SQLite在安卓中的应用

在 Android 应用程序中，SQLite 是默认的嵌入式数据库办理方案，Android 系统为开辟者提供了相应的 API 来管理 SQLite 数据库。通过利用 SQLiteOpenHelper 类和 SQLiteDatabase 类，开辟者可以方便地创建、查询、更新和删除数据库中的数据。
以下是关于如安在 Android 中利用 SQLite 的详细介绍和示例。

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一、在 Android 中利用 SQLite 的步调

1. 创建 SQLiteOpenHelper 类

SQLiteOpenHelper 是一个辅助类，用于管理数据库的创建和版本管理。它提供了两个重要的方法：

• onCreate(SQLiteDatabase db)：当数据库第一次创建时调用。
  
• onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion)：当数据库需要升级时调用。
  

示例：创建 SQLiteOpenHelper 子类

1. public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {
2.     private static final String DATABASE_NAME = "MyDatabase.db";  // 数据库名称
3.     private static final int DATABASE_VERSION = 1;                // 数据库版本
5.     public MyDatabaseHelper(Context context) {
6.         super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
7.     }
9.     // 第一次创建数据库时调用
10.     @Override
11.     public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
12.         // 创建数据库中的表
13.         String CREATE_TABLE = "CREATE TABLE users ("
14.                 + "id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,"
15.                 + "name TEXT NOT NULL,"
16.                 + "age INTEGER,"
17.                 + "email TEXT);";
18.         db.execSQL(CREATE_TABLE);
19.     }
21.     // 当数据库版本升级时调用
22.     @Override
23.     public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
24.         // 如果表已存在则删除，重新创建
25.         db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS users");
26.         onCreate(db);
27.     }
28. }

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• DATABASE_NAME 界说了数据库的名称。
  
• DATABASE_VERSION 是数据库的版本号，每当数据库布局发生变化时，需要升级版本号。
  
• onCreate() 方法在数据库首次创建时调用，实验 SQL 语句来创建数据库中的表。
  
• onUpgrade() 方法在数据库需要升级时调用，可以用于处理惩罚表布局的变更。
  

2. 打开数据库

利用 SQLiteOpenHelper 类时，可以通过调用 getWritableDatabase() 或 getReadableDatabase() 方法来打开数据库。前者允许实验写操作，而后者只允许实验读操作。

1. MyDatabaseHelper dbHelper = new MyDatabaseHelper(context);
2. SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();

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3. 插入数据

利用 insert() 方法将数据插入到表中。

1. // 创建一个 ContentValues 对象，用于存储键值对
2. ContentValues values = new ContentValues();
3. values.put("name", "Alice");
4. values.put("age", 25);
5. values.put("email", "alice@example.com");
7. // 插入数据
8. long newRowId = db.insert("users", null, values);

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• ContentValues 类用于生存列名与列值的映射。
  
• insert() 方法将数据插入到指定的表中，返回插入数据的行 ID。
  

4. 查询数据

利用 query() 方法从数据库中查询数据。该方法返回一个 Cursor 对象，用于遍历查询结果。

1. // 定义要查询的列
2. String[] projection = {
3.     "id",
4.     "name",
5.     "age",
6.     "email"
7. };
9. // 查询数据
10. Cursor cursor = db.query(
11.     "users",   // 表名
12.     projection,   // 要返回的列
13.     null,         // WHERE 子句
14.     null,         // WHERE 子句的参数
15.     null,         // GROUP BY 子句
16.     null,         // HAVING 子句
17.     null          // 排序方式
18. );
20. // 遍历查询结果
21. while (cursor.moveToNext()) {
22.     long userId = cursor.getLong(cursor.getColumnIndexOrThrow("id"));
23.     String userName = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow("name"));
24.     int userAge = cursor.getInt(cursor.getColumnIndexOrThrow("age"));
25.     String userEmail = cursor.getString(cursor.getColumnIndexOrThrow("email"));
26. }
28. // 关闭游标
29. cursor.close();

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• projection 界说了需要查询的列。
  
• Cursor 对象用于从查询结果中提取数据，moveToNext() 方法用于遍历结果集。
  

5. 更新数据

利用 update() 方法更新表中的数据。

1. // 创建 ContentValues 对象
2. ContentValues values = new ContentValues();
3. values.put("age", 26);
5. // 更新记录
6. String selection = "name = ?";
7. String[] selectionArgs = { "Alice" };
9. int count = db.update(
10.     "users",    // 表名
11.     values,     // 要更新的值
12.     selection,  // WHERE 子句
13.     selectionArgs  // WHERE 子句的参数
14. );

