【android基礎三】Android中SQLite應用詳解

上次我向大家介紹了SQLite的基本信息和使用過程，相信朋友們對SQLite已經有所瞭解了，那今天呢，我就和大家分享一下在Android中如何使用SQLite。

現在的主流移動設備像Android、iPhone等都使用SQLite作爲複雜數據的存儲引擎，在我們爲移動設備開發應用程序時，也許就要使用到SQLite來存儲我們大量的數據，所以我們就需要掌握移動設備上的SQLite開發技巧。對於Android平臺來說，系統內置了豐富的API來供開發人員操作SQLite，我們可以輕鬆的完成對數據的存取。

下面就向大家介紹一下SQLite常用的操作方法，爲了方便，我將代碼寫在了Activity的onCreate中：

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        //打開或創建test.db數據庫
        SQLiteDatabase db = openOrCreateDatabase("test.db", Context.MODE_PRIVATE, null);
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS person");
        //創建person表
        db.execSQL("CREATE TABLE person (_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR, age SMALLINT)");
        Person person = new Person();
        person.name = "john";
        person.age = 30;
        //插入數據
        db.execSQL("INSERT INTO person VALUES (NULL, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age});

        person.name = "david";
        person.age = 33;
        //ContentValues以鍵值對的形式存放數據
        ContentValues cv = new ContentValues();
        cv.put("name", person.name);
        cv.put("age", person.age);
        //插入ContentValues中的數據
        db.insert("person", null, cv);

        cv = new ContentValues();
        cv.put("age", 35);
        //更新數據
        db.update("person", cv, "name = ?", new String[]{"john"});

        Cursor c = db.rawQuery("SELECT * FROM person WHERE age >= ?", new String[]{"33"});
        while (c.moveToNext()) {
            int _id = c.getInt(c.getColumnIndex("_id"));
            String name = c.getString(c.getColumnIndex("name"));
            int age = c.getInt(c.getColumnIndex("age"));
            Log.i("db", "_id=>" + _id + ", name=>" + name + ", age=>" + age);
        }
        c.close();

        //刪除數據
        db.delete("person", "age < ?", new String[]{"35"});

        //關閉當前數據庫
        db.close();

        //刪除test.db數據庫
//      deleteDatabase("test.db");
    }

在執行完上面的代碼後，系統就會在/data/data/[PACKAGE_NAME]/databases目錄下生成一個“test.db”的數據庫文件，如圖：

上面的代碼中基本上囊括了大部分的數據庫操作；對於添加、更新和刪除來說，我們都可以使用

db.executeSQL(String sql);
db.executeSQL(String sql, Object[] bindArgs);//sql語句中使用佔位符，然後第二個參數是實際的參數集

除了統一的形式之外，他們還有各自的操作方法：

db.insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values);
db.update(String table, Contentvalues values, String whereClause, String whereArgs);
db.delete(String table, String whereClause, String whereArgs);

以上三個方法的第一個參數都是表示要操作的表名；insert中的第二個參數表示如果插入的數據每一列都爲空的話，需要指定此行中某一列的名稱，系統將此列設置爲NULL，不至於出現錯誤；insert中的第三個參數是ContentValues類型的變量，是鍵值對組成的Map，key代表列名，value代表該列要插入的值；update的第二個參數也很類似，只不過它是更新該字段key爲最新的value值，第三個參數whereClause表示WHERE表達式，比如“age > ? and age < ?”等，最後的whereArgs參數是佔位符的實際參數值；delete方法的參數也是一樣。

下面來說說查詢操作。查詢操作相對於上面的幾種操作要複雜些，因爲我們經常要面對着各種各樣的查詢條件，所以系統也考慮到這種複雜性，爲我們提供了較爲豐富的查詢形式：

db.rawQuery(String sql, String[] selectionArgs);
db.query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy);
db.query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit);
db.query(String distinct, String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy, String limit);

上面幾種都是常用的查詢方法，第一種最爲簡單，將所有的SQL語句都組織到一個字符串中，使用佔位符代替實際參數，selectionArgs就是佔位符實際參數集；下面的幾種參數都很類似，columns表示要查詢的列所有名稱集，selection表示WHERE之後的條件語句，可以使用佔位符，groupBy指定分組的列名，having指定分組條件，配合groupBy使用，orderBy指定排序的列名，limit指定分頁參數，distinct可以指定“true”或“false”表示要不要過濾重複值。需要注意的是，selection、groupBy、having、orderBy、limit這幾個參數中不包括“WHERE”、“GROUP BY”、“HAVING”、“ORDER BY”、“LIMIT”等SQL關鍵字。
最後，他們同時返回一個Cursor對象，代表數據集的遊標，有點類似於JavaSE中的ResultSet。

