER。

　　此外，通過使用關鍵字PRIMARY KEY，我們指定了字段studentId所在的列是主鍵。主鍵確保了每一行記錄在某種方式上與表中的其他行記錄是不同的（唯一的），進而確保了表中的所有字段都是可尋址的。

　　SQLite為主鍵提供自增長功能，當定義字段類型為INTEGER PRIMARY KEY時，SQLite將為該字段創建默認值，該默認值確保整數值是唯一的。SQLite使用64-bit單符號整數主鍵，因此，該字段的最大值是9,223,372,036,854,775,807。當達到最大值時，SQLite會自動搜索該字段還未使用的值，並作為要插入的值。從表中刪除記錄時，rowid可能被回收並在后面的插入中使用。因此，新創建的rowid不一定是按照嚴格順序增長的。如果想要SQLite使用唯一的自動主鍵值，而不是填補空白，可以在主鍵定義INTEGER PRIMARY KEY中加入關鍵字AUTOINCREMENT。AUTOINCREMENT關鍵字阻止rowid回收，它將為新插入的記錄產生新的（不是回收的）rowid。

2.2.2插入記錄

　　使用INSERT命令可以一次插入一條記錄，INSERT命令的一般格式為：

　　INSERT INTO tab_name (column_list) VALUES (value_list);

　　其中，tab_name指明將數據插入到哪個表中，column_list是用逗號分隔的字段名稱，這些字段必須是表中存在的，value_list是用逗號分隔的值列表，這些值是與column_list中的字段一一對應的。

　　比如，向剛才創建的tab_student表中插入一條記錄，便可以使用如下的語句完成：

　　INSERT INTO tab_student (studentId, studentName, studentAge) VALUES (1, “jack”, 23);

　　通過以上的語句，便插入了一條studentName=”jack”, studentAge=”23”的記錄，該記錄的主鍵為studentId=1。

2.2.3更新記錄

　　使用UPDATE命令可以更新表中的記錄，該命令可以修改一個表中一行或者多行中的一個或多個字段。UPDATE命令的一般格式為：

　　UPDATE tab_name SET update_list WHERE predicate;

　　其中，update_list是一個或多個字段賦值的列表，字段賦值的格式為column_name=value。WHERE子句使用斷言識別要修改的行，然后將更新列應用到這些行。

　　比如，要更新剛才插入到tab_student表中的記錄，便可以使用如下的語句完成：

　　UPDATE tab_student SET studentName=”tom”, studentAge=”25” WHERE studentId=1;

　　通過以上的語句，便可以將剛才插入的主鍵為studentId=1的記錄更新為studentName=”tom”, studentAge=”25”了。

2.2.4刪除記錄

　　使用DELETE命令可以刪除表中的記錄，DELETE命令的一般格式為：

　　DELETE FROM table_name WHERE predicate;

　　其中，table_name指明所要刪除的記錄位於哪個表中。和UPDATE命令一樣，WHERE子句使用斷言識別要刪除的行。

　　比如，要刪除剛才插入的記錄，便可以使用如下的語句完成：

　　
　　DELETE FROM tab_student WHERE studentId=1;

2.2.5查詢記錄

　　SELECT命令是查詢數據庫的唯一命令。SELECT命令也是SQL命令中最大、最復雜的命令。

　　SELECT命令的通用形式如下：

　　SELECT [distinct] heading 

　　FROM tables 

　　WHERE predicate 

　　GROUP BY columns 

　　HAVING predicate 

　　ORDER BY columns 

　　LIMIT count,offset;

　　其中，每個關鍵字（如FROM、WHERE、HAVING等）都是一個單獨的子句，每個子句由關鍵字和跟隨的參數構成。GROUP BY和HAVING一起工作可以對GROUP BY進行約束。ORDER BY使記錄集在返回之前按一個或多個字段的值進行排序，可以指定排序方式為ASC（默認的升序）或DESC（降序）。此外，還可以使用LIMIT限定結果集的大小和范圍，count指定返回記錄的最大數量，offset指定偏移的記錄數。

　　在上述的SELECT命令通用形式中，除了SELECT之外，所有的子句都是可選的。目前最常用的SELECT命令由三個子句組成：SELECT、FROM、WHERE，其基本語法形式如下：

　　SELECT heading FROM tables WHERE predicate;

　　比如，要查詢剛才插入的記錄，便可以使用如下的語句完成：

　　
　　SELECT studentId, studentName, studentAge FROM tab_student WHERE studentId=1;

