Android 数据的四种存储方式

Posted 2023-03-02

  简介：

作为一个完成的应用程序，数据存储操作是必不可少的。因此，android系统一共提供了四种数据存储方式。分别是：SharePreference、SQLite、Content Provider和File。由于Android系统中，数据基本都是私有的的，都是存放于“data/data/程序包名”目录下，所以要实现数据共享，正确方式是使用Content Provider。

SQLite：

  SQLite是一个轻量级的数据库，支持基本SQL语法，是常被采用的一种数据存储方式。Android为此数据库提供了一个名为SQLiteDatabase的类，封装了一些操作数据库的API。

SharedPreference：

 除SQLite数据库外，另一种常用的数据存储方式，其本质就是一个xml文件，常用于存储较简单的参数设置。

File：

 即常说的文件（I/O）存储方法，常用语存储大数量的数据，但是缺点是更新数据将是一件困难的事情。

ContentProvider: 

Android系统中能实现所有应用程序共享的一种数据存储方式，由于数据通常在各应用间的是互相私密的，所以此存储方式较少使用，但是其又是必不可少的一种存储方式。例如音频，视频，图片和通讯录，一般都可以采用此种方式进行存储。每个Content Provider都会对外提供一个公共的URI（包装成Uri对象），如果应用程序有数据需要共享时，就需要使用Content Provider为这些数据定义一个URI，然后其他的应用程序就通过Content Provider传入这个URI来对数据进行操作。

SQLite

是一种转为嵌入式设备设计的轻型数据库，其只有五种数据类型，分别是：

NULL：      空值

　　　　INTEGER： 整数

　　　　REAL：      浮点数

　　　　TEXT：      字符串

　　　　BLOB：     大数据

　　在SQLite中，并没有专门设计BOOLEAN和DATE类型，因为BOOLEAN型可以用INTEGER的0和1代替true和false，而DATE类型则可以拥有特定格式的TEXT、REAL和INTEGER的值来代替显示，为了能方便的操作DATE类型，SQLite提供了一组函数，详见： ​​SQLite Home Page​​

　　在Android系统中提供了android.database.sqlite包，用于进行SQLite数据库的增、删、改、查工作。其主要方法如下：

1.开始一个事务。
　beginTransaction():               
2.关闭连接，释放资源。
  close():                                  
3.根据给定条件，删除符合条件的记录。
　　delete(String table, String whereClause, String[] whereArgs):      
4. 结束一个事务。
　　endTransaction():                  
5.执行给定SQL语句。
　　execSQL(String sql):               
6. 根据给定条件，插入一条记录。　
　　insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values):               
7.根据给定条件连接数据库，如果此数据库不存在，则创建。

　　openOrCreateDatabase(String path, SQLiteDatabase.CursorFactory factory): 
8.执行查询。

　　query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy): 
9.根据给定SQL，执行查询。
　　rawQuery(String sql, String[] selectionArgs):                                               
10.根据给定条件，修改符合条件的记录。
　　update(String table, ContentValues values, String whereClause, String[] whereArgs):

　　除了上诉主要方法外，Android还提供了诸多实用的方法，总之一句话：其实Android访问数据库是一件很方便的事儿。

　　一、 创建数据库

　　通过openOrCreateDatabase(String path, SQLiteDatabase.CursorFactory factory)方法创建数据库。　　　　

1 SQLiteDatabase db =this.openOrCreateDatabase("test_db.db", Context.MODE_PRIVATE, null);
2 SQLiteDatabase db2 = SQLiteDatabase.openOrCreateDatabase("/data/data/com.test/databases/test_db2.db3", null);

如上两种方式均能创建数据库，this.openOrCreateDatabase是对SQLiteDatabase.openOrCreateDatabase而来，如代码所见，原生的SQLiteDatabase.openOrCreateDatabase()方法第一参数要求输入绝对路劲，而所有的数据库都是储存于“data/data/应用报名/databases”目录下，所以输入完全的绝对路劲是一件重复且繁杂的工作。采用this.openOrCreateDatabase则省去了此操作。执行操作后的结果如下图：　　

