SQLite數據庫修復方案(For Android App) 一、前言 二、數據修復 三、預防措施 四、後記 五、下載

一、前言

SQLite性能好，對SQL支持全面，是久經考驗的輕量的關係型數據庫。
移動開發者對SQLite應該都不陌生了，只是不同的 APP 對數據庫的依賴程度不同（有的甚至不需要數據庫-_-）。
SQLite雖然是可靠性較高的數據庫，但是在複雜的使用場景之下，也會不時地出點問題。
比如說有時候索引損壞，select count(*) from t_XXX 查詢出的結果和select * from t_XXX取出得記錄數不一樣；
有時候甚至存儲的記錄違反唯一約束，非空約束等等。
一旦出現這些問題，可能會引起數據不正確，或者功能異常。
爲了儘量降低數據庫不完整所引發的問題，我們需要有一套修復機制。

二、數據修復

一個簡單的策略就是：檢測-讀取-寫入-替換。
具體地說，就是先檢測數據的完整性，當檢測到數據庫文件不完整時做修復。
SQLite提供了檢測的API，但是沒有提供直接修復的API，或許是因爲錯誤的原因有很多，做糾錯太困難了吧。
通常大家的做法就是轉儲數據到一個好的數據庫文件中，再替換回去，就好比整理衣物，要先把衣服疊整齊，再放回衣櫃。
有一些文章在寫轉儲數據時, 會寫dump sql, 然後執行sql，這也是轉儲的方式之一，但是有更高效的方式。

2.1 檢測

SQLite提供了檢測數據庫完整性的API:

PRAGMA integrity_check

正常情況下執行此語句返回'ok', 而在當數據庫不完整時（比如上面描述的一些情景），返回其他結果。

2.2 讀取數據表

SQLite有一張內置表， sqlite_master， 此表中存儲着數據庫中所有表的相關信息，比如表的名稱、索引、以及建表SQL等。
我們可以從中讀取所有我們創建的表的名稱：

    private static List<String> getTables(SQLiteDatabase desDb) {
        String sql = "SELECT name FROM sqlite_master " +
                "WHERE type='table' AND name!='android_metadata'";
        Cursor c = desDb.rawQuery(sql, null);
        try {
            List<String> tables = new ArrayList<>(c.getCount());
            while (c.moveToNext()) {
                tables.add(c.getString(0));
            }
            return tables;
        } finally {
            closeCursor(c);
        }
    }

2.3 讀取數據

要讀取數據，先要考慮讀取出來之後，用什麼方式存儲。
先定一個數據結構：

public class TableData {
    public int row;
    public int column;
    public Object[] data;
}

然後，讀取一張表的所有數據：

private static TableData getData(SQLiteDatabase srcDb, String sql) {
        Cursor c = srcDb.rawQuery(sql, null);
        try {
            int rawCount = c.getCount();
            if (rawCount <= 0) {
                return null;
            }
            int columnCount = c.getColumnCount();
            TableData tableData = new TableData();
            tableData.row = rawCount;
            tableData.column = columnCount;
            tableData.data = new Object[rawCount * columnCount];

            int row = 0;
            if (c instanceof AbstractWindowedCursor) {
                final AbstractWindowedCursor windowedCursor = (AbstractWindowedCursor) c;
                while (windowedCursor.moveToNext()) {
                    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                        int index = row * columnCount + i;
                        if (windowedCursor.isBlob(i)) {
                            tableData.data[index] = windowedCursor.getBlob(i);
                        } else if (windowedCursor.isFloat(i)) {
                            tableData.data[index] = windowedCursor.getDouble(i);
                        } else if (windowedCursor.isLong(i)) {
                            tableData.data[index] = windowedCursor.getLong(i);
                        } else if (windowedCursor.isNull(i)) {
                            tableData.data[index] = null;
                        } else if (windowedCursor.isString(i)) {
                            tableData.data[index] = windowedCursor.getString(i);
                        } else {
                            tableData.data[index] = windowedCursor.getString(i);
                        }
                    }
                    row++;
                }
            } else {
                while (c.moveToNext()) {
                    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                        int index = row * columnCount + i;
                        tableData.data[index] = c.getString(i);
                    }
                    row++;
                }
            }

            return tableData;
        } finally {
            closeCursor(c);
        }
    }

這裏有一個疑問就是，爲什麼不讀一行寫一行？
也是可以的，但是那樣的話會有兩個壞處：
1、方法職能不單一，可讀性低；
2、內存抖動。衆所周知，連續讀寫的IO性能比隨機讀寫要好。

