Android系統編程入門系列之應用內數據保存數據庫

上篇文章已經介紹了如何使用SharedPreferences存儲鍵值對形式的輕量級數據，對於那些相同結構的多組數據，類似於存儲Java中定義的類的多個對象屬性值，如果按照鍵值對的形式一條條讀寫，需要分別定義每條數據對應的key值，是相當繁瑣的。而如果可以使用數據庫保存就會方便很多。

正因此，Android系統提供了對SQLite數據庫的支持，在應用中創建的數據庫，默認也是保存在應用程序的內部存儲空間中的，這樣也只有當前應用程序內部可以訪問其數據庫中數據。

使用純粹的SQLiteDatabase類操作數據庫

在Android系統中可以使用android.database.sqlite.SQLiteDatabase數據庫類，直接操作SQLite數據庫。同時借助android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper數據庫幫助類，來獲取數這里的據庫類。

定義數據庫結構類

一般要保存的類結構與數據庫結構保持一致即可，以學生信息為例，下面創建的Student類即可直接作為數據庫結構類，只需按照Student類中的屬性名一一對應，定義數據庫中的字段名。

public final class Student {
    private String name;
    private String birthday;
    private int level;
    private Student() {}

    public static final String TABLE_NAME = "student";
    public static final String COLUMN_ID = "_id";
    public static final String COLUMN_NAME = "name";
    public static final String COLUMN_BIRTHDAY = "birthday";
    public static final String COLUMN_LEVEL = "level";
}

在定義數據庫中的字段名時，通常會定義值為 _id 的字段作為數據表中的自增長字段，這是為了在讀取數據表時使用android.widget.CursorAdapter適配器子類可以正常創建其實例化對象。否則在使用CursorAdapter適配器實例化對象時可能會拋出java.lang.IllegalArgumentException異常。

創建數據庫

與數據庫中包含數據表的結構相對應，這里定義繼承自SQLiteOpenHelper的子類處理數據表間關系，並在自定義子類中實現onCreate(SQLiteDatabase db)和onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion)方法。
通常該類的構造方法繼承自其父類SQLiteOpenHelper (Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version)，參數 context 為使用該數據庫的上下文環境；參數 name 為數據庫文件的名字；參數 factory 為訪問數據庫使用的游標工廠，通常傳入 null 即可；參數 version 為數據表的版本號。
該類實現的onCreate(SQLiteDatabase db)方法會在對象創建后，數據庫文件首次創建時調用，因此可以在該方法中執行數據表的創建操作，參數 db 即當前數據庫對象，可調用該對象的相關方法操作數據庫。
而onUpdate(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion)方法會在該類對象創建后，數據庫文件存在但數據庫版本升級時調用，因此在該方法中可以執行數據表的更新操作。其中參數 db 為當前數據庫對象，同樣調用該對象的相關方法可操作數據庫；參數 oldVersion 為數據庫版本升級之前的舊版本號；參數 newVersion 為數據庫版本升級之后的新版本號。

以上文創建Student學生類對應的數據庫為例，示例代碼如下。當首次創建StudentDbHelper對象時，其對應數據庫版本號為10，且數據庫文件需要首次創建，因此會執行該對象的onCreate()方法，在數據庫中執行SQL_CREATE_STUDENT定義的sql語句，創建不包含 birthday 字段的數據表。而如果在以后需要更新數據表時，想增加 birthday 字段，只需要在創建StudentDbHelper對象時，將其對應數據庫版本號改為20，並在onUpdate()方法中做版本號的判斷，一旦判斷符合條件，即可執行SQL_ADD_BIRTHDAY定義的sql語句。

public class StudentDbHelper extends SQLiteOpenHelper {
    public static final int DATABASE_VERSION_FIRST = 10;
    public static final int DATABASE_VERSION_SECONDDATABASE_VERSION_SECOND = 20;

    public static final String DATABASE_NAME = "students.db";

    private static final String SQL_CREATE_STUDENT =
        "CREATE TABLE " + Student.TABLE_NAME + " (" +
        Student.COLUMN_ID + " INTEGER PRIMARY KEY," +
        Student.COLUMN_NAME + " TEXT," +
        Student.COLUMN_LEVEL + " TEXT)";

    private static final String SQL_ADD_BIRTHDAY =
        "ALTER TABLE " + Student.TABLE_NAME +
        " ADD COLUMN " + Student.COLUMN_BIRTHDAY + " TEXT";

    public StudentDbHelper(Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION_FIRST);
        //super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION_SECOND);
    }

    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(SQL_CREATE_STUDENT);
    }

    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        if(newVersion==DATABASE_VERSION_SECOND){
            db.execSQL(SQL_DELETE_BIRTHDAY);
        }
    }

}

操作數據庫

上邊在SQLiteDbHelper子類中已經對SQLiteDatabase類有所了解，除此之外，也可以在需要獲取數據庫對象的地方通過SQLiteDbHelper對象的getWritableDatabase()方法獲取可讀寫數據庫和getReadableDatabase()方法獲取可讀式數據庫。

