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Android开发-数据库SQLite

news 2025/9/15 9:51:07

一、SQLite 基础：Android 内置的轻量级数据库

1. 什么是 SQLite？

  • 轻量级、嵌入式、零配置的 SQL 数据库引擎。
  • 数据存储在设备的私有目录中（/data/data/<package_name>/databases/）。
  • 支持标准的 SQL 语法（如 CREATE, INSERT, UPDATE, DELETE, SELECT）。
  • 单文件数据库，无需独立的服务器进程。

2. 原生 SQLite 操作（不推荐直接使用）

// 继承 SQLiteOpenHelper
public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {private static final String DB_NAME = "app.db";private static final int DB_VERSION = 1;public MyDatabaseHelper(Context context) {super(context, DB_NAME, null, DB_VERSION);}@Overridepublic void onCreate(SQLiteDatabase db) {String CREATE_TABLE_USER = "CREATE TABLE users (" +"id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, " +"name TEXT NOT NULL, " +"age INTEGER, " +"email TEXT UNIQUE)";db.execSQL(CREATE_TABLE_USER);}@Overridepublic void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS users");onCreate(db);}
}

⚠️ 问题：代码繁琐、易出错、SQL 字符串拼接风险、无编译时检查。

二、Room 持久化库：现代化的 SQLite 抽象

Room 在 SQLite 基础上提供了三个核心组件：

  1. @Entity：定义数据库表和实体类。
  2. @Dao (Data Access Object)：定义数据访问方法（增删改查）。
  3. @Database：数据库持有者，作为访问底层数据源的入口。

1. 添加依赖

在 app/build.gradle 中添加：

dependencies {def room_version = "2.6.1"implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"annotationProcessor "androidx.room:room-compiler:$room_version" // For Java// Kotlin 使用 kapt// kapt "androidx.room:room-compiler:$room_version"// 可选：Room Kotlin 协程支持implementation "androidx.room:room-ktx:$room_version"// 可选：RxJava 支持implementation "androidx.room:room-rxjava3:$room_version"
}

2. 定义 Entity（实体类）

@Entity(tableName = "users")
public class User {@PrimaryKey(autoGenerate = true)public long id;@ColumnInfo(name = "name")public String name;@ColumnInfo(name = "age")public int age;@ColumnInfo(name = "email", index = true) // 添加索引public String email;// 必须提供空参构造函数或 Room 兼容的构造函数public User() {}public User(String name, int age, String email) {this.name = name;this.age = age;this.email = email;}// Getter 和 Setter ...
}

✅ 关键注解：

  • @Entity：标记为数据库表。
  • @PrimaryKey：主键，autoGenerate=true 自动增长。
  • @ColumnInfo：指定列名、是否索引等。
  • @Ignore：忽略该字段，不存入数据库。

3. 定义 DAO（数据访问对象）

@Dao
public interface UserDao {// 插入@Insertlong insertUser(User user); // 返回插入行的主键@InsertList<Long> insertUsers(List<User> users); // 批量插入// 查询@Query("SELECT * FROM users")List<User> getAllUsers();@Query("SELECT * FROM users WHERE age > :minAge")List<User> getUsersOlderThan(int minAge);@Query("SELECT * FROM users WHERE name LIKE :name")List<User> findUsersByName(String name);@Query("SELECT * FROM users WHERE id = :userId")User getUserById(long userId);// 更新@Updateint updateUser(User user); // 返回更新的行数// 删除@Deleteint deleteUser(User user); // 返回删除的行数@Query("DELETE FROM users WHERE age < :minAge")int deleteUsersYoungerThan(int minAge);
}

✅ 优势：

  • @Query：编写 SQL 查询，支持参数绑定（:paramName）。
  • @Insert, @Update, @Delete：无需写 SQL，Room 自动生成。
  • 编译时检查：SQL 语法错误在编译时报错，非运行时崩溃。

4. 定义 Database

@Database(entities = {User.class}, version = 1, exportSchema = false)
@TypeConverters({Converters.class}) // 注册类型转换器
public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {public static final String DATABASE_NAME = "app_database";// 抽象方法，返回 DAO 实例public abstract UserDao userDao();// 单例模式private static volatile AppDatabase INSTANCE;public static AppDatabase getInstance(Context context) {if (INSTANCE == null) {synchronized (AppDatabase.class) {if (INSTANCE == null) {INSTANCE = Room.databaseBuilder(context.getApplicationContext(),AppDatabase.class, DATABASE_NAME)// .allowMainThreadQueries() // ❌ 仅用于测试，禁止在主线程查询.addCallback(roomCallback) // 数据库创建/升级回调.build();}}}return INSTANCE;}// 数据库回调private static RoomDatabase.Callback roomCallback = new RoomDatabase.Callback() {@Overridepublic void onCreate(@NonNull SupportSQLiteDatabase db) {super.onCreate(db);// 数据库创建时执行，如插入初始数据new PopulateDbAsync(INSTANCE).execute();}};// 异步填充初始数据static class PopulateDbAsync extends AsyncTask<Void, Void, Void> {private UserDao userDao;PopulateDbAsync(AppDatabase db) {userDao = db.userDao();}@Overrideprotected Void doInBackground(Void... voids) {userDao.insertUser(new User("张三", 25, "zhangsan@email.com"));userDao.insertUser(new User("李四", 30, "lisi@email.com"));return null;}}
}

