Android数据库的使用和分析（1501210770 于昌和）
1.SQLite数据库的简介
SQLite，是一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它包含在一个相对小的C库中。它是D.RichardHipp建立的公有领域项目。它的设计目标是嵌入式的，而且目前已经在很多嵌入式产品中使用了它，它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了。它能够支持Windows/Linux/Unix等等主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，比如 Tcl、C#、PHP、Java等，还有ODBC接口，同样比起Mysql这款开源的世界著名数据库管理系统来讲，它的处理速度比他们都快。SQLite第一个Alpha版本诞生于2000年5月。 至2015年已经有15个年头，SQLite也迎来了一个版本 SQLite 3已经发布。 ACID，指数据库事务正确执行的四个基本要素的缩写。包含：原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）、持久性（Durability）。一个支持事务（Transaction）的数据库，必需要具有这四种特性，否则在事务过程（Transaction processing）当中无法保证数据的正确性，交易过程极可能达不到交易方的要求。 SQLite是一款轻量级的关系型数据库，它的运算速度非常快，占用资源很少，因而特别适合在移动设备上使用。Android正是把这个功能极为强大的数据库嵌入到了系统当中，使得本地持久化的功能有了一次质的飞跃。 文件系统和SharedPreferences存储毕竟只适用于保存一些简单的数据和键值对，当我们需要存储大量复杂的关系型数据的时候，这两种存储方式很难应付得了。比如我们手机的短信程序中可能会有很多个会话，每个会话又保存了很多条信息内容，并且大部分会话还可能各自对应了电话薄中的某个联系人。像这种情况，很难用文件系统、SharedPreferences 来存储这些数据量大、结构性复杂的数据，但是使用数据库就可以很容易做到。
2、SQLite数据库的使用
2.1 创建数据库
Android为了让我们能够更加方便地管理数据库，提供了一个SQLiteOpenHelper帮助类，借助这个类就可以非常方便地对数据库进行创建和升级。
SQLiteOpenHelper是一个抽象类，这意味着如果我们想要使用它，就需要自己创建一个类去继承它。SQLiteOpenHelper有两个抽象方法，分别是onCreate()和onUpgrade(),我们必须在自己的类里面重写这两个方法，然后分别在这两个方法中去实现创建、升级数据库的逻辑。
SQLiteOpenHelper中还有两个非常重要的实例方法，getReadableDatabase()和getWritableDatabase().这两个方法都可以创建或打开一个现有的数据库（如果数据库已经存在则直接打开，否则创建一个新的数据库），并返回一个可对数据库进行读写操作的对象。不同的是，当数据库不可写入的时候（如磁盘空间已满）getReadableDatabase()方法返回的对象将以只读的方式去打开数据库，而getWritableDatabase()方法则将抛出异常。
SQLiteOpenHelper中有两个构造方法可供重写，一般我们使用参数少的那个构造方法。这个构造方法有四个参数，第一个参数是context,第二个参数是数据库名，创建数据库时使用的就是这里指定的名称，第三个参数是允许我们在查询的时候返回一个自定义的Cursor，一般都是传人null,第四个参数表示当前数据库的版本号，可用于对数据库进行升级操作。构建出SQLiteOpenHelper的实例之后，再调用它的getReadableDatabase()或者是getWritableDatabase()方法就能够创建数据库了，数据库文件会存放在/data/data/
2.1.1创建一个DatabaseTest项目
目的：创建一个名为BookStore.db的数据库，然后在这个数据库中新建一张Book表，表中有id(主键)、作者、价格、页数和书名等。
创建数据库表当然需要建表的SQL语句，Book表的建表语句如下：
Create table Book(
id integer primary key autoincrement,
author text,
price real,
pages integer,
Name text
)
integer 表示整型,real表示浮点型，text表示文本类型，blob表示二进制类型。另外，primary key表示将id列设置为主键，并用autoincrement关键字表示id列是自增长的。
第一步：新建一个项目
第二步：新建一个MySQLiteHelper类继承SQLiteHelper
public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper { public static final String CREATE_BOOK="create table Book(" +"id integer primary key autoincrement," +"author text," +"price real," +"pages integer," +"name text)"; private Context mContext; public MyDatabaseHelper(Context context,String name,SQLiteDatabase.CursorFactory factory,int version){ super(context,name,factory,version ); mContext=context; } @Override public void onCreate(SQLiteDatabase db){ db.execSQL(CREATE_BOOK); Toast.makeText(mContext,"Create Succeeded",Toast.LENGTH_LONG).show(); } @Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db,int oldVersion,int newVersion){ } } 第三步：修改activity_main.xml中的代码
第二步：修改MainActivity中的代码 public class MainActivity extends Activity implements View.OnClickListener{ private MyDatabaseHelper dbHelper; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); dbHelper=new MyDatabaseHelper(this,"BookStore.db",null,6); Button createDatabase=(Button)findViewById(R.id.create_database); createDatabase.setOnClickListener(this); Button addData=(Button)findViewById(R.id.add_data); addData.setOnClickListener(this); } public void onClick(View view){ if(view.getId()==R.id.create_database){ dbHelper.getWritableDatabase();
