详解Android中的SQLite数据库存储

Posted 2020-09-18 CodingEnding

前言

在android中存储数据的方式有很多种，其中使用SQLite数据库是存储结构化数据的最佳选择。幸运的是，Android中默认提供了对SQLite的支持，这就使得在Android中使用SQLite数据库变得格外方便。

支持的数据类型

SQLite是一款轻量级的数据库，其支持的数据类型也很简单，主要有以下几种：

• text：字符类型
• real：浮点类型
• integer：整数类型
• blob：二进制数据类型

创建数据库

SQLite数据库的使用始于SQLiteOpenHelper这个抽象类。我们需要自定义类去继承SQLiteOpenHelper，并重写它的构造方法。实际上，有两个构造方法可以重写，一般我们选择重写参数较少的那个方法。

此外，我们还需要实现onCreate和onUpgrade这两个抽象方法。在onCreate方法中，我们对数据库进行创建。而在onUpgrade方法中，我们则对数据库进行升级、更新。基本代码如下：

 public class BookOpenHelper extends SQLiteOpenHelper{
    private static final String CREATE_BOOK="create table Book(" +
            "id integer primary key autoincrement," +
            "name text," +
            "price text," +
            "author text)";

    public BookOpenHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {
        super(context, name, factory, version);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_BOOK);
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {

    }
}

可以看到，在构造方法中，我们只是简单地调用了父类的构造方法。在构造方法的参数列表中，第一个参数是Context对象，第二个参数是数据库名称，第三个参数一般传入null，第四个参数是数据库的版本号。

此外，我们定义了一个字符串常量。很明显，这是一条建表语句，用于创建名为Book的表。在这个表中，我们定义了四个字段，分别是id、name、price、author。其中，id由primary key和autoincrement修饰，代表它是表的主键且自增。在onCreate方法中，我们调用了SQLiteDatabase的execSQL方法，执行Book表的建表语句。

在实际使用中，我们需要先构建SQLiteOpenHelper的实例，然后调用它的getReadableDatabase或者getWritableDatabase方法，如果数据库还未创建，系统就会创建数据库并调用SQLiteOpenHelper的onCreate方法。实例代码如下：

BookOpenHelper dbOpenHelper=new BookOpenHelper(
            MainActivity.this,"SQLiteDemo.db",null,1);
dbOpenHelper.getReadableDatabase();

getReadableDatabase和getWritableDatabase方法都会返回一个可以对数据库进行增删改查操作的SQLiteDatabase对象。它们的区别在于，当手机存储空间已满的时候，前者会返回null，而后者会抛出异常。

更新数据库

在实际开发中，常常需要对数据库进行修改，比如添加新的表或是增加表字段等。为了实现对数据库的更新，我们需要在构建SQLiteOpenHelper实例的时候传入一个比当前版本号更大的version参数，这将导致SQLiteOpenHelper的onUpgrade方法被调用。在这个方法中，我们就可以进行数据库的更新操作了。以下代码演示在之前的数据库中添加名为Author的表：

public class BookOpenHelper extends SQLiteOpenHelper{
    .......
    //创建Author表
    private static final String CREATE_AUTHOR="create table Author(" +
            "id integer primary key autoincrement," +
            "name text," +
            "age integer)";

    public BookOpenHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {
        super(context, name, factory, version);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_BOOK);
        db.execSQL(CREATE_AUTHOR);
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        switch (oldVersion){
            case 1:
                db.execSQL(CREATE_AUTHOR);
            default:
                break;
        }
    }
}

我们定义了一个新的字符串常量CREATE_AUTHOR，用于创建Author表。同时，我们也在onCreate方法中执行了db.execSQL(CREATE_AUTHOR);。如果应用是首次安装，就可以正常地创建两张表。但是，如果应用之前已经被安装了。由于数据库已经存在，onCreate方法就不会被执行了。在这种情况下，我们将补救措施写在了onUpgrade方法中。通过对oldVersion、即旧版本号的判断，我们执行了后续的建表语句。只要在创建SQLiteOpenHelper的时候传入了比当前版本号更大的version参数，onUpgrade方法就会被调用，Author表也就会被创建了。