　

 

　　另外还可以通过写一个继承SQLiteOpenHelper类的方式创建数据库，此种方式是一种更加进阶的创建方式，所以在此不做描述。

　　二、创建数据表，插入数据。

　　Android系统并没有提供特别的创建数据表的方法，数据表通过SQL语句创建，代码如下：

db.execSQL("create table tab(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL)");

　　表创建好之后，通过insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values)方法插入数据，其中参数含义分别为：

　　　　table: 目标表名

　　　　nullColumnHack: 指定表中的某列列名。因为在SQLite中，不允许不允许插入所有列均为null的记录，因此初始值有值为空时，此列需显式赋予null

　　　　values: ContentValues对象，类似于java中的Map。以键值对的方式保存数据。

　　数据插入代码如下：　

ContentValues values =new ContentValues();
 for(int i=0;i<10;i++)
        values.put("name", "test"+ i);
         db.insert("tab", "_id", values);
 

　　执行此操作后，会新增一个名为“tab”的数据表，利用SQLite客户端（推荐：SQLite Expert Personal 3）可轻松查看此表结构和数据。如下图：

 

　　三、修改数据

      update  方法用于修改数据，其四个参数的具体含义如下：

 　　update(String table, ContentValues values, String whereClause, String[] whereArgs)

　　table:    目标表名

　　values:  要被修改成为的新值

　　whereClause:    where子句，除去where关键字剩下的部分，其中可带？占位符。如没有子句，则为null。

　　 whereArgs:       用于替代whereClause参数中？占位符的参数。如不需传入参数，则为null。

　　数据修改代码如下：

 

ContentValues values =new ContentValues();
  values.put("name", "name");
  db.update("tab", values, "_id=1", null);
  db.update("tab", values, "_id=?", new String[]"5");

　　执行结果如下图，_id=1和_id=5的数据，name字段的值被修改为了“name”。

　　四、查询数据。

　　之前一直使用SQLite客户端查看数据情况了，这里就使用android提供的query()和rowQuery()方法执行查询。具体代码如下：　　

Cursor c = db.query("tab", null, null, null, null, null, null);
  c.moveToFirst();
  while(!c.isAfterLast())
  int index = c.getColumnIndex("name");
     Log.d("SQLite", c.getString(index));
      c.moveToNext();
 
 c = db.rawQuery("select * from tab", null);
 c.moveToFirst();
 while(!c.isAfterLast())
 int index = c.getColumnIndex("name");
     Log.d("SQLite", c.getString(index));
     c.moveToNext();
 

　　查询结果如下图：

　　可以清晰的在查询结果中，红线上下的数据是完全一致的，也就是说query和rawQuery方法在的不同仅仅在于所需参数的不同。rawQuery方法需要开发者手动写出查询SQL，而query方法是由目标表名、where子句、order by子句、having子句等诸多子句由系统组成SQL语句。两方法同返回Cursor对象，所以两方在使用时孰优孰劣，就看具体情况了。本人更喜欢rawQuery的方式，因为此方式更接近传统Java开发，也可以由专业DBA来书写SQL语句，这样更符合MVC的思想，而且这样的代码可读性更高。（query方法里面参数实在太多，有点记不住谁是order by子句，谁是having子句了）

　　Cursor对象可以理解为游标对象，凡是对数据有所了解的人，相信对此对象都不会陌生，在这里机不再累述。只提醒一点，在第一次读取Cursor对象中的数据时，一定要先移动游标，否则此游标的位置在第一条记录之前，会引发异常。

五、删除数据

　　删除数据也是一件很简单的事，只需要调用delete方法，传入参数即可

     

delete(String table, String whereClause, String[] whereArgs)

