鸿蒙HarmonyOS （开发进阶）关系型数据库场景
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场景形貌
关系型数据库（Relational Database，RDB）是一种基于关系模子来管理数据的数据库。关系型数据库基于SQLite组件提供了一套完备的对本地数据库进行管理的机制，对外提供了一系列的增、删、改、查等接口，也可以直接运行用户输入的SQL语句来满足复杂的场景需要。
场景一：基于RDB已提供API的数据库基础利用
场景二：基于executeSql、querySql实验增删改查复杂SQL语句
场景三：事务的利用
场景四：批量插入数据的不同实现方式及性能对比
场景五：数据库备份与规复
场景六：全文检索（FTS）利用思绪
方案形貌
场景一：基于RDB已提供API的数据库基础利用
方案
通过insert、update、delete、query接口及关系型数据库谓词predicates的数据库基础操作。RdbPredicates：数据库中用来代表数据实体的性子、特性或者数据实体之间关系的词项，重要用来定义数据库的操作条件。常用的方法有equalTo,notEqualTo,or,and,isnull,between,orderby,groupby等。
核心代码
文中的操作重要基于如下的数据库，具体数据库利用步骤可参考：关系型数据库利用指南。
//创建数据库及相关表
export default class Rdb{
rdbStore?: relationalStore.RdbStore;
context:Context = getContext();
constructor(storeName: string)
{
// 数据库配置
const STORE_CONFIG:relationalStore.StoreConfig = {
name: storeName,
securityLevel: relationalStore.SecurityLevel.S1,
};
// 获取数据库Store
relationalStore.getRdbStore(this.context, STORE_CONFIG, (err: BusinessError, rdbStore: relationalStore.RdbStore) => {
this.rdbStore = rdbStore;
if (err) {
console.error(`Get RdbStore failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`Get ${storeName} RdbStore successfully.`);
})
}
CreateTable()
{
//建表语句
const SQL_CREATE_TABLE = 'CREATE TABLE IF NOT EXISTS STUDENT (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,NAME TEXT,AGE INTEGER,SALARY REAL)';
if(this.rdbStore){
this.rdbStore.executeSql(SQL_CREATE_TABLE);
console.info(`CreateTable successfully.`);
}
}
} 通过ValuesBucket构建数据，insert接口插入。
InsertData(name:string,age:number,salary:number)
{
// 插入数据
const valueBucket: ValuesBucket = {
'NAME': name,
'AGE': age,
'SALARY': salary
};
if(this.rdbStore){
this.rdbStore.insert('STUDENT', valueBucket, (err, rowId) => {
if (err) {
console.error(`Failed to insert data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
return;
}
console.info(`Succeeded in inserting data. rowId:${rowId}`);
})
}
} 通过predicates构建删除条件，删除name为Lisa的数据，delete接口实验删除。
DeleteData()
{
let predicates = new relationalStore.RdbPredicates("STUDENT");
predicates.equalTo("NAME", "Lisa");
if(this.rdbStore != undefined) {
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).delete(predicates, (err, rows) => {
if (err) {
console.error(`Delete failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`Delete rows: ${rows}`);
})
}
} 通过update接口，根据predicates构造的条件，及valueBucket传入的数据修改数据。
UpdateData(name:string,age:number,salary:number)
{
const valueBucket: ValuesBucket = {
'NAME': name,
'AGE': age,
'SALARY': salary
};
let predicates = new relationalStore.RdbPredicates("EMPLOYEE");
predicates.equalTo("NAME", "Lisa");
if(this.rdbStore != undefined) {
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).update(valueBucket, predicates, relationalStore.ConflictResolution.ON_CONFLICT_REPLACE, (err, rows) => {
if (err) {
console.error(`Updated failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`Updated row count: ${rows}`);
})
}
} 通过query接口查询数据，返回resultSet结果集，并解析查询到的数据。
QueryData(callback:Callback<string>)
{
// 配置谓词
let predicates = new relationalStore.RdbPredicates("STUDENT");
let jsonData:Array<ValuesBucket> = new Array<ValuesBucket>();
if(this.rdbStore){
this.rdbStore.query(predicates, ["ID", 'NAME', 'AGE', 'SALARY'], (err, resultSet) => {
if (err) {