如果现在我们又想要为Author表添加一个新的字段country，用于记录作者的名字，又该如何操作呢？实际上做法和前面一样，只需要在onUpgrade方法中执行更新操作即可，具体代码如下：

public class BookOpenHelper extends SQLiteOpenHelper{
    .......
    //为Author表添加新的字段
    private static final String ALTER_AUTHOR="alter table Author add column country text";

    public BookOpenHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {
        super(context, name, factory, version);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL(CREATE_BOOK);
        db.execSQL(CREATE_AUTHOR);
        db.execSQL(ALTER_AUTHOR);
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        switch (oldVersion){
            case 1:
                db.execSQL(CREATE_AUTHOR);
            case 2:
                db.execSQL(ALTER_AUTHOR);
            default:
                break;
        }
    }
}

在onCreate方法中，我们依次执行了各个SQL操作，这样当应用首次安装时就可以正常地创建所有的表。而在onUpgrade方法中，我们通过判断当前数据库的版本号，来决定应该做哪些更新操作。若当前版本号为2，则只需要为Author表添加新的字段；若当前版本号为1，则需要先创建Author表，再为Author表添加新的字段。这也是为什么每个case都不加break的原因，这样才能保证应用跨版本升级的时候能够依次执行所有的更新操作。这一点尤其需要注意。

基本操作

解决了如何创建数据库和更新数据库的问题，接下来就可以正式接触SQLite中的各项数据操作了。一般可以简称为CRUD操作，即增删改查。首先，我们需要获得一个SQLiteDatabase对象，它封装了多种数据操作方法。可以通过SQLiteOpenHelper实例的getReadableDatabase或getWritableDatabase方法获得这个对象。

SQLiteDatabase database=dbOpenHelper.getWritableDatabase();
SQLiteDatabase database=dbOpenHelper.getReadableDatabase();

添加数据

SQLiteDatabase通过insert方法实现数据的添加，其方法原型如下：

public long insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values)

insert方法需要传入三个参数，第一个参数是表名，第二个参数一般传入null，第三个参数是一个ContentValues对象。ContentValues通过键值对的方式存储需要写入表中的数据。插入完成后，这个方法还会返回插入数据在表中的id号，如果插入失败，则返回-1。示例代码如下：

SQLiteDatabase database= dbOpenHelper.getWritableDatabase();
ContentValues values=new ContentValues();
values.put("name","Android");
values.put("author","Bill");
values.put("price","60");
database.insert("Book",null,values);
values.clear();
values.put("name","Java");
values.put("author","Tom");
values.put("price","50");
database.insert("Book",null,values);

可以看到，我们通过同一个ContentValues对象向Book表添加了两条数据。需要注意的是，在添加第二条数据之前应该先调用ContentValues的clear方法清除旧数据。

查询数据

SQLiteDatabase通过query方法实现数据的添加，常用版本的方法原型如下：

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

query方法需要传入7个参数。第一个参数是表名。第二个参数是需要查询的列名，如果传入null则代表查询所有列。第三个参数和第四个参数是查询条件，用于限制查询的行，相当于SQL中的where部分，如果都传入null表示查询所有行。第五参数是分组的列名，相当于SQL中的group by部分，如果传入null表示不对结果进行分组。第六个参数则相当于SQL中的having部分。第七个参数是排序的列名，传入null表示对查询结果进行默认排序。

这个方法在查询完成后会返回Cursor对象，这是一个游标，可以通过遍历的方式去取出查询到的数据。示例代码如下：

SQLiteDatabase database= dbOpenHelper.getReadableDatabase();
Cursor cursor=database.query("Book",null,null,null,null,null,null);
if(cursor.moveToFirst()){
    do {
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("id")));
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name")));
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("author")));
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("price")));
    }
    while(cursor.moveToNext());
}
cursor.close();

我们仅为query方法传入了一个表名，其他参数均传入null，表示查询Book表中的所有数据。对于这个方法返回的Cursor对象，我们先调用moveToFirst方法移动到数据的第一行。随后，在一个do-while循环中判断cursor的moveToNext方法是否为true，并通过getString方法取出表中的数据。getColumnIndex方法用于获取表中指定列名对应的索引号。这是一个最简单的查询操作，现在我们再尝试一次限制条件更多的查询：

SQLiteDatabase database= dbOpenHelper.getReadableDatabase();
Cursor cursor=database.query("Book",new String[]{"name","author"},
                    "author=?",new String[]{"Tom"},null,null,"name");
if(cursor.moveToFirst()){
    do {
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name")));
        Log.d(TAG,cursor.getString(cursor.getColumnIndex("author")));
    }
    while(cursor.moveToNext());
}
cursor.close();

以上代码的目的是查询Book表中author为Tom的数据，并且只查询name和author这两列的数据，最后将返回结果根据name进行排序。需要注意的是，在完成查询后，我们还应该调用Cursor的close方法，释放资源。