在獲取到SQLiteDatabase數據庫對象之后，可通過其相關方法分別執行數據庫的增刪改查等操作。

調用該對象的insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values)系列方法，可以在數據庫中插入一條數據。返回 long 類型的結果表示插入數據在數據表中的id序列，如果插入失敗則返回 -1 。其中參數 table 為要插入的數據表名；參數 nullColumnHack 可以指定要插入的字段名，通常為null時忽略，使用后邊參數中所包含的字段數據；參數 values 指定要插入的數據，同樣使用 key-value 鍵值對的形式存取數據。

調用該對象的delete(String table, String whereClause, String[] whereArgs)方法，可以刪除數據庫中指定的數據。返回 int 類型的結果表示刪除的數據條數。其中參數 table 同樣為要刪除的數據表名；參數 whereClause 為指定刪除條件，其符合sql語句，但變量參數可用?代替，在后邊參數中指定具體參數值；參數 whereArgs 即為參數值數組，長度與參數 whereClause 中的?符合數量一致。如果刪除某個數據表中的所有內容，只需將參數二和參數三均置為null即可。

調用該對象的update(String table, ContentValues values, String whereClause, String[] whereArgs)方法，可以更新數據庫中指定的數據。返回 int 類型的結果表示更新的數據條數。其中參數 table 同樣為要更新的數據表名；參數 values 指定要更新的字段數據；參數 whereClause 可以指定更新條件；參數 whereArgs 對應指定更新條件中的參數值。這里如果參數三和參數四均為null，則會更新數據表中所有數據條目。

調用該對象的query (String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit)系列方法，可以查詢數據庫中的指定數據。返回android.database.Cursor類型的游標對象，可以暫存多條結果。其中參數 table 為要查詢的數據表名；參數 columns 為返回的結果中所包含的字段，如果為null則返回所有字段；參數 selection 為查詢條件，同樣符合sql語句，但變量參數用?代替；參數 selectionArgs 對應於查詢條件中變量參數的值所組成的數組；參數 groupBy 與sql語句中的 GROUP BY 一致，可以指定返回的數據中以某個字段為分組依據，如果為null則不會分組；參數 having 同樣與sql語句中的 HAVING 一致，指定返回的數據中是否包含某個字段，如果為null則包含所有數據；參數 orderBy 同樣與sql語句中的 ORDER BY 一致，可以指定根據某個字段排序，如果為null則不會排序；參數 limit 與sql語句中的 LIMIT 一致，可以分頁查找。

對於query()方法返回的Cursor類型，可以使用isX()系列方法判斷當前狀態X，使用moveX()系列方法將當前游標移動到某條數據對應位置，使用getX()系列方法獲取游標當前位置對應條目數據的各字段及對應值。在使用完游標結果之后，一定要使用close()方法關閉當前游標，否則在下次查詢數據時將依然返回當前的游標結果。

以上四種增刪改查對應的操作方法，都可以使用原生的sql語句實現，所以可以直接調用SQLiteDatabase對象的execSQL (String sql)方法，傳入一條已經定義好的sql語句即可。該方法在上文創建數據庫時已有使用示例，可支持大多數sql語句。

在數據庫中有事務的概念，也就是將多個增刪改查操作線性執行看成一個整體的操作。同樣在Android中，通過調用SQLiteDatabase對象的begainTransaction()方法可以啟動一次事務，在所有事務操作執行結束后，再調用setTransactionSuccessful()方法標志當前事務操作以完成，如果不調用該方法，當前事務即便被提交也不會執行。最終再調用endTransaction()方法以結束當前事務，並判斷在調用上述setTransactionsuccessful()標志方法條件下提交並執行當前事務。

釋放數據庫資源

在對數據庫的所有操作結束之后，一般是在使用SQLiteDbHelper對象所在的組件生命周期結束之前，要調用SQLiteDbHelper對象的close()方法，以釋放應用程序對數據庫的資源占有。

借助更便捷的Room框架

為了在開發中更聚焦於業務代碼邏輯，而簡化數據庫的開關流程，像Room這種開發級框架也就應運而生了。Room框架是有官方提供的推薦框架，除此之外，還有其他開發者或組織提供的優秀框架，包括但不限於GreenDao、LitePal、OrmLite等。由於開發級框架使用便捷，雖性能各有優劣，但使用大同小異，這里不再贅述。

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簡單開發中對數據庫的使用只集中在增刪改查的簡單操作中，尤其是查詢數據往往取出結果后會做進一步的過濾處理，如果能在查詢操作時巧妙的借助 GROUP BY 這種子語句，其效率定能更快一步，這里多是開發人員容易忽略的一點。總之合理使用數據庫，對大量相同結構數據的存儲是很高效的，同時如果想進一步提高數據庫性能，建議多學習下sql語句相關內容。