Android中SQLite应用详解

上次我向大家介绍了SQLite的基本信息和使用过程，相信朋友们对SQLite已经有所了解了，那今天呢，我就和大家分享一下在Android中如何使用SQLite。

现在的主流移动设备像Android、iPhone等都使用SQLite作为复杂数据的存储引擎，在我们为移动设备开发应用程序时，也许就要使用到SQLite来存储我们大量的数据，所以我们就需要掌握移动设备上的SQLite开发技巧。对于Android平台来说，系统内置了丰富的API来供开发人员操作SQLite，我们可以轻松的完成对数据的存取。

下面就向大家介绍一下SQLite常用的操作方法，为了方便，我将代码写在了Activity的onCreate中：

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

        //打开或创建test.db数据库
        SQLiteDatabase db = openOrCreateDatabase("test.db", Context.MODE_PRIVATE, null);
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS person");
        //创建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;
        //插入数据
        db.execSQL("INSERT INTO person VALUES (NULL, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age});

        person.name = "david";
        person.age = 33;
        //ContentValues以键值对的形式存放数据
        ContentValues cv = new ContentValues();
        cv.put("name", person.name);
        cv.put("age", person.age);
        //插入ContentValues中的数据
        db.insert("person", null, cv);

        cv = new ContentValues();
        cv.put("age", 35);
        //更新数据
        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();

        //删除数据
        db.delete("person", "age < ?", new String[]{"35"});

        //关闭当前数据库
        db.close();

        //删除test.db数据库
//      deleteDatabase("test.db");
    }

在执行完上面的代码后，系统就会在/data/data/[PACKAGE_NAME]/databases目录下生成一个“test.db”的数据库文件，如图：

上面的代码中基本上囊括了大部分的数据库操作；对于添加、更新和删除来说，我们都可以使用

db.executeSQL(String sql);
db.executeSQL(String sql, Object[] bindArgs);//sql语句中使用占位符，然后第二个参数是实际的参数集

除了统一的形式之外，他们还有各自的操作方法：

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);

以上三个方法的第一个参数都是表示要操作的表名；insert中的第二个参数表示如果插入的数据每一列都为空的话，需要指定此行中某一列的名称，系统将此列设置为NULL，不至于出现错误；insert中的第三个参数是ContentValues类型的变量，是键值对组成的Map，key代表列名，value代表该列要插入的值；update的第二个参数也很类似，只不过它是更新该字段key为最新的value值，第三个参数whereClause表示WHERE表达式，比如“age > ? and age < ?”等，最后的whereArgs参数是占位符的实际参数值；delete方法的参数也是一样。

下面来说说查询操作。查询操作相对于上面的几种操作要复杂些，因为我们经常要面对着各种各样的查询条件，所以系统也考虑到这种复杂性，为我们提供了较为丰富的查询形式：

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);

上面几种都是常用的查询方法，第一种最为简单，将所有的SQL语句都组织到一个字符串中，使用占位符代替实际参数，selectionArgs就是占位符实际参数集；下面的几种参数都很类似，columns表示要查询的列所有名称集，selection表示WHERE之后的条件语句，可以使用占位符，groupBy指定分组的列名，having指定分组条件，配合groupBy使用，orderBy指定排序的列名，limit指定分页参数，distinct可以指定“true”或“false”表示要不要过滤重复值。需要注意的是，selection、groupBy、having、orderBy、limit这几个参数中不包括“WHERE”、“GROUP BY”、“HAVING”、“ORDER BY”、“LIMIT”等SQL关键字。
最后，他们同时返回一个Cursor对象，代表数据集的游标，有点类似于JavaSE中的ResultSet。

下面是Cursor对象的常用方法：

c.move(int offset); //以当前位置为参考,移动到指定行
c.moveToFirst();    //移动到第一行
c.moveToLast();     //移动到最后一行
c.moveToPosition(int position); //移动到指定行
c.moveToPrevious(); //移动到前一行
c.moveToNext();     //移动到下一行
c.isFirst();        //是否指向第一条
c.isLast();     //是否指向最后一条
c.isBeforeFirst();  //是否指向第一条之前
c.isAfterLast();    //是否指向最后一条之后
c.isNull(int columnIndex);  //指定列是否为空(列基数为0)
c.isClosed();       //游标是否已关闭
c.getCount();       //总数据项数
c.getPosition();    //返回当前游标所指向的行数
c.getColumnIndex(String columnName);//返回某列名对应的列索引值
c.getString(int columnIndex);   //返回当前行指定列的值

在上面的代码示例中，已经用到了这几个常用方法中的一些，关于更多的信息，大家可以参考官方文档中的说明。

最后当我们完成了对数据库的操作后，记得调用SQLiteDatabase的close()方法释放数据库连接，否则容易出现SQLiteException。

上面就是SQLite的基本应用，但在实际开发中，为了能够更好的管理和维护数据库，我们会封装一个继承自SQLiteOpenHelper类的数据库操作类，然后以这个类为基础，再封装我们的业务逻辑方法。