更新数据

SQLiteDatabase通过query方法实现数据的添加，其方法原型如下：

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

update方法需要传入4个参数。第一个参数是表名。第二个参数是ContentValues对象，存储更新后的数据。第三个参数和第四个参数是限制条件，都传入null就代表更新表中的所有数据。更新完成后，这个方法会返回受影响的行数。示例代码如下：

SQLiteDatabase database= dbOpenHelper.getWritableDatabase();
ContentValues values=new ContentValues();
values.put("name","Android Plus");
database.update("Book",values,"name=?",new String[]{"Android"});

以上代码查询Book表中所有name为Android的数据，并将name字段更新为Android Plus。需要注意的是，我们只需要在ContentValues中存储需要更新的数据，不需要存储其他不变的数据。

删除数据

SQLiteDatabase通过delete方法实现数据的删除，其方法原型如下：

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

delete方法需要传入三个参数。第一个参数是表名。第二个和第三个参数是限制条件，如果都传入null就表示删除表中所有的数据。示例代码如下：

SQLiteDatabase database=dbOpenHelper.getWritableDatabase();
database.delete("Book","name=?",new String[]{"Java"});

以上代码将会删除Book表中所有name为Java的数据。

使用SQL操作数据库

除了使用SQLiteDatabase封装好的insert、delete、update、query方法对数据库进行增删改查，我们还可以直接使用SQL语句对数据进行操作。当然，前提是SQL基础要足够好。SQLiteDatabase提供了execSQL和rawQuery这两个方法用于直接执行SQL语句。不同之处在于，后者用于执行查询操作，前者则执行其他操作。这两个方法常用版本的原型如下：

public void execSQL(String sql, Object[] bindArgs)
public Cursor rawQuery(String sql, String[] selectionArgs)

示例代码如下：

//插入数据
database.execSQL("insert into Book(name,price,author) values(?,?,?)",new String[]{"book","110","Bill"});
//查询数据
Cursor cursor=database.rawQuery("select * from Book",null);

使用事务

在SQLiteDatabase中，Android还为开发者集成了事务功能。那么什么是事务呢？想象这样一个场景，由于应用的版本更新，我们需要删除一部分数据，然后插入新的数据。但是要求删除操作和插入操作必须一起成功，否则就一起失败。这样做可以避免在删除数据后，由于某些原因应用出错，导致插入操作没能完成，而影响用户的正常使用。使用事务，就可以顺利地完成这一要求。示例代码如下：

SQLiteDatabase database=dbOpenHelper.getWritableDatabase();
database.beginTransaction();
try{
    database.delete("Book","name=?",new String[]{"Android"});
    if(true){//手动抛出异常演示在执行事务的过程中操作失败
        throw new Exception("手动抛出异常");
    }
    ContentValues values=new ContentValues();
    values.put("name","Java");
    values.put("author","Jimmy");
    values.put("price","500");
    database.insert("Book",null,values);
    database.setTransactionSuccessful();
}catch(Exception e){
    Log.d(TAG,"执行事务过程中出现错误！");
    e.printStackTrace();
}finally {
    database.endTransaction();
}

可以看到，我们首先调用了SQLiteDatabase的beginTransaction方法开启事务。然后在try语句块中，我们先是删除了Book表中所有name为Android的数据，随后向Book中插入了一条新的数据。在try语句块的最后，我们调用了SQLiteDatabase的setTransactionSuccessful方法，表示事务成功执行。但是在删除数据后，我们手动抛出了一个异常，这将会导致后续的添加操作失败。如果是在普通情况下，最后的结果就是数据被删除了，但是新的数据却没有添加成功。而在这里使用了事务，出现异常后，也将会导致前面的删除操作失败。需要注意的是，我们还需要在finally语句块中调用endTransaction方法，表示事务结束。

总结一下，使用事务的关键就是下面这三句，需要使用事务的时候参照上述写法即可。

database.beginTransaction();
database.setTransactionSuccessful();
database.endTransaction();

再次强调：如果开启了事务，一定要记得调用setTransactionSuccessful和endTransaction方法，否则在事务中对数据库执行的操作都不会生效。

使用开源库操作数据库

除了通过本文讲解的方式操作SQLite数据库外，我们还可以借助开源库的力量。比如LitePal、GreenDAO、ActiveAndroid、realm-java、sqlbrite等。对于这些开源库的使用，可以参考它们的Github主页，也可以参考下列博客：

使用LitePal操作数据库（先挖坑，随后填）

项目demo下载地址

下面给出上述例子的demo下载地址：SQLiteDemo