}
if(view.getId()==R.id.add_data){
SQLiteDatabase db=dbHelper.getWritableDatabase();
ContentValues values=new ContentValues();
//开始组装第一条数据
values.put("name","The android code");
values.put("author","fisher");
values.put("pages",454);
values.put("price",16.98);
db.insert("Book", null, values);//插入第一条数据
values.clear();
//开始组装第二条数据
values.put("name","The Lost Symbol");
values.put("author","Dan Brown");
values.put("pages",510);
values.put("price",18.4);
db.insert("Book", null, values);//插入第二条数据
Toast.makeText(this,"add date succeeded",Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
在添加数据按钮的点击事件里面，我们先获取到了SQLiteDatabase对象，然后使用ContentValues来对要添加的数据进行组装。我们只对Book表里其中的四列数据进行了组装，id那一列并没有给它赋值。这是因为在前面创建表的时候，将id列设置为自增长了，它的值会在入库的时候自动生成，所以不需要手动给它赋值了。接下来调用了insert()方法将数据添加到表中，我们添加了两条数据，使用ContentValues分别组装了两次不同的内容，并调用了两次insert()方法。
第三步：重新运行程序
运行界面：
2.4 更新数据
SQLiteDatabase提供了一个update()方法用于对数据进行更新，这个方法有四个参数，第一个参数是表名；第二个参数是ContentValues对象，要把更新的数据在这里组装进去；第三、第四个参数用于去约束更新某一行或某几行中的数据，不指定的话默认就是更新所有行。 第一步：修改activity_main.xml中的代码，添加一个按钮
2.5 删除数据
SQLiteDatabase提供了一个delete()方法用来删除数据，这个方法接收三个参数，第一个参数是表名，第二、第三个参数用于去约束删除某一行或某几行的数据，不指定的话默认就是删除所有行。 第一步：修改activity_main.xml中的代码，添加一个按钮
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
dbHelper=new MyDatabaseHelper(this,"BookStore.db",null,6);
......
Button deleteButton=(Button)findViewById(R.id.delete_data);
deleteButton.setOnClickListener(this);
}
public void onClick(View view){ if(view.getId()==R.id.create_database){ dbHelper.getWritableDatabase();
}
if(view.getId()==R.id.add_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.update_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.delete_data){
SQLiteDatabase db=dbHelper.getWritableDatabase();
db.delete("Book","pages>?",new String[]{"500"});
Toast.makeText(this,"delete date succeeded",Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
在删除按钮的点击事件里指明去删除Book表中的数据，并且通过第二、第三个参数来指定仅删除那些页数超过500页的书籍。
第三步：重新运行程序
运行界面：
2.6 查询数据
SQLiteDatabase提供了一个query()方法用于对数据进行查询，这个方法的参数非常复杂，因为关于数据的操作，查询是最主要的，所以它的参数非常复杂，最短的一个方法重载也需要传入七个参数。第一个参数是表名；第二个参数用于指定去查询哪几列，如果不指定则默认查询所有列；第三、第四个参数用于去约束查询某一行或某几行的数据，不指定则默认是查询所有行的数据；第五个参数用于指定需要去groupby的列，不指定则表示不对查询结果进行groupby操作；第六个参数用于对groupby之后的数据进行进一步的过滤，不指定则不过滤；第七个参数用于指定查询结果的排序方式，不指定则表示使用默认的排序方式。 query()方法参数 对应SQL部分 描述 table from table_name 指定查询的表名 columns Select column1,column2 指定查询的列名 selection Where column=value 指定where的约束条件 selectionArgs - 为where中的占位符提供具体的值 groupBy Group by column 指定需要groupby的列 having Having column=value 对groupby后的结果进一步约束 orderBy Order by column1,column2 指定查询结果的排序方式 虽然query()方法的参数非常多，我们不必为每条查询语句都指定上所有的参数，多数情况下只需要传入少数几个参数就可以完成查询操作了，调用query()方法后会返回一个Cursor对象，查询到的所有数据都将从这个对象中取出。 第一步：修改activity_main.xml中的代码，添加一个按钮
}
if(view.getId()==R.id.add_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.update_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.delete_data){
.......