但是讀取全表再批量寫入也有一個弊端：
如果一張表數據很大，可能會OOM。
當然，如果數據量比較大，我們可以採用分頁的方式。

2.4 寫入數據

  private static void insertToDb(SQLiteDatabase desDb, 
                                   String sql, 
                                   Object[] values, 
                                   int rows, 
                                   int columns) {
        if (values == null || columns <= 0 || rows <= 0 || values.length < (rows * columns)) {
            return;
        }
        SQLiteStatement statement = desDb.compileStatement(sql);
        try {
            for (int i = 0; i < rows; i++) {
                bindValues(statement, values, i, columns);
                try {
                    statement.executeInsert();
                } catch (SQLiteConstraintException e) {
                    LogUtil.e(TAG, e);
                }
                statement.clearBindings();
            }
        } finally {
            IOUtil.closeQuietly(statement);
        }
    }

   public static void bindValues(SQLiteStatement statement, 
                                  Object[] values, 
                                  int row, 
                                  int columns) {
        for (int j = 0; j < columns; j++) {
            Object value = values[row * columns + j];
            int index = j + 1;
            if (value == null) {
                statement.bindNull(index);
            } else if (value instanceof String) {
                statement.bindString(index, (String) value);
            } else if (value instanceof Number) {
                if (value instanceof Double 
                        || value instanceof Float 
                        || value instanceof BigDecimal) {
                    statement.bindDouble(index, ((Number) value).doubleValue());
                } else {
                    statement.bindLong(index, ((Number) value).longValue());
                }
            } else if (value instanceof byte[]) {
                statement.bindBlob(index, (byte[]) value);
            } else {
                statement.bindString(index, value.toString());
            }
        }
    }

其實很多其他的數據庫引擎也提供了參數綁定的API。
這樣的方式的好處就是，只用編譯一次SQL。
而用SDK的insert方法，則每插入一條記錄都需要編譯一遍SQL。

需要注意的事，在轉儲數據時要捕獲SQLiteConstraintException，因爲在當數據文件不完整時，有的記錄可能已經不滿足約束(唯一約束，非空約束等）了。

2.5 複製數據

接下來，只需組裝前面的方法，逐張表進行復制。

    private static void copyTable(SQLiteDatabase srcDb, SQLiteDatabase desDb,
                                  String table, StringBuilder builder) {
        TableData tableData = getData(srcDb, "SELECT * FROM " + table);
        if (tableData != null) {
            builder.setLength(0);
            builder.append("INSERT INTO ").append(table).append(" VALUES(");
            for (int i = 0; i < tableData.column; i++) {
                builder.append("?,");
            }
            builder.setCharAt(builder.length() - 1, ')');
            insertToDb(desDb, builder.toString(), tableData.data, tableData.row, tableData.column);
        }
    }

    private static void copyDataToNewDb(SQLiteDatabase srcDb, SQLiteDatabase desDb) {
        srcDb.beginTransaction();
        try {
            List<String> tables = getTables(desDb);
            StringBuilder builder = new StringBuilder(128);
            for (String table : tables) {
                desDb.execSQL("DELETE FROM " + table);
                copyTable(srcDb, desDb, table, builder);
            }
        } finally {
            srcDb.endTransaction();
        }
    }

複製完成後，把新數據庫文件替換舊數據庫文件即可。

三、預防措施

以上是數據庫損壞後的對應策略，不一定有效，比如說數據庫是徹底損壞（數據無法讀取）時。
我們可以從另外兩個方面做預防：

• 1、防止數據庫損壞
  比如檢查磁盤剩餘空間，當剩餘空間小於一定大小時提醒用戶清理空間；
  還有就是注意切勿多進程訪問數據庫：集成推送，定位等服務，這些服務通常會有自己的進程，
  這時候需要小心Application的onCreate方法，因爲所有進程都會回調該方法。
• 2、做備份
  定時做備份，比如每天或者每兩天做一次備份，在數據庫徹底損壞時至少還可以恢復絕大部分數據。

四、後記

我們的APP重度依賴數據庫，數據量不算特別大，但是數據表多，操作路徑多，數據庫損壞什麼的時有發生，對業務影響頗深。
用戶數據有問題，有的會反饋，有的可能就卸載APP了。
最初沒意識到SQLite完整性的問題，碰到一些奇怪的數據現象，鑽進茫茫的業務代碼中去查原因，有時候能找到一些可能的原因，但是常常是鎩羽而歸，最終也只是用一些臨時方案使得用戶可以恢復使用，治標而不治本。
後來漸漸意識到解決數據庫損壞的問題，出了系一列措施之後，此類問題迎刃而解。

五、下載

已上傳Demo到github, 地址：https://github.com/No89757/DBTest