下面是Cursor對象的常用方法：

c.move(int offset); //以當前位置爲參考,移動到指定行
c.moveToFirst();    //移動到第一行
c.moveToLast();     //移動到最後一行
c.moveToPosition(int position); //移動到指定行
c.moveToPrevious(); //移動到前一行
c.moveToNext();     //移動到下一行
c.isFirst();        //是否指向第一條
c.isLast();     //是否指向最後一條
c.isBeforeFirst();  //是否指向第一條之前
c.isAfterLast();    //是否指向最後一條之後
c.isNull(int columnIndex);  //指定列是否爲空(列基數爲0)
c.isClosed();       //遊標是否已關閉
c.getCount();       //總數據項數
c.getPosition();    //返回當前遊標所指向的行數
c.getColumnIndex(String columnName);//返回某列名對應的列索引值
c.getString(int columnIndex);   //返回當前行指定列的值

在上面的代碼示例中，已經用到了這幾個常用方法中的一些，關於更多的信息，大家可以參考官方文檔中的說明。

最後當我們完成了對數據庫的操作後，記得調用SQLiteDatabase的close()方法釋放數據庫連接，否則容易出現SQLiteException。

上面就是SQLite的基本應用，但在實際開發中，爲了能夠更好的管理和維護數據庫，我們會封裝一個繼承自SQLiteOpenHelper類的數據庫操作類，然後以這個類爲基礎，再封裝我們的業務邏輯方法。

下面，我們就以一個實例來講解具體的用法，我們新建一個名爲db的項目，結構如下：

其中DBHelper繼承了SQLiteOpenHelper，作爲維護和管理數據庫的基類，DBManager是建立在DBHelper之上，封裝了常用的業務方法，Person是我們的person表對應的JavaBean，MainActivity就是我們顯示的界面。

下面我們先來看一下DBHelper：

package com.scott.db;

import android.content.Context;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import android.database.sqlite.SQLiteOpenHelper;

public class DBHelper extends SQLiteOpenHelper {

    private static final String DATABASE_NAME = "test.db";
    private static final int DATABASE_VERSION = 1;

    public DBHelper(Context context) {
        //CursorFactory設置爲null,使用默認值
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
    }

    //數據庫第一次被創建時onCreate會被調用
    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        db.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS person" +
                "(_id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name VARCHAR, age INTEGER, info TEXT)");
    }

    //如果DATABASE_VERSION值被改爲2,系統發現現有數據庫版本不同,即會調用onUpgrade
    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        db.execSQL("ALTER TABLE person ADD COLUMN other STRING");
    }
}

正如上面所述，數據庫第一次創建時onCreate方法會被調用，我們可以執行創建表的語句，當系統發現版本變化之後，會調用onUpgrade方法，我們可以執行修改表結構等語句。

爲了方便我們面向對象的使用數據，我們建一個Person類，對應person表中的字段，如下：

package com.scott.db;

public class Person {
    public int _id;
    public String name;
    public int age;
    public String info;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age, String info) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.info = info;
    }
}

然後，我們需要一個DBManager，來封裝我們所有的業務方法，代碼如下：

package com.scott.db;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.content.ContentValues;
import android.content.Context;
import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;

public class DBManager {
    private DBHelper helper;
    private SQLiteDatabase db;

    public DBManager(Context context) {
        helper = new DBHelper(context);
        //因爲getWritableDatabase內部調用了mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);
        //所以要確保context已初始化,我們可以把實例化DBManager的步驟放在Activity的onCreate裏
        db = helper.getWritableDatabase();
    }

    /**
     * add persons
     * @param persons
     */
    public void add(List<Person> persons) {
        db.beginTransaction();  //開始事務
        try {
            for (Person person : persons) {
                db.execSQL("INSERT INTO person VALUES(null, ?, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age, person.info});
            }
            db.setTransactionSuccessful();  //設置事務成功完成
        } finally {
            db.endTransaction();    //結束事務
        }
    }

    /**
     * update person's age
     * @param person
     */
    public void updateAge(Person person) {
        ContentValues cv = new ContentValues();
        cv.put("age", person.age);
        db.update("person", cv, "name = ?", new String[]{person.name});
    }