}
if(view.getId()==R.id.query_data){
SQLiteDatabase db=dbHelper.getWritableDatabase();
Cursor cursor=db.query("Book",null,null,null,null,null,null);
Toast.makeText(this,"delete date succeeded",Toast.LENGTH_LONG).show();
while(cursor.moveToNext()){
String name=cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name"));
String author=cursor.getString(cursor.getColumnIndex("author"));
int pages=cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("pages"));
double price=cursor.getDouble(cursor.getColumnIndex("price"));
Log.d("MainActivity","book name is"+name);
Log.d("MainActivity","book author is"+author);
Log.d("MainActivity","book pages is"+pages);
Log.d("MainActivity","book price is"+price);
}
cursor.close();
Toast.makeText(this,"query data succeeded",Toast.LENGTH_LONG).show();
}
}
}
我们首先在查询按钮的点击事件中调用了SQLiteDatabase的query()方法去查询数据，我们只传入了第一个参数，Book表名，其它的都传入了null，这表明需要查询这张表中的所有数据。查询完后得到了Cursor对象，然后我们调用它的moveToNext()方法，将数据的指针移到第一行，如果不为空，即这一行有数据，就把这条数据查询出来，然后数据的指针移到下一行，循环查询，直到把表遍历一遍。在查询的时候，我们调用了Cursor的getColumnIndex()方法获取到某一列在表中对应的位置索引，然后把这个索引传到相应的取值方法中，就可以得到从数据库中读取到的数据了，然后把读到数据库的数据打印出来。
首先，会把数据库中符合要求的所有数据读取到Cursor对象中，然后再从Cursor对象中读取出数据。
第三步：运行程序，查看结果
我们把数据库中Book表的所有数据都查询出来了，如果你有一些限制条件，你需要设置其它的参数。
3.使用SQL操作数据
虽然Android已经提供了很多非常方便的API用于操作数据库，不过可能有人不习惯去使用这些辅助性方法，而更喜欢直接使用SQL来操作数据库，Android提供了一系列的方法，可以直接通过SQL来操作数据库。
3.1 添加数据
db.execSQL("insert into Book(name,author,pages,price) values(?,?,?,?)",new String[]{"The java code","yu","340","18.8"})；
3.2 更新数据
db.execSQL("update Book set price=?Where name=?",new String[]{"38","The java code"});
3.3 删除数据
db.execSQL("delete from Book where pages > ?", new String[]{"500"});
3.4 查询数据
db.rawQuery("select * from Book",null);
4.使用事物
SQLite数据库是支持事务的，事务的特性可以保证让某一系列的操作要么全部完成，要么一个都不会完成，比如你正在进行一次转账操作，银行会将转账的金额先从你的账户中扣除，然后再向收款方的账户中添加等量的金额。如果当你账户中的金额刚刚被扣除，这时由于一些异常原因导致对方收款失败，这一部分钱就凭空消失了。银行必须保证扣钱和收款的操作要么一起成功，要么都不会成功，这就要使用事务。 假设现在Book表中的数据已经很老了，现在准备全部废弃掉替换成新数据，可以先使用delete()方法将Book表中的数据删除，然后再使用insert()方法将新的数据添加到表中。要保证删除数据和添加数据的操作必须一起完成，否则就还要继续保留原来的旧数据。 第一步：修改activity_main.xml中的代码，添加一个按钮
}
if(view.getId()==R.id.add_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.update_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.delete_data){
.......
}
if(view.getId()==R.id.query_data){
......