console.error(`Failed to query data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
return;
}
console.info(`ResultSet column names: ${resultSet.columnNames}, row count: ${resultSet.rowCount}`);
if(resultSet.rowCount == -1){
console.info("rowCount=-1")
}
// resultSet是一个数据集合的游标，默认指向第-1个记录，有效的数据从0开始。
while (resultSet.goToNextRow()) {
const id = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("ID"));
const name = resultSet.getString(resultSet.getColumnIndex("NAME"));
const age = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("AGE"));
const salary = resultSet.getDouble(resultSet.getColumnIndex("SALARY"));
console.info(`id=${id}, name=${name}, age=${age}, salary=${salary}`);
const valueBucket: ValuesBucket = {
'ID':id,
'NAME': name,
'AGE': age,
'SALARY': salary
};
jsonData.push(valueBucket)
}
// 释放数据集的内存
resultSet.close();
// console.info("JSON: " + JSON.stringify(jsonData))
callback(JSON.stringify(jsonData))
})
}
} 向数据库添加数据
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/229c80cedc1770ab5c271798269853d6.png
场景二：基于executeSql、querySql实验增删改查复杂SQL语句
方案
在实际利用过程中，复杂的SQL语句大概无法直接通过场景一提供的方式实现，此时需要开发者通过executeSql、querySql接口实验自定义SQL语句。executeSql可以或许实验包含指定参数但不返回值的SQL语句，如创建表、创建索引、数据库触发器等场景。querySql可以或许根据指定SQL语句查询数据库中的数据，并返回查询结果ResultSet结果集。如递归查询、子查询等场景。
核心代码
//创建表
const SQL_CREATE_TABLE = 'CREATE TABLE IF NOT EXISTS EMPLOYEE (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,NAME TEXT NOT NULL,AGE INTEGER,SALARY REAL)';
//创建索引
const CTEATE_INDEX ='CREATE INDEX idx_name ON EMPLOYEE (NAME)'
this.rdbStore.executeSql(SQL_CREATE_TABLE);
this.rdbStore.executeSql(CTEATE_INDEX);
//数据库触发器
const TRIGGER_SQL2 = "CREATE TRIGGER test AFTER INSERT ON EMPLOYEE" +
" BEGIN" +
" UPDATE EMPLOYEE SET SALARY = '123456' WHERE ID = 1;" +
" END;"
//子查询
const SubQuery_SQL = "SELECT * FROM STUDENT WHERE ID IN (SELECT ID FROM STUDENT WHERE NAME = 'John');"
//联合查询
const JoinQuerySQL ="SELECT student.name, courses.name, courses.credits FROM students JOIN courses ON students.id = courses.student_id;" 对于上述的复杂SQL语句，就可以利用executeSql、querySql接口实验，。
myExecuteSql(sql:string)
{
if(this.rdbStore != undefined) {
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).executeSql(sql, (err) => {
if (err) {
console.error(`ExecuteSql failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info('ExecuteSql success');
})
}
}
myQuerySql(sql:string)
{
if(this.rdbStore){
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).querySql(sql, (err, resultSet) => {
if (err) {
console.error(`Query failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`ResultSet column names: ${resultSet.columnNames}, column count: ${resultSet.columnCount}`);
// resultSet是一个数据集合的游标，默认指向第-1个记录，有效的数据从0开始。
while (resultSet.goToNextRow()) {
const name = resultSet.getString(resultSet.getColumnIndex("NAME"));
const age = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("AGE"));
console.info(`name=${name}, age=${age}`);
}
// 释放数据集的内存
resultSet.close();
})
}
} 场景三：事务的利用
方案
数据库事务可以保证指一组数据库操作要么全部实验乐成，要么全部回滚。鸿蒙关系型数据库提供了事务相关接口 beginTransaction、commit、rollBack。本例通过模拟一组操作中，有一条操作失败后，回滚已经实验的SQL语句。
核心代码
// 插入数据
if (this.rdbStore != undefined) {
//构建两条数据，其中第二条数据与表结构不符，会操作失败，数据库会回滚。
const valueBucket: ValuesBucket = {
NAME: name,
AGE: age,
SALARY: salary
};
const valueBucket2: ValuesBucket = {