      参数三个参数具体含义如下：

　　　　table:             目标表名

　　　　whereClause:  where子句，除去where关键字剩下的部分，其中可带？占位符。如没有子句，则为null。

        　whereArgs:     用于替代whereClause参数中？占位符的参数。如不需传入参数，则为null。

　　具体代码如下：

db.delete("tab", "_id=? or name=?", new String[]"8", "name");

　　执行结果如下:

　　其中_id=8和name=‘name’的数据统统被删除了。

　　整个数据库的CRUD操作到此演示完了。最后提醒一点，在操作完数据后，一定要记得调用close()方法关闭连接，释放资源。这个原因相信大家都是懂的。

SharedPreferences

也是一种轻型的数据存储方式，它的本质是基于XML文件存储key-value键值对数据，通常用来存储一些简单的配置信息。其存储位置在/data/data/<包名>/shared_prefs目录下。SharedPreferences对象本身只能获取数据而不支持存储和修改，存储修改是通过Editor对象实现。实现SharedPreferences存储的步骤如下：

　　一、根据Context获取SharedPreferences对象

　　二、利用edit()方法获取Editor对象。

　　三、通过Editor对象存储key-value键值对数据。

　　四、通过commit()方法提交数据。

　　具体实现代码如下：

publicclass MainActivity extends Activity 
    @Override
 publicvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) 
 super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
         
 //获取SharedPreferences对象
         Context ctx = MainActivity.this;       
       SharedPreferences sp = ctx.getSharedPreferences("SP", MODE_PRIVATE);
 //存入数据
        Editor editor = sp.edit();
        editor.putString("STRING_KEY", "string");
        editor.putInt("INT_KEY", 0);
        editor.putBoolean("BOOLEAN_KEY", true);
       editor.commit();
        
//返回STRING_KEY的值
        Log.d("SP", sp.getString("STRING_KEY", "none"));
 //如果NOT_EXIST不存在，则返回值为"none"
        Log.d("SP", sp.getString("NOT_EXIST", "none"));
     
 

　　　这段代码执行过后，即在/data/data/com.test/shared_prefs目录下生成了一个SP.xml文件，一个应用可以创建多个这样的xml文件。如图所示： 

 

 　　SP.xml文件的具体内容如下：

<?xml version=1.0 encoding=utf-8 standalone=yes ?>
 <map>
 <string name="STRING_KEY">string</string>
<int name="INT_KEY" value="0"/>
<boolean name="BOOLEAN_KEY" value="true"/>
</map>

　　在程序代码中，通过getXXX方法，可以方便的获得对应Key的Value值，如果key值错误或者此key无对应value值，SharedPreferences提供了一个赋予默认值的机会，以此保证程序的健壮性。如下图运行结果中因为并无值为"NOT_EXIST"的Key，所以Log打印出的是其默认值：“none”。在访问一个不存在key值这个过程中，并无任何异常抛出。　　

　　SharedPreferences对象与SQLite数据库相比，免去了创建数据库，创建表，写SQL语句等诸多操作，相对而言更加方便，简洁。但是SharedPreferences也有其自身缺陷，比如其职能存储boolean，int，float，long和String五种简单的数据类型，比如其无法进行条件查询等。所以不论SharedPreferences的数据存储操作是如何简单，它也只能是存储方式的一种补充，而无法完全替代如SQLite数据库这样的其他数据存储方式。

    ContentProvider

是Android平台中，在不同应用程序之间实现数据共享的一种机制。一个应用程序如果需要让别的程序可以操作自己的数据，即可采用这种机制。并且此种方式忽略了底层的数据存储实现，ContentProvider提供了一种统一的通过Uri实现数据操作的方式。其步骤为：