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• update() 方法根据指定的条件更新表中的纪录，返回受影响的行数。
  

6. 删除数据

利用 delete() 方法删除表中的数据。

1. // 定义删除条件
2. String selection = "name = ?";
3. String[] selectionArgs = { "Alice" };
5. // 删除记录
6. int deletedRows = db.delete("users", selection, selectionArgs);

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• delete() 方法根据指定的条件删除表中的纪录，返回删除的行数。
  

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二、数据库操作的异步处理惩罚

在 Android 中，数据库操作通常需要在子线程中进行，以避免在主线程上实验耗时操作，防止壅闭 UI。
可以利用 AsyncTask、HandlerThread 或 Jetpack 提供的 Room 库来简化和管理异步的数据库操作。
利用 Room 作为 SQLite 的抽象层

Room 是 Android Jetpack 提供的一个长期性库，它简化了与 SQLite 的交互，并且支持异步查询。利用 Room 可以避免手动编写大量的 SQL 代码，并提供类型安全的 API。
Room 的基础组件：

• 实体 (Entity)：对应数据库中的表。
  
• DAO (Data Access Object)：界说数据操作方法。
  
• 数据库 (Database)：数据库持有者，管理实体和 DAO。
  

示例：利用 Room 管理数据库

• 界说实体类：
  

1. @Entity
2. public class User {
3.     @PrimaryKey(autoGenerate = true)
4.     public int id;
5.     public String name;
6.     public int age;
7.     public String email;
8. }

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• 界说 DAO 接口：
  

1. @Dao
2. public interface UserDao {
3.     @Insert
4.     void insertUser(User user);
6.     @Query("SELECT * FROM User WHERE id = :id")
7.     User getUserById(int id);
9.     @Update
10.     void updateUser(User user);
12.     @Delete
13.     void deleteUser(User user);
14. }

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• 创建数据库类：
  

1. @Database(entities = {User.class}, version = 1)
2. public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {
3.     public abstract UserDao userDao();
4. }

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• 初始化 Room 数据库：
  

1. AppDatabase db = Room.databaseBuilder(getApplicationContext(),
2.         AppDatabase.class, "MyDatabase").build();
4. // 在子线程中执行数据库操作
5. new Thread(() -> {
6.     User user = new User();
7.     user.name = "Alice";
8.     user.age = 25;
9.     user.email = "alice@example.com";
10.     db.userDao().insertUser(user);
11. }).start();

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三、SQLite 数据库备份和恢复

由于 SQLite 数据存储在一个单一的文件中，因此备份和恢复操作非常简单。可以直接复制数据库文件来备份或恢复数据。
备份数据库文件：

1. File dbFile = context.getDatabasePath("MyDatabase.db");
2. File backupFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "MyDatabase_backup.db");
4. try (FileChannel src = new FileInputStream(dbFile).getChannel();
5.      FileChannel dst = new FileOutputStream(backupFile).getChannel()) {
6.     dst.transferFrom(src, 0, src.size());
7. } catch (IOException e) {
8.     e.printStackTrace();
9. }

复制代码

恢复数据库文件：

1. File dbFile = context.getDatabasePath("MyDatabase.db");
2. File backupFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "MyDatabase_backup.db");
4. try (FileChannel src = new FileInputStream(backupFile).getChannel();
5.      FileChannel dst = new FileOutputStream(dbFile).getChannel()) {
6.     dst.transferFrom(src, 0, src.size());
7. } catch (IOException e) {
8.     e.printStackTrace();
9. }

复制代码

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四、SQLite 数据库的性能优化

• 利用索引：为经常查询的列创建索引可以明显提升查询速度。
  
  1. CREATE INDEX idx_user_name ON users(name);

  复制代码
• 事件处理惩罚：将多个操作放在一个事件中实验，可以减少磁盘 I/O，从而进步性能。
  
  1. BEGIN TRANSACTION;
  2. -- 执行多条 SQL 语句
  3. COMMIT;

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• 按需加载数据：在查询大量数据时，利用分页查询减少内存斲丧。
  