NAME: 'scd',
SEX:'男',
AGE: 18,
SALARY: 18888
};
try {
//开启事务
this.rdbStore.beginTransaction();
await this.rdbStore.insert('STUDENT', valueBucket)
await this.rdbStore.insert('STUDENT', valueBucket2)
//提交事务
this.rdbStore.commit();
}
catch (err) {
//回滚事务
let code = (err as BusinessError).code;
let message = (err as BusinessError).message
console.error(`Transaction failed, code is ${code},message is ${message}`);
this.rdbStore.rollBack()
return;
}
}
} 上述代码中第一条数据插入乐成，第二条数据与表结构不符，插入时会失败，此时数据库会回滚，第一条插入的数据被取消，数据库不会发生厘革。
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/bdab5e709cca43fbed207682f25324e0.png
场景四：批量插入数据的不同实现方式及性能对比
方案
分别利用insert、事务insert、batchInsert三种方式各自插入5000条数据，统计各自使命耗时
核心代码
直接利用insert插入5000条数据。
InsertDatas(name:string,age:number,salary:number)
{
for (let i = 1; i <= 5000; i++) {
// 插入数据
const valueBucket: ValuesBucket = {
'NAME': name+i,
'AGE': age,
'SALARY': salary
};
if(this.rdbStore){
this.rdbStore.insert('STUDENT', valueBucket, (err, rowId) => {
if (err) {
console.error(`Failed to insert data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
return;
}
console.info(`Succeeded in inserting data. rowId:${rowId}`);
})
}
}
} 在事务中利用insert插入5000条数据
InsertDataByTransaction(name:string,age:number,salary:number){
if (this.rdbStore != undefined) {
try {
//开启事务
this.rdbStore.beginTransaction();
for (let i = 1; i <= 5000; i++) {
// 插入数据
const valueBucket: ValuesBucket = {
'NAME': name+i,
'AGE': age,
'SALARY': salary
};
if(this.rdbStore){
this.rdbStore.insert('STUDENT', valueBucket, (err, rowId) => {
if (err) {
console.error(`Failed to insert data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
return;
}
console.info(`Succeeded in inserting data. rowId:${rowId}`);
})
}
}
//提交事务
this.rdbStore.commit();
}
catch (err) {
//回滚事务
let code = (err as BusinessError).code;
let message = (err as BusinessError).message
console.error(`Transaction failed, code is ${code},message is ${message}`);
this.rdbStore.rollBack()
return;
}
}
} 利用barchInsert插入5000条数据
//批量添加
BatchInsert(name:string,age:number,salary:number){
{
if (this.rdbStore == null) {
console.error(`Create Store1.db failed! store1 is null`);
return;
}
}
let valueBucketArray: Array<relationalStore.ValuesBucket> = new Array();
for (let i=1; i <=5000; i++) {
const valueBucket: relationalStore.ValuesBucket = {
'NAME': name+i,
'AGE': age,
'SALARY': salary
}
valueBucketArray.push(valueBucket);
}
try {
this.rdbStore.batchInsert("STUDENT", valueBucketArray ); // 该接口内部使用事务
console.info(`Insert data successfully!`);
} catch (err) {
console.error(`Insert datae failed! err code:${err.code}, err message:${err.message}`)
}
}
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/98f5accf108501458cd3db5adb5700ac.png
对上述三个方法进行耗时统计，根据测试结果，事务中批量添加数据与直接for循环添加数据耗时相差无几，而利用batchInsert时，时间显着更快，且batchInsert接口内部利用了事务，因此建议批量插入场景利用batchInsert。
场景五：数据库备份与规复
方案
在数据库的利用过程中，数据库大概会由于数据丢失、数据损坏、脏数据等而不可用情况，为了预防这种情况，可以通过backup接口，提前备份数据库数据到本地文件中，当发生意外后，可以通过restore接口，从指定的数据库备份文件规复数据库。
核心代码
//备份数据库
myBackup(){
if(this.rdbStore){
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).backup("dbBackup.db", (err) => {
if (err) {
console.error(`Backup failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`Backup success.`);
})
}
}
//恢复数据库
myRestore(backupFileName:string){
// value：备份数据库名