    /**
     * delete old person
     * @param person
     */
    public void deleteOldPerson(Person person) {
        db.delete("person", "age >= ?", new String[]{String.valueOf(person.age)});
    }

    /**
     * query all persons, return list
     * @return List<Person>
     */
    public List<Person> query() {
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>();
        Cursor c = queryTheCursor();
        while (c.moveToNext()) {
            Person person = new Person();
            person._id = c.getInt(c.getColumnIndex("_id"));
            person.name = c.getString(c.getColumnIndex("name"));
            person.age = c.getInt(c.getColumnIndex("age"));
            person.info = c.getString(c.getColumnIndex("info"));
            persons.add(person);
        }
        c.close();
        return persons;
    }

    /**
     * query all persons, return cursor
     * @return  Cursor
     */
    public Cursor queryTheCursor() {
        Cursor c = db.rawQuery("SELECT * FROM person", null);
        return c;
    }

    /**
     * close database
     */
    public void closeDB() {
        db.close();
    }
}

我們在DBManager構造方法中實例化DBHelper並獲取一個SQLiteDatabase對象，作爲整個應用的數據庫實例；在添加多個Person信息時，我們採用了事務處理，確保數據完整性；最後我們提供了一個closeDB方法，釋放數據庫資源，這一個步驟在我們整個應用關閉時執行，這個環節容易被忘記，所以朋友們要注意。

我們獲取數據庫實例時使用了getWritableDatabase()方法，也許朋友們會有疑問，在getWritableDatabase()和getReadableDatabase()中，你爲什麼選擇前者作爲整個應用的數據庫實例呢？在這裏我想和大家着重分析一下這一點。

我們來看一下SQLiteOpenHelper中的getReadableDatabase()方法：

public synchronized SQLiteDatabase getReadableDatabase() {
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen()) {
        // 如果發現mDatabase不爲空並且已經打開則直接返回
        return mDatabase;
    }

    if (mIsInitializing) {
        // 如果正在初始化則拋出異常
        throw new IllegalStateException("getReadableDatabase called recursively");
    }

    // 開始實例化數據庫mDatabase

    try {
        // 注意這裏是調用了getWritableDatabase()方法
        return getWritableDatabase();
    } catch (SQLiteException e) {
        if (mName == null)
            throw e; // Can't open a temp database read-only!
        Log.e(TAG, "Couldn't open " + mName + " for writing (will try read-only):", e);
    }

    // 如果無法以可讀寫模式打開數據庫 則以只讀方式打開

    SQLiteDatabase db = null;
    try {
        mIsInitializing = true;
        String path = mContext.getDatabasePath(mName).getPath();// 獲取數據庫路徑
        // 以只讀方式打開數據庫
        db = SQLiteDatabase.openDatabase(path, mFactory, SQLiteDatabase.OPEN_READONLY);
        if (db.getVersion() != mNewVersion) {
            throw new SQLiteException("Can't upgrade read-only database from version " + db.getVersion() + " to "
                    + mNewVersion + ": " + path);
        }

        onOpen(db);
        Log.w(TAG, "Opened " + mName + " in read-only mode");
        mDatabase = db;// 爲mDatabase指定新打開的數據庫
        return mDatabase;// 返回打開的數據庫
    } finally {
        mIsInitializing = false;
        if (db != null && db != mDatabase)
            db.close();
    }
}

在getReadableDatabase()方法中，首先判斷是否已存在數據庫實例並且是打開狀態，如果是，則直接返回該實例，否則試圖獲取一個可讀寫模式的數據庫實例，如果遇到磁盤空間已滿等情況獲取失敗的話，再以只讀模式打開數據庫，獲取數據庫實例並返回，然後爲mDatabase賦值爲最新打開的數據庫實例。既然有可能調用到getWritableDatabase()方法，我們就要看一下了：

public synchronized SQLiteDatabase getWritableDatabase() {
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen() && !mDatabase.isReadOnly()) {
        // 如果mDatabase不爲空已打開並且不是隻讀模式 則返回該實例
        return mDatabase;
    }

    if (mIsInitializing) {
        throw new IllegalStateException("getWritableDatabase called recursively");
    }

    // If we have a read-only database open, someone could be using it
    // (though they shouldn't), which would cause a lock to be held on
    // the file, and our attempts to open the database read-write would
    // fail waiting for the file lock. To prevent that, we acquire the
    // lock on the read-only database, which shuts out other users.

