Android Jetpack 之 Room (Kotlin)

一、簡介

Room 是 Google 官方推出的數據庫 ORM 框架。ORM 是指 Object Relational Mapping,即對象關係映射,也就是將關係型數據庫映射爲面向對象的語言。使用 ORM 框架,我們就可以用面向對象的思想操作關係型數據庫,不再需要編寫 SQL 語句。

二、導入

apply plugin: 'kotlin-kapt'

dependencies {
    ...
    implementation 'androidx.room:room-runtime:2.2.5'
    kapt 'androidx.room:room-compiler:2.2.5'
}

三、使用

Room 的使用可以分爲三步:

  • 創建 Entity 類:也就是實體類,每個實體類都會生成一個對應的表,每個字段都會生成對應的一列。
  • 創建 Dao 類:Dao 是指 Data Access Object,即數據訪問對象,通常我們會在這裏封裝對數據庫的增刪改查操作,這樣的話,邏輯層就不需要和數據庫打交道了,只需要使用 Dao 類即可。
  • 創建 Database 類:定義數據庫的版本,數據庫中包含的表、包含的 Dao 類,以及數據庫升級邏輯。

3.1 創建 Entity 類

新建一個 User 類,並添加 @Entity 註解,使 Room 爲此類自動創建一個表。在主鍵上添加 @PrimaryKey(autoGenerate = true) 註解,使得 id 自增,不妨將這裏的主鍵 id 記作固定寫法。

@Entity
data class User(var firstName: String, var lastName: String, var age: Int) {
    @PrimaryKey(autoGenerate = true)
    var id: Long = 0
}

3.2 創建 Dao 類

創建一個接口類 UserDao,並在此類上添加 @Dao 註解。增刪改查方法分別添加 @Insert@Delete@Update@Query 註解,其中,@Query 需要編寫 SQL 語句才能實現查詢。Room 會自動爲我們生成這些數據庫操作方法。

@Dao
interface UserDao {

    @Insert
    fun insertUser(user: User): Long

    @Update
    fun updateUser(newUser: User)

    @Query("select * from user")
    fun loadAllUsers(): List<User>

    @Query("select * from User where age > :age")
    fun loadUsersOlderThan(age: Int): List<User>

    @Delete
    fun deleteUser(user: User)

    @Query("delete from User where lastName = :lastName")
    fun deleteUserByLastName(lastName: String): Int
}

@Query 方法不僅限於查找,還可以編寫我們自定義的 SQL 語句,所以可以用它來執行特殊的 SQL 操作,如上例中的 deleteUserByLastName 方法所示。

3.3 創建 Database 抽象類

新建 AppDatabase 類,繼承自 RoomDatabase 類,添加 @Database 註解,在其中聲明版本號,包含的實體類。並在抽象類中聲明獲取 Dao 類的抽象方法。

@Database(version = 1, entities = [User::class])
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
    
    abstract fun userDao(): UserDao

    companion object {
        private var instance: AppDatabase? = null
        @Synchronized
        fun getDatabase(context: Context): AppDatabase {
            return instance?.let { it }
                ?: Room.databaseBuilder(context.applicationContext, AppDatabase::class.java, "app_database")
                    .build()
                    .apply { instance = this }
        }
    }
}

在 getDatabase 方法中,第一個參數一定要使用 applicationContext,以防止內存泄漏,第三個參數表示數據庫的名字。

3.4 測試

佈局中只有四個 id 爲 btnAdd,btnDelete,btnUpdate,btnQuery 的按鈕,故不再給出佈局代碼。

MainActivity 代碼如下:

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val userDao = AppDatabase.getDatabase(this).userDao()
        val teacher = User("lin", "guo", 66)
        val student = User("alpinist", "wang", 3)
        btnAdd.setOnClickListener {
            thread {
                teacher.id = userDao.insertUser(teacher)
                student.id = userDao.insertUser(student)
            }
        }
        btnDelete.setOnClickListener {
            thread {
                userDao.deleteUser(student)
            }
        }
        btnUpdate.setOnClickListener {
            thread {
                teacher.age = 666
                userDao.updateUser(teacher)
            }
        }
        btnQuery.setOnClickListener {
            thread {
                Log.d("~~~", "${userDao.loadAllUsers()}")
            }
        }
    }
}

每一步操作我們都開啓了一個新線程來操作,這是由於數據庫操作涉及到 IO,所以不推薦在主線程執行。在開發環境中,我們也可以通過 allowMainThreadQueries() 方法允許主線程操作數據庫,但一定不要在正式環境使用此方法。

Room.databaseBuilder(context.applicationContext, AppDatabase::class.java, "app_database")
 .allowMainThreadQueries()
 .build()