if(this.rdbStore){
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).restore(backupFileName, (err) => {
if (err) {
console.error(`Restore failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`Restore success.`);
})
}
} 测试过程中，先通过myBackup备份数据库，数据库文件路径生成数据库备份文件dbBackup.db。
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e62feb1b48448b6030c5d9cefdb96edf.png
随后利用delete删除name为testA、testB数据后，此时数据库已无相关数据。
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f69e7339febede28457ffe08be18727f.png
再利用myRestore规复数据库后，数据库规复到备份时状态。
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/55ecef3f5ca5761d01780683430527ec.png
注：数据库文件路径可通过context.databaseDir获取。如：/data/app/el2/100/database/{bundleName}/entry/rdb
场景六：全文检索（FTS）利用思绪
方案
HarmonyOS关系型数据库底层利用的是Sqlite，在Sqite中FTS的核心是倒排索引，它是一种将词汇映射到出现该词汇的文档集合的数据结构。在创建FTS虚拟表时，SQLite会为每个词汇生成一个倒排索引，记录该词汇在哪些文档（即数据库记录）中出现。倒排索引使得全文搜刮可以或许快速找到包含特定词汇的文档，而无需遍历整个数据库。
FTS虚拟表（Full-Text Search Virtual Table）是SQLite中实现全文搜刮的一种特殊表结构。它用于存储全文索引数据，包括倒排索引的信息。固然FTS虚拟表在查询时表现得像平凡的SQLite表，但其实现和存储方式与平凡表有很大不同。
利用全文检索时，创建FTS表需要利用CREATE VIRTUAL TABLE语句，实验全文搜刮需要利用MATCH关键字，当前HarmonyOS关系型数据库并没有直接提供相关接口，但是数据库底层是支持的，因此可以通过executeSql、querySql实验相关SQL语句。
核心代码
//备份数据库myBackup(){if(this.rdbStore){(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).backup("dbBackup.db", (err) => {if (err) {console.error(`Backup failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);return;}console.info(`Backup success.`);})}}//规复数据库myRestore(backupFileName:string){// value：备份数据库名if(this.rdbStore){(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).restore(backupFileName, (err) => {if (err) {console.error(`Restore failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);return;}console.info(`Restore success.`);})//创建虚拟表const sql1:string = "CREATE VIRTUAL TABLE products_fts USING fts5(NAME , AGE)"this.rdbTest.myExecuteSql(sql1)//虚拟表添加数据 InsertDataToVIRTUAL(){let sql:string = "INSERT INTO products_fts(NAME , AGE) SELECT NAME,AGE FROM STUDENT"this.myExecuteSql(sql)}//利用全文检索查询数据let sql:string = "SELECT * FROM products_fts WHERE AGE MATCH 18"this.rdbTest.myQuerySql(sql)
myExecuteSql(sql:string)
{
if(this.rdbStore != undefined) {
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).executeSql(sql, (err) => {
if (err) {
console.error(`ExecuteSql failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info('ExecuteSql success');
})
}
}
myQuerySql(sql:string)
{
if(this.rdbStore){
(this.rdbStore as relationalStore.RdbStore).querySql(sql, (err, resultSet) => {
if (err) {
console.error(`Query failed, code is ${err.code},message is ${err.message}`);
return;
}
console.info(`ResultSet column names: ${resultSet.columnNames}, column count: ${resultSet.columnCount}`);
// resultSet是一个数据集合的游标，默认指向第-1个记录，有效的数据从0开始。
while (resultSet.goToNextRow()) {
const name = resultSet.getString(resultSet.getColumnIndex("NAME"));
const age = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("AGE"));
console.info(`name=${name}, age=${age}`);
}
// 释放数据集的内存
resultSet.close();
})
}
}}} 查询虚拟表中AGE"字段匹配关键词"18"的记录，虚拟表查询结果：
https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d4002452c61c730fadcc6e30cfebe21f.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/61f09d9f29a74f4e9c1fcaab6e81392a.png
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