　　1. 在当前应用程序中定义一个ContentProvider。

　　2. 在当前应用程序的AndroidManifest.xml中注册此ContentProvider

　　3. 其他应用程序通过ContentResolver和Uri来获取此ContentProvider的数据。

　　ContentResolver提供了诸如insert(), delete(), query()和update()之类的方法。用于实现对ContentProvider中数据的存取操作。

　　Uri是一个通用资源标志符，将其分为A，B，C，D 4个部分：

　　　　A：无法改变的标准前缀，包括；"content://"、"tel://"等。当前缀是"content://"时，说明通过一个Content Provider控制这些数据　　

　　　　B：URI的标识，它通过authorities属性声明，用于定义了是哪个ContentProvider提供这些数据。对于第三方应用程序，为了保证URI标识的唯一性，它必须是一个完整的、小写的   类名。例如;"content://com.test.data.myprovider"　　

　　　　C：路径，可以近似的理解为需要操作的数据库中表的名字，如："content://hx.android.text.myprovider/name"中的name

　　　　D：如果URI中包含表示需要获取的记录的ID；则就返回该id对应的数据，如果没有ID，就表示返回全部；

　　下面通过是代码示例，演示一下如何在应用之间相互获取数据。

　　在应用程序A中，继承ContProvider类，并重写其中方法。

publicclass MyProvider extends ContentProvider
     @Override
  publicint delete(Uri uri, String selection, String[] selectionArgs) 
   // TODO Auto-generated method stub
  return0;
      
  
       @Override
  public String getType(Uri uri) 
  // TODO Auto-generated method stub
  returnnull;
      
 
      @Override
 public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) 
 returnnull;
     
  
 //在Create中初始化一个数据库
     @Override
  publicboolean onCreate() 
          SQLiteDatabase db =this.getContext().openOrCreateDatabase("test_db.db3", Context.MODE_PRIVATE, null);
          db.execSQL("create table tab(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL)");
          ContentValues values =new ContentValues();
          values.put("name", "test");
          db.insert("tab", "_id", values);
          db.close();
  returntrue;
      
  
  //实现query方法
      @Override
  public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
              String[] selectionArgs, String sortOrder) 
         SQLiteDatabase db =this.getContext().openOrCreateDatabase("test_db.db3", Context.MODE_PRIVATE, null);
         Cursor c = db.query("tab", null, null, null, null, null,null);
  return c;
      
  
      @Override
  publicint update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
              String[] selectionArgs) 
  // TODO Auto-generated method stub
  return0;
      
  

　　在其AndroidManifest.xml中声明此ContentProvider，其中authorities属性定义了此ContentProvider的Uri标识。

　　在应用程序B中，通过ContentResolver获取程序A的ContentProvider中的数据。

publicclass MainActivity extends Activity 
     @Override
   publicvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) 
  super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.main);
         
  //获取上下文
           Context ctx = MainActivity.this;
  //获取ContentResolver对象
          ContentResolver resolver = ctx.getContentResolver();
  //获取Uri对象
          Uri uri = Uri.parse("content://com.test.MyProvider");
  //获取数据
          Cursor c = resolver.query(uri, null, null, null, null);
          c.moveToFirst();
  for(int i=0; i<c.getCount(); i++)
  int index = c.getColumnIndexOrThrow("name");
             String src = c.getString(index);
              Log.d("", src);
              c.moveToNext();
          
      
  

　　应用程序B的运行结果如下，从此图可以发现我们在程序B中成功的获取到了程序A中的数据：

　　再观察两个应用程序的结构，如下图，其中红框是应用程序A的程序结构，可以清楚看到其有一个名为“test_db.db3”的数据库，蓝框是应用程序B的程序结构，其并没有任何数据库用于存储数据。由此图，可以确定应用程序B中查询出来的数据结果是来自于应用程序A。

　　以上就是ContentProvider的使用方式，这种存储方式相比SQLite和SharedPreferences，其复杂性是显而易见的，但是在处处可见“云”的今天，程序间的数据交互需求令ContentProvider存储机制变成必不可少的一部分。