  1. SELECT * FROM users LIMIT 10 OFFSET 20;

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通过上述步调，开辟者可以轻松在 Android 中集成并利用 SQLite 数据库。为了进一步深入理解，接下来将继承介绍 SQLite 在 Android 中的性能优化、常见的最佳实践，以及在不同场景下的高级用法。

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五、SQLite 在 Android 中的性能优化

SQLite 数据库在 Android 应用中处理惩罚小规模数据时表现非常优秀，但当数据量增大时，大概会面临性能问题。以下是几种常见的性能优化方法：
1. 利用事件

将多条 SQL 操作放在一个事件中可以明显提升数据库操作的效率。SQLite 的每一条独立的插入或更新操作都会触发一次磁盘写操作，增加了 I/O 的开销。假如将多条插入或更新操作包裹在同一个事件中，则只会有一次磁盘写入，减少了 I/O 操作，极大进步了性能。
示例：利用事件插入多条纪录

1. db.beginTransaction();
2. try {
3.     for (User user : userList) {
4.         ContentValues values = new ContentValues();
5.         values.put("name", user.getName());
6.         values.put("age", user.getAge());
7.         values.put("email", user.getEmail());
8.         db.insert("users", null, values);
9.     }
10.     db.setTransactionSuccessful();  // 标记事务成功
11. } finally {
12.     db.endTransaction();  // 结束事务
13. }

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• db.beginTransaction() 开启事件。
  
• db.setTransactionSuccessful() 在事件成功时调用。
  
• db.endTransaction() 结束事件。
  

2. 利用索引 (Indexing)

为常用查询的列创建索引，可以加速查询速度。索引本质上是表中特定列的排序布局，它减少了查询时的扫描行数。
创建索引的示例：

1. CREATE INDEX idx_user_name ON users(name);

复制代码

留意，固然索引可以加速查询速度，但也会增加插入和更新操作的开销，因此应根据需要平衡索引的利用。
3. 减少数据查询

在查询数据时，避免利用 SELECT * 来检索所有列，尽量只查询需要的列，减少不须要的数据传输。
示例：只查询需要的列

1. String[] projection = {
2.     "id",
3.     "name"
4. };
5. Cursor cursor = db.query(
6.     "users",
7.     projection,
8.     null,
9.     null,
10.     null,
11.     null,
12.     null
13. );

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4. 利用批量操作

在处理惩罚大批量数据操作时，利用批量插入、更新或删除可以进步操作效率。批量操作可以通过事件和 SQLiteStatement 进步性能。
批量插入示例：

1. SQLiteStatement stmt = db.compileStatement("INSERT INTO users (name, age, email) VALUES (?, ?, ?)");
3. db.beginTransaction();
4. try {
5.     for (User user : userList) {
6.         stmt.bindString(1, user.getName());
7.         stmt.bindLong(2, user.getAge());
8.         stmt.bindString(3, user.getEmail());
9.         stmt.execute();
10.         stmt.clearBindings();
11.     }
12.     db.setTransactionSuccessful();
13. } finally {
14.     db.endTransaction();
15. }

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5. 利用 PRAGMA 进行性能调优

SQLite 提供了很多 PRAGMA 命令，允许开辟者动态设置数据库的举动，从而提升性能。例如：

• PRAGMA synchronous = OFF;：关闭同步写入，提升写入速度（在数据同等性不是重要关注时利用）。
  
• PRAGMA journal_mode = WAL;
  ：将数据库设置为“写入时日志”模式，如许可以在高并发读写的场景下提升性能。
  

示例：设置 WAL 模式

1. PRAGMA journal_mode = WAL;

复制代码

在 WAL 模式下，写操作不会直接覆盖原数据，而是纪录在日志中，并在空闲时间将日志内容合并回主数据库文件，从而进步并发读写的性能。

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六、SQLite 的最佳实践

1. 善用 ContentValues 和 Cursor

• 利用 ContentValues 来存储插入或更新的数据，不仅简化了代码，还进步了可读性。
  
• 利用 Cursor 遍历查询结果时，始终在利用后关闭 Cursor，防止内存走漏。
  

关闭 Cursor 示例：

1. Cursor cursor = db.query("users", null, null, null, null, null, null);
2. try {
3.     while (cursor.moveToNext()) {
4.         // 获取数据
5.     }
6. } finally {
7.     cursor.close();  // 确保 cursor 关闭
8. }