}
if(view.getId()==R.id.replace_data){
SQLiteDatabase db=dbHelper.getWritableDatabase();
db.beginTransaction();//开启事务
try{
db.delete("Book",null,null);
// if(true){//手动抛出一个异常，让事务失败 // throw new NullPointerException(); // } ContentValues values=new ContentValues(); values.put("name","the c++ develop"); values.put("author","bill"); values.put("pages",720); values.put("price",28.8); db.insert("Book",null,values); db.setTransactionSuccessful();//事务已经成功执行 }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }finally { db.endTransaction(); } } } } 上述代码就是Android中事务的标准用法，首先调用SQLiteDatabase的beginTransaction()方法来开启一个事务，然后在一个异常捕获的代码块中去执行具体的数据库操作，当所有的操作都完成之后，调用setTransactionSuccessful()表示事务已经执行成功了，最后在finally代码块中调用endTransaction()来结束事务。 上述代码，在删除旧数据的操作完成后手动抛出了一个NullPointerException,这样添加新数据的代码就执行不到了。不过由于事务的存在，中途出现异常会导致事务的失败，此时旧数据应该是删除不掉的。把手动抛出异常的代码去掉，发现数据已经变成最新的了。
5.升级数据库的最佳方法
前面我们升级数据库的方式是非常粗暴的，为了保证数据库中的表是最新的，我们只是简单地在onUpgrade()方法中删除掉了当前所有的表，然后强制重新执行了一遍onCreate()方法。这种方式在产品的开发阶段确实可以用，但是当产品真正上线了之后就绝对不行了。比如你编写的某个应用已经成功上线，并且还拥有了不错的下载量，现在由于添加了新功能，需要对数据库进行一次升级，如果按上面学到的升级数据库的方法，用户更新版本后发现以前存储的本地数据全部丢失了，所以这种升级方法不行。 每一个数据库版本都会对应一个版本号，当指定的数据库版本号大于当前数据库版本号的时候，就会进入到onUpgrade()方法中去执行更新操作。为每一个版本号赋予它各自改变的内容，然后在onUpgrade()方法中对当前数据库的版本号进行判断，再执行相应的改变，通过一个例子来看看如何正确地升级数据库。 第一版本的程序：在数据库中只创建一张Book表 public class MyDatabaseUpgradeHelper extends SQLiteOpenHelper { public static final String CREATE_BOOK="create table Book(" +"id integer primary key autoincrement," +"author text," +"price real," +"pages integer," +"name text)"; public MyDatabaseUpgradeHelper(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){ } } 第二版本的程序：需要向数据库中添加一张Category表 public class MyDatabaseUpgradeHelper extends SQLiteOpenHelper { public static final String CREATE_BOOK="create table Book(" +"id integer primary key autoincrement," +"author text," +"price real," +"pages integer," +"name text)"; public static final String CREATE_CATEGORY="create table Category(" +"id integer primary key autoincrement," +"category_name text," +"category_code integer)";
public MyDatabaseUpgradeHelper(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_CATEGORY); } @Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db,int oldVersion,int newVersion){ switch (oldVersion){ case 1: db.execSQL(CREATE_CATEGORY); default: } } } 在onCreate()方法里新增了一条建表语句，然后又在onUpgrade()方法中添加了一个switch判断。如果用户使用第二版的程序覆盖安装的第一版的程序时，就会调用onUpgrade()进行升级，当前已经安装的数据库的版本号是1，说明Book表已经存在了，只创建一张Category表。当用户是直接安装的第二版的程序时，会调用onCreate()方法，将两张表一起创建。 第三个版本：在Book表中增加一个catagory_id的字段 public class MyDatabaseUpgradeHelper extends SQLiteOpenHelper { public static final String CREATE_BOOK="create table Book(" +"id integer primary key autoincrement," +"author text," +"price real," +"pages integer," +"name text," +"category_id integer)"; public static final String CREATE_CATEGORY="create table Category(" +"id integer primary key autoincrement," +"category_name text," +"category_code integer)"; public MyDatabaseUpgradeHelper(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_CATEGORY); } @Override public void onUpgrade(SQLiteDatabase db,int oldVersion,int newVersion){ switch (oldVersion){ case 1: db.execSQL(CREATE_CATEGORY); case 2: db.execSQL("alter table Book add column category_id integer"); default: } } } 首先在Book表的建表语句中添加了一个category_id列，这样当用户直接安装第三版的程序时，这个新增的列就已经自动添加成功了。如果用户之前已经安装了某一版本的程序，现在需要覆盖安装，就会进入到升级数据库的操作中。在onUpgrade()方法里，添加了一个新的case,如果当前数据库的版本号是2，就会执行alter命令来为Book表新增一个category_id列。 需要注意的是，switch中每一个case的最后都是没有使用break的，这是为了保证在跨版本升级的时候，每一次的数据库修改都能被全部执行到。比如用户当前是从第二版程序升级到第三版程序，那么case2中的逻辑就会执行。而如果用户直接从第一版程序升级到第三版程序，那么case1和case2中的逻辑都会执行。使用这种方式来维护数据库的升级，不管版本怎样更新，都可以保证数据库的表结构是最新的，而且表中的数据也完全不会丢失。