    boolean success = false;
    SQLiteDatabase db = null;
    // 如果mDatabase不爲空則加鎖 阻止其他的操作
    if (mDatabase != null)
        mDatabase.lock();
    try {
        mIsInitializing = true;
        if (mName == null) {
            db = SQLiteDatabase.create(null);
        } else {
            // 打開或創建數據庫
            db = mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);
        }
        // 獲取數據庫版本(如果剛創建的數據庫,版本爲0)
        int version = db.getVersion();
        // 比較版本(我們代碼中的版本mNewVersion爲1)
        if (version != mNewVersion) {
            db.beginTransaction();// 開始事務
            try {
                if (version == 0) {
                    // 執行我們的onCreate方法
                    onCreate(db);
                } else {
                    // 如果我們應用升級了mNewVersion爲2,而原版本爲1則執行onUpgrade方法
                    onUpgrade(db, version, mNewVersion);
                }
                db.setVersion(mNewVersion);// 設置最新版本
                db.setTransactionSuccessful();// 設置事務成功
            } finally {
                db.endTransaction();// 結束事務
            }
        }

        onOpen(db);
        success = true;
        return db;// 返回可讀寫模式的數據庫實例
    } finally {
        mIsInitializing = false;
        if (success) {
            // 打開成功
            if (mDatabase != null) {
                // 如果mDatabase有值則先關閉
                try {
                    mDatabase.close();
                } catch (Exception e) {
                }
                mDatabase.unlock();// 解鎖
            }
            mDatabase = db;// 賦值給mDatabase
        } else {
            // 打開失敗的情況：解鎖、關閉
            if (mDatabase != null)
                mDatabase.unlock();
            if (db != null)
                db.close();
        }
    }
}

大家可以看到，幾個關鍵步驟是，首先判斷mDatabase如果不爲空已打開並不是只讀模式則直接返回，否則如果mDatabase不爲空則加鎖，然後開始打開或創建數據庫，比較版本，根據版本號來調用相應的方法，爲數據庫設置新版本號，最後釋放舊的不爲空的mDatabase並解鎖，把新打開的數據庫實例賦予mDatabase，並返回最新實例。

看完上面的過程之後，大家或許就清楚了許多，如果不是在遇到磁盤空間已滿等情況，getReadableDatabase()一般都會返回和getWritableDatabase()一樣的數據庫實例，所以我們在DBManager構造方法中使用getWritableDatabase()獲取整個應用所使用的數據庫實例是可行的。當然如果你真的擔心這種情況會發生，那麼你可以先用getWritableDatabase()獲取數據實例，如果遇到異常，再試圖用getReadableDatabase()獲取實例，當然這個時候你獲取的實例只能讀不能寫了。

最後，讓我們看一下如何使用這些數據操作方法來顯示數據，下面是MainActivity.java的佈局文件和代碼：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent">
    <Button
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="add"
        android:onClick="add"/>
    <Button
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="update"
        android:onClick="update"/>
    <Button
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="delete"
        android:onClick="delete"/>
    <Button
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="query"
        android:onClick="query"/>
    <Button
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="queryTheCursor"
        android:onClick="queryTheCursor"/>
    <ListView
        android:id="@+id/listView"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"/>
</LinearLayout>

package com.scott.db;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import android.app.Activity;
import android.database.Cursor;
import android.database.CursorWrapper;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.ListView;
import android.widget.SimpleAdapter;
import android.widget.SimpleCursorAdapter;


public class MainActivity extends Activity {

    private DBManager mgr;
    private ListView listView;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        listView = (ListView) findViewById(R.id.listView);
        //初始化DBManager
        mgr = new DBManager(this);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        //應用的最後一個Activity關閉時應釋放DB
        mgr.closeDB();
    }

    public void add(View view) {
        ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>();

        Person person1 = new Person("Ella", 22, "lively girl");
        Person person2 = new Person("Jenny", 22, "beautiful girl");
        Person person3 = new Person("Jessica", 23, "sexy girl");
        Person person4 = new Person("Kelly", 23, "hot baby");
        Person person5 = new Person("Jane", 25, "a pretty woman");

        persons.add(person1);
        persons.add(person2);
        persons.add(person3);
        persons.add(person4);
        persons.add(person5);

        mgr.add(persons);
    }

    public void update(View view) {
        Person person = new Person();
        person.name = "Jane";
        person.age = 30;
        mgr.updateAge(person);
    }