　　至此，我們介紹了SQL中最基本和最常用的CREATE、INSERT、UPDATE、DELETE和SELECT命令。當然了，這里只是對其進行了簡單的介紹，有關SQLite中SQL命令的詳細使用方法，可以參閱《SQLite權威指南》一書的第三章和第四章。

 

3.數據庫操作輔助類SQLiteOpenHelper

　　Android提供了一個重要的類SQLiteOpenHelper，用於輔助用戶對SQLite數據庫進行操作。

　　SQLiteOpenHelper的構造函數原型如下：

　　public SQLiteOpenHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version);

　　其中，參數context表示應用程序運行的環境，包含應用程序所需的共享資源。參數name表示Android的數據庫名字。參數factory是SQLiteDatabase.CursorFactory類對象，用於存儲查詢Android SQLite數據庫的結果集。參數version表示應用程序所用的數據庫的版本，該版本並非SQLite的真正版本，而是指定應用程序中的SQLite數據庫的版本，當該版本號發生變化時，將會觸發SQLiteOpenHelper類中的onUpgrade()或onDowngrade()方法。

　　SQLiteOpenHelper類的所有方法如圖1所示。

圖1 SQLiteOpenHelper類的方法

　　其中，close()方法用於關閉SQLiteOpenHelper對象中的SQLite數據庫；getReadableDatabase()方法和getWriteableDatabase()方法類似，getReadableDatabase()方法以只讀狀態打開SQLiteOpenHelper對象中指定的SQLite數據庫，任何想要修改數據庫的操作都是不允許的；getWriteableDatabase()方法也是打開數據庫，但是允許數據庫正常的讀/寫操作；在一個不存在的數據庫上調用任何方法時，都會隱式的調用SQLiteOpenHelper對象的onCreate()方法；當應用程序第一次訪問數據庫時，則會調用onOpen()方法，但是，如果版本號發生了變化的話，則會調用onUpgrade()或onDowngrade()方法。

 

4.數據庫類SQLiteDatabase

　　SQLiteDatabase類用來完成對數據庫的操作任務，比如表的選擇、插入、更新和刪除語句等。

　　SQLiteDatabase類中常用的用於執行SQL語句的方法有以下一些。

　　（1）execSQL()方法：

　　public void execSQL (String sql);

　　public void execSQL (String sql, Object[] bindArgs);

　　（2）query()方法：

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

　　public Cursor query (boolean distinct, String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit, CancellationSignal cancellationSignal);

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

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

　　（3）queryWithFactory()方法：

　　public Cursor queryWithFactory (SQLiteDatabase.CursorFactory cursorFactory, boolean distinct, String table, String[]columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String  orderBy, String  limit,CancellationSignal cancellationSignal);

　　public Cursor queryWithFactory (SQLiteDatabase.CursorFactory cursorFactory, boolean distinct, String table, String[]columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit);

　　（4）rawQuery()方法：

　　public Cursor rawQuery (String sql, String[] selectionArgs, CancellationSignal cancellationSignal);

　　public Cursor rawQuery (String sql, String[] selectionArgs);

　　（5）rawQueryWithFactory()方法：

　　public Cursor rawQueryWithFactory (SQLiteDatabase.CursorFactory cursorFactory, String sql, String[]  selectionArgs,String editTable);

　　public Cursor rawQueryWithFactory (SQLiteDatabase.CursorFactory cursorFactory, String sql, String[]  selectionArgs,String editTable, CancellationSignal cancellationSignal);

　　其中，execSQL()方法都有一個參數sql，這個參數是一個SQL語句。第二個參數bindArgs接收一個數組，數組中的每個成員捆綁了一個查詢。execSQL()方法用於運行那些沒有返回值的查詢語句，比如創建、插入、更新和修改表。

　　query()方法和queryWithFactory()方法是在數據庫中運行一些輕量級的單查詢語句，參數包括table、columns、groupBy、having、orderBy、limit等SQL語句關鍵字。這些方法允許將SQL語句傳遞給相關方法，而不必直接使用SQL語句。

　　rawQuery()方法和rawQueryWithFactory()方法也都有一個參數sql，用於執行SQL查詢語句，返回值是Cursor對象。這兩個方法都有一個版本能夠接收一個字符串數組selectionArgs作為參數，通過這個參數，SQLiteDatabase對象將把捆綁的SQL語句中的問號（？）用這個數組中的值代替，並按照一一對應的位置關系進行取代。