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2. 利用 Room 框架

在复杂的 Android 应用程序中，直接利用 SQLite 大概会导致 SQL 语句冗长、难以维护。为了简化与 SQLite 的交互，推荐利用 Room 框架，它提供了类型安全的 API，并能与 LiveData 和 RxJava 轻松集成，实现异步查询操作。
3. 避免在主线程进行数据库操作

数据库操作大概会耗时较长，尤其是在处理惩罚大数据集或网络存储时。为了避免 UI 卡顿，务必在工作线程中实验数据库操作。可以利用 AsyncTask、ExecutorService 或 Room 提供的异步操作方法。
示例：利用 ExecutorService 进行异步操作

1. ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
2. executor.execute(() -> {
3.     // 在后台线程中执行数据库操作
4.     db.userDao().insertUser(user);
5. });

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4. 确保数据库版本管理

当数据库的布局发生变化时，需要通过增加数据库的版本号并在 onUpgrade() 中进行得当的迁移操作，以确保数据的完备性。
版本升级示例：

1. @Override
2. public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
3.     if (oldVersion < 2) {
4.         db.execSQL("ALTER TABLE users ADD COLUMN phone TEXT");
5.     }
6. }

复制代码

通过这种方式，可以安全地向数据库表中添加新字段，而不会粉碎现有数据。

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七、SQLite 高级用法

1. 数据库加密

Android 系统默认的 SQLite 数据库是不加密的。假如需要对敏感数据进行加密，可以利用 SQLCipher 如许的第三方库。SQLCipher 是对 SQLite 的加强版，提供了对数据库文件的透明加密支持。
利用 SQLCipher 加密数据库：

• 添加依赖：
  

1. implementation 'net.zetetic:android-database-sqlcipher:4.5.0'

复制代码

• 创建或打开加密数据库：
  

1. SQLiteDatabase db = SQLiteDatabase.openOrCreateDatabase(databaseFile, "your-password", null);

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通过加密，数据在数据库文件中存储时将是加密的，即使文件被拷贝，未经授权的用户也无法直接查看数据。
2. 数据库迁移

当应用程序的数据库架构需要更新时，必须处理惩罚好数据迁移。Room 框架提供了方便的迁移机制，可以资助开辟者在数据库版本升级时保持数据的完备性。
Room 迁移示例：

1. Migration MIGRATION_1_2 = new Migration(1, 2) {
2.     @Override
3.     public void migrate(@NonNull SupportSQLiteDatabase database) {
4.         database.execSQL("ALTER TABLE users ADD COLUMN phone TEXT");
5.     }
6. };
8. Room.databaseBuilder(context, AppDatabase.class, "MyDatabase")
9.     .addMigrations(MIGRATION_1_2)
10.     .build();

复制代码

通过 Room 的迁移功能，数据库的版本升级变得更加安全和可控。
3. 数据库备份与恢复

SQLite 的备份和恢复操作可以通过文件操作来实现。开辟者可以直接复制 SQLite 数据库文件以创建备份，或者通过将文件移动到安全的存储位置来进行恢复。
示例：备份数据库文件到外部存储

1. File dbFile = context.getDatabasePath("MyDatabase.db");
2. File backupFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "MyDatabase_backup.db");
4. try (FileChannel src = new FileInputStream(dbFile).getChannel();
5.      FileChannel dst = new FileOutputStream(backupFile).getChannel()) {
6.     dst.transferFrom(src, 0, src.size());
7. } catch (IOException e) {
8.     e.printStackTrace();
9. }

复制代码

示例：从备份文件恢复数据库

1. File dbFile = context.getDatabasePath("MyDatabase.db");
2. File backupFile = new File(Environment.getExternalStorageDirectory(), "MyDatabase_backup.db");
4. try (FileChannel src = new FileInputStream(backupFile).getChannel();
5.      FileChannel dst = new FileOutputStream(dbFile).getChannel()) {
6.     dst.transferFrom(src, 0, src.size());
7. } catch (IOException e) {
8.     e.printStackTrace();
9. }

复制代码

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总结

SQLite 是一个轻量、可靠、简单易用的数据库办理方案，特别适合嵌入式系统和移动应用中的数据存储需求。通过 Android 提供的 API，开辟者可以轻松地实现数据长期化功能。在实际开辟中

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