    public void delete(View view) {
        Person person = new Person();
        person.age = 30;
        mgr.deleteOldPerson(person);
    }

    public void query(View view) {
        List<Person> persons = mgr.query();
        ArrayList<Map<String, String>> list = new ArrayList<Map<String, String>>();
        for (Person person : persons) {
            HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
            map.put("name", person.name);
            map.put("info", person.age + " years old, " + person.info);
            list.add(map);
        }
        SimpleAdapter adapter = new SimpleAdapter(this, list, android.R.layout.simple_list_item_2,
                    new String[]{"name", "info"}, new int[]{android.R.id.text1, android.R.id.text2});
        listView.setAdapter(adapter);
    }

    public void queryTheCursor(View view) {
        Cursor c = mgr.queryTheCursor();
        startManagingCursor(c); //託付給activity根據自己的生命週期去管理Cursor的生命週期
        CursorWrapper cursorWrapper = new CursorWrapper(c) {
            @Override
            public String getString(int columnIndex) {
                //將簡介前加上年齡
                if (getColumnName(columnIndex).equals("info")) {
                    int age = getInt(getColumnIndex("age"));
                    return age + " years old, " + super.getString(columnIndex);
                }
                return super.getString(columnIndex);
            }
        };
        //確保查詢結果中有"_id"列
        SimpleCursorAdapter adapter = new SimpleCursorAdapter(this, android.R.layout.simple_list_item_2,
                cursorWrapper, new String[]{"name", "info"}, new int[]{android.R.id.text1, android.R.id.text2});
        ListView listView = (ListView) findViewById(R.id.listView);
        listView.setAdapter(adapter);
    }
}

這裏需要注意的是SimpleCursorAdapter的應用，當我們使用這個適配器時，我們必須先得到一個Cursor對象，這裏面有幾個問題：如何管理Cursor的生命週期，如果包裝Cursor，Cursor結果集都需要注意什麼。

如果手動去管理Cursor的話會非常的麻煩，還有一定的風險，處理不當的話運行期間就會出現異常，幸好Activity爲我們提供了startManagingCursor(Cursor cursor)方法，它會根據Activity的生命週期去管理當前的Cursor對象，下面是該方法的說明：

/**
     * This method allows the activity to take care of managing the given
     * {@link Cursor}'s lifecycle for you based on the activity's lifecycle.
     * That is, when the activity is stopped it will automatically call
     * {@link Cursor#deactivate} on the given Cursor, and when it is later restarted
     * it will call {@link Cursor#requery} for you.  When the activity is
     * destroyed, all managed Cursors will be closed automatically.
     *
     * @param c The Cursor to be managed.
     *
     * @see #managedQuery(android.net.Uri , String[], String, String[], String)
     * @see #stopManagingCursor
     */

文中提到，startManagingCursor方法會根據Activity的生命週期去管理當前的Cursor對象的生命週期，就是說當Activity停止時他會自動調用Cursor的deactivate方法，禁用遊標，當Activity重新回到屏幕時它會調用Cursor的requery方法再次查詢，當Activity摧毀時，被管理的Cursor都會自動關閉釋放。

如何包裝Cursor：我們會使用到CursorWrapper對象去包裝我們的Cursor對象，實現我們需要的數據轉換工作，這個CursorWrapper實際上是實現了Cursor接口。我們查詢獲取到的Cursor其實是Cursor的引用，而系統實際返回給我們的必然是Cursor接口的一個實現類的對象實例，我們用CursorWrapper包裝這個實例，然後再使用SimpleCursorAdapter將結果顯示到列表上。

Cursor結果集需要注意些什麼：一個最需要注意的是，在我們的結果集中必須要包含一個“_id”的列，否則SimpleCursorAdapter就會翻臉不認人，爲什麼一定要這樣呢？因爲這源於SQLite的規範，主鍵以“_id”爲標準。解決辦法有三：第一，建表時根據規範去做；第二，查詢時用別名，例如：SELECT id AS _id FROM person；第三，在CursorWrapper裏做文章：

CursorWrapper cursorWrapper = new CursorWrapper(c) {
    @Override
    public int getColumnIndexOrThrow(String columnName) throws IllegalArgumentException {
        if (columnName.equals("_id")) {
            return super.getColumnIndex("id");
        }
        return super.getColumnIndexOrThrow(columnName);
    }
};

如果試圖從CursorWrapper裏獲取“_id”對應的列索引，我們就返回查詢結果裏“id”對應的列索引即可。

最後我們來看一下結果如何：