　　SQLiteDatabase類提供了大約50個方法，除此之外還有一些用於打開數據庫的方法（如openDatabase()、openOrCreateDatabase()等），用於管理SQLite事務的方法（如beginTransaction()、endTransaction()等），用於測試數據庫是否被鎖住的方法（如isDbLockedByCurrentThread()、isDbLockedByOtherThread()等），以及獲取數據庫基本信息的方法（如getMaximumSiza()、getVersion()等）。這里就不一一介紹了，具體可以參閱SQLiteDatabase類的API幫助文檔。

5.游標類Cursor

　　在Android中，查詢數據是通過Cursor類來實現的，當我們使用SQLiteDatabase.query()或SQLiteDatabase.rawQuery()方法時，會得到一個Cursor對象，Cursor指向的就是每一條記錄，它提供了很多有關查詢的方法，如圖2所示。

圖2 Cursor類的常用方法

6.封裝接口

　　有了以上的基礎，我們便可以按照MVC的架構，封裝一個接口層，在該接口層中實現對SQLite數據庫的具體操作。

　　以下分別以添加數據、更新數據、查詢數據為例講解其具體的實現方法。在實現這些方法之前，我們首先需要創建一張表。這里我創建了一個名為MySQLiteOpenHelper的類，讓它繼承自SQLiteOpenHelper類，並實現了SQLiteOpenHelper類的onCreate()方法，在該方法里實現創建一張表的操作，具體源代碼如下：

    /*
     * Function  :    創建表
     * Author    :    博客園-依舊淡然
     */
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL("CREATE TABLE tab_student (studentId INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, " + 
                                               "studentName VARCHER(20), " +               
                                               "studentAge INTEGER)");
    }

　　通過以上的代碼，我們創建了一張名為“tab_student”的表，並在該表中創建了三個字段，分別為：studentId、studentName和studentAge。並且指定了studentId字段作為該表的主鍵。

6.1添加數據

　　添加數據可以使用SQLiteDatabase.execSQL(String sql, Object[] bindArgs)方法來實現，具體如下：

    /*
     * Function  :    添加數據
     * Author    :    博客園-依舊淡然
     */
    public void addStudentInfo(Student student) {
        db = mySQLiteOpenHelper.getWritableDatabase();
        db.execSQL("INSERT INTO tab_student (studentId, studentName, studentAge) values (?, ?, ?)", 
        　　new Object[] {student.getStudentId(), student.getStudentName(), student.getStudentAge()});
    }

　　其中，通過第二個參數bindArgs，使SQL語句中的問號（？）與這個數組中的值形成一一對應關系，從而將值寫入到“tab_student”表中的對應字段中。

6.2更新數據

　　更新數據的方法與添加數據的方法大致相同，具體如下：

1    /*
2     * Function  :    更新數據
3     * Author    :    博客園-依舊淡然
4     */
5    public void updateStudentInfo(Student student) {
6        db = mySQLiteOpenHelper.getWritableDatabase();
7        db.execSQL("UPDATE tab_student SET studentName = ?, studentAge = ? WHERE studentId = ?", 
        　　new Object[] {student.getStudentName(), student.getStudentAge(), student.getStudentId()});
8    }

6.3查詢數據

　　查詢數據時，因為需要返回查詢的結果，所以需要使用SQLiteDatabase.rawQuery()方法將查詢的結果返回，具體如下：

    /*
     * Function  :    查詢數據
     * Author    :    博客園-依舊淡然
     */
    public Student findStudentInfo(int id) {
        db = mySQLiteOpenHelper.getWritableDatabase();
        String sql = "SELECT studentId, studentName, studentAge FROM tab_student WHERE studentId = ?";
        Cursor cursor = db.rawQuery(sql, new String[] {String.valueOf(id)});
        if(cursor.moveToNext()) {
            return new Student(cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("studentId")),     
                                  cursor.getString(cursor.getColumnIndex("studentName")),
                               cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("studentAge")));
        }
        return null;
    }

　　可以看出，通過使用SQLiteDatabase.rawQuery()方法可以將查詢到的結果存入Cursor對象中。然后，我們可以使用Cursor對象的getXXX()方法將查詢結果從Cursor對象中取出來。

　　當然了，我們還可以根據實際的需要，去實現更多的接口方法，比如，刪除數據、獲取數據列表、獲取數據個數等等。

　　封裝好了以上的這些接口方法，便可以很方便的在程序中直接調用這些方法，不必再去關心底層數據庫的調用，而將精力放在UI界面的設計實現上。