三、高级特性与最佳实践

1. 类型转换器（TypeConverters）

Room 默认不支持存储复杂类型（如 Date, List<String>, 自定义对象）。

public class Converters {@TypeConverterpublic static Date fromTimestamp(Long value) {return value == null ? null : new Date(value);}@TypeConverterpublic static Long dateToTimestamp(Date date) {return date == null ? null : date.getTime();}// 存储 List<String> 为 JSON 字符串@TypeConverterpublic static List<String> fromString(String value) {if (value == null || value.isEmpty()) return Collections.emptyList();return Arrays.asList(value.split(","));}@TypeConverterpublic static String toString(List<String> list) {return list == null ? null : TextUtils.join(",", list);}
}

在 @Database 上使用 @TypeConverters({Converters.class})。

2. 数据库升级（Migration）

当 version 增加时，必须提供 Migration 策略。

static final Migration MIGRATION_1_2 = new Migration(1, 2) {@Overridepublic void migrate(@NonNull SupportSQLiteDatabase database) {// 例如：添加新列database.execSQL("ALTER TABLE users ADD COLUMN phone TEXT");}
};// 在 databaseBuilder 中添加
.addMigrations(MIGRATION_1_2)

⚠️ 重要：必须为每一对版本（如 1->2, 2->3）提供 Migration，或使用 fallbackToDestructiveMigration()（慎用，会丢失数据）。

3. 异步操作（推荐）

绝对禁止在主线程进行数据库操作！

(1) 使用 ExecutorService
private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(4);executor.execute(() -> {User user = AppDatabase.getInstance(context).userDao().getUserById(1);// 在子线程中处理结果，再切回主线程更新 UI
});
(2) 使用 Kotlin 协程（推荐）
// 在 DAO 中返回 Flow 或 suspend 函数
@Query("SELECT * FROM users")
fun getAllUsers(): Flow<List<User>> // Flow 支持实时更新@Query("SELECT * FROM users WHERE id = :id")
suspend fun getUserById(id: Long): User
(3) 使用 RxJava
@Query("SELECT * FROM users")
Observable<List<User>> getAllUsers();

4. 关系查询（@Relation）

Room 支持简单的关联查询（1对1，1对多）。

public class UserWithBooks {@Embeddedpublic User user;@Relation(parentColumn = "id",entityColumn = "user_id")public List<Book> books;
}

5. 全文搜索（FTS）

使用 @Fts3 或 @Fts4 注解创建全文搜索表。

四、最佳实践总结

实践说明
✅ 使用 Room 而非原生 SQLite更安全、更高效、更易维护
✅ 异步操作使用协程、RxJava 或 Executor
✅ 数据库版本管理提供 Migration，避免数据丢失
✅ 合理使用索引在频繁查询的列上添加 index = true
✅ 避免 N+1 查询使用 @Relation 或 JOIN 查询一次性获取关联数据
✅ 编译时检查依赖 room-compiler，及时发现 SQL 错误
✅ 数据观察使用 LiveData 或 Flow 实现数据变更自动刷新 UI

五、Room vs 原生 SQLite vs 其他方案

方案优点缺点推荐度
原生 SQLite完全控制，性能极致代码繁琐，易出错，无编译检查⭐
Room类型安全，编译检查，抽象层，性能好需学习注解⭐⭐⭐⭐⭐
Realm实时同步，跨平台，易用商业许可，APK 体积大⭐⭐⭐
ObjectBox速度极快，NoSQL学习成本，社区较小⭐⭐⭐

✅ 结论：对于绝大多数 Android 应用，Room 是首选。

六、动手实践：构建一个笔记应用

  1. 创建 Note Entity（包含 id, title, content, timestamp）。
  2. 定义 NoteDao（增删改查，按标题搜索）。
  3. 创建 NoteDatabase。
  4. 使用 ViewModel 和 LiveData 观察数据变化。
  5. 在 RecyclerView 中展示笔记列表。

七、结语

感谢您的阅读！如果你有任何疑问或想要分享的经验，请在评论区留言交流！


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