點擊 btnAdd,再點擊 btnQuery,Log 如下:

~~~: [User(firstName=lin, lastName=guo, age=66), User(firstName=alpinist, lastName=wang, age=3)]

點擊 btnDelete,再點擊 btnQuery,Log 如下:

~~~: [User(firstName=lin, lastName=guo, age=66)]

點擊 btnUpdate,再點擊 btnQuery,Log 如下:

~~~: [User(firstName=lin, lastName=guo, age=666)]

由此可見,我們的增刪改查操作都成功了。

四、數據庫升級

4.1 簡單升級

使用 fallbackToDestructiveMigration() 可以簡單粗暴的升級,也就是直接丟棄舊版本數據庫,然後創建最新的數據庫

Room.databaseBuilder(context.applicationContext, AppDatabase::class.java, "app_database")
 .fallbackToDestructiveMigration()
 .build()

注:此方法過於暴力,開發階段可使用,不可在正式環境中使用,因爲會導致舊版本數據庫丟失。

4.2 規範升級

4.2.1 新增一張表

創建 Entity 類

@Entity
data class Book(var name: String, var pages: Int) {
    
    @PrimaryKey(autoGenerate = true)
    var id: Long = 0
}

創建 Dao 類

@Dao
interface BookDao {
    @Insert
    fun insertBook(book: Book)

    @Query("select * from Book")
    fun loadAllBooks(): List<Book>
}

修改 Database 類:

@Database(version = 2, entities = [User::class, Book::class])
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {

    abstract fun userDao(): UserDao
    abstract fun bookDao(): BookDao

    companion object {
        private var instance: AppDatabase? = null

        private val MIGRATION_1_2 = object : Migration(1, 2) {
            override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
                database.execSQL(
                    """
                    create table Book (
                    id integer primary key autoincrement not null,
                    name text not null,
                    pages integer not null)
                """.trimIndent()
                )
            }
        }

        @Synchronized
        fun getDatabase(context: Context): AppDatabase {
            return instance?.let { it }
                ?: Room.databaseBuilder(context.applicationContext, AppDatabase::class.java, "app_database")
                    .addMigrations(MIGRATION_1_2)
                    .build()
                    .apply { instance = this }
        }
    }
}

注:這裏的修改有:

  • version 升級
  • 將 Book 類添加到 entities 中
  • 新增抽象方法 bookDao
  • 創建 Migration 對象,並將其添加到 getDatabase 的 builder 中

現在如果再操作數據庫,就會新增一張 Book 表了。

4.2.2 修改一張表

比如在 Book 中新增 author 字段

@Entity
data class Book(var name: String, var pages: Int, var author: String) {

    @PrimaryKey(autoGenerate = true)
    var id: Long = 0
}

修改 Database,增加版本 2 到 3 的遷移邏輯:

@Database(version = 3, entities = [User::class, Book::class])
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {

    abstract fun userDao(): UserDao
    abstract fun bookDao(): BookDao

    companion object {
        private var instance: AppDatabase? = null

        private val MIGRATION_1_2 = object : Migration(1, 2) {
            override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
                database.execSQL(
                    """
                    create table Book (
                    id integer primary key autoincrement not null,
                    name text not null,
                    pages integer not null)
                """.trimIndent()
                )
            }
        }

        private val MIGRATION_2_3 = object : Migration(2, 3) {
            override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
                database.execSQL(
                    """
                    alter table Book add column author text not null default "unknown"
                """.trimIndent()
                )
            }
        }

        @Synchronized
        fun getDatabase(context: Context): AppDatabase {
            return instance?.let { it }
                ?: Room.databaseBuilder(context.applicationContext, AppDatabase::class.java, "app_database")
                    .addMigrations(MIGRATION_1_2, MIGRATION_2_3)
                    .build()
                    .apply { instance = this }
        }
    }
}

注:這裏的修改有:

  • version 升級
  • 創建 Migration 對象,並將其添加到 getDatabase 的 builder 中

4.3 測試

修改 MainActivity:

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        val bookDao = AppDatabase.getDatabase(this).bookDao()
        btnAdd.setOnClickListener {
            thread {
                bookDao.insertBook(Book("第一行代碼", 666, "guolin"))
            }
        }
        btnQuery.setOnClickListener {
            thread {
                Log.d("~~~", "${bookDao.loadAllBooks()}")
            }
        }
    }
}

點擊 btnAdd,再點擊 btnQuery,Log 如下:

~~~: [Book(name=第一行代碼, pages=666, author=guolin)]

這就說明我們對數據庫的兩次升級都成功了。

參考文章

《第一行代碼》(第三版)- 第 13 章 13.5 Room

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