下面，我们就以一个实例来讲解具体的用法，我们新建一个名为db的项目，结构如下：

其中DBHelper继承了SQLiteOpenHelper，作为维护和管理数据库的基类，DBManager是建立在DBHelper之上，封装了常用的业务方法，Person是我们的person表对应的JavaBean，MainActivity就是我们显示的界面。

下面我们先来看一下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设置为null,使用默认值
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
    }

    //数据库第一次被创建时onCreate会被调用
    @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值被改为2,系统发现现有数据库版本不同,即会调用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，数据库第一次创建时onCreate方法会被调用，我们可以执行创建表的语句，当系统发现版本变化之后，会调用onUpgrade方法，我们可以执行修改表结构等语句。

为了方便我们面向对象的使用数据，我们建一个Person类，对应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;
    }
}

然后，我们需要一个DBManager，来封装我们所有的业务方法，代码如下：

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);
        //因为getWritableDatabase内部调用了mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);
        //所以要确保context已初始化,我们可以把实例化DBManager的步骤放在Activity的onCreate里
        db = helper.getWritableDatabase();
    }

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

    /**
     * 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();
    }
}

我们在DBManager构造方法中实例化DBHelper并获取一个SQLiteDatabase对象，作为整个应用的数据库实例；在添加多个Person信息时，我们采用了事务处理，确保数据完整性；最后我们提供了一个closeDB方法，释放数据库资源，这一个步骤在我们整个应用关闭时执行，这个环节容易被忘记，所以朋友们要注意。

我们获取数据库实例时使用了getWritableDatabase()方法，也许朋友们会有疑问，在getWritableDatabase()和getReadableDatabase()中，你为什么选择前者作为整个应用的数据库实例呢？在这里我想和大家着重分析一下这一点。

我们来看一下SQLiteOpenHelper中的getReadableDatabase()方法：

public synchronized SQLiteDatabase getReadableDatabase() {
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen()) {
        // 如果发现mDatabase不为空并且已经打开则直接返回
        return mDatabase;
    }

    if (mIsInitializing) {
        // 如果正在初始化则抛出异常
        throw new IllegalStateException("getReadableDatabase called recursively");
    }

    // 开始实例化数据库mDatabase

    try {
        // 注意这里是调用了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);
    }

    // 如果无法以可读写模式打开数据库 则以只读方式打开

    SQLiteDatabase db = null;
    try {
        mIsInitializing = true;
        String path = mContext.getDatabasePath(mName).getPath();// 获取数据库路径
        // 以只读方式打开数据库
        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;// 为mDatabase指定新打开的数据库
        return mDatabase;// 返回打开的数据库
    } finally {
        mIsInitializing = false;
        if (db != null && db != mDatabase)
            db.close();
    }
}

在getReadableDatabase()方法中，首先判断是否已存在数据库实例并且是打开状态，如果是，则直接返回该实例，否则试图获取一个可读写模式的数据库实例，如果遇到磁盘空间已满等情况获取失败的话，再以只读模式打开数据库，获取数据库实例并返回，然后为mDatabase赋值为最新打开的数据库实例。既然有可能调用到getWritableDatabase()方法，我们就要看一下了：

public synchronized SQLiteDatabase getWritableDatabase() {
    if (mDatabase != null && mDatabase.isOpen() && !mDatabase.isReadOnly()) {
        // 如果mDatabase不为空已打开并且不是只读模式 则返回该实例
        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不为空则加锁 阻止其他的操作
    if (mDatabase != null)
        mDatabase.lock();
    try {
        mIsInitializing = true;
        if (mName == null) {
            db = SQLiteDatabase.create(null);
        } else {
            // 打开或创建数据库
            db = mContext.openOrCreateDatabase(mName, 0, mFactory);
        }
        // 获取数据库版本(如果刚创建的数据库,版本为0)
        int version = db.getVersion();
        // 比较版本(我们代码中的版本mNewVersion为1)
        if (version != mNewVersion) {
            db.beginTransaction();// 开始事务
            try {
                if (version == 0) {
                    // 执行我们的onCreate方法
                    onCreate(db);
                } else {
                    // 如果我们应用升级了mNewVersion为2,而原版本为1则执行onUpgrade方法
                    onUpgrade(db, version, mNewVersion);
                }
                db.setVersion(mNewVersion);// 设置最新版本
                db.setTransactionSuccessful();// 设置事务成功
            } finally {
                db.endTransaction();// 结束事务
            }
        }

        onOpen(db);
        success = true;
        return db;// 返回可读写模式的数据库实例
    } finally {
        mIsInitializing = false;
        if (success) {
            // 打开成功
            if (mDatabase != null) {
                // 如果mDatabase有值则先关闭
                try {
                    mDatabase.close();
                } catch (Exception e) {
                }
                mDatabase.unlock();// 解锁
            }
            mDatabase = db;// 赋值给mDatabase
        } else {
            // 打开失败的情况：解锁、关闭
            if (mDatabase != null)
                mDatabase.unlock();
            if (db != null)
                db.close();
        }
    }
}

大家可以看到，几个关键步骤是，首先判断mDatabase如果不为空已打开并不是只读模式则直接返回，否则如果mDatabase不为空则加锁，然后开始打开或创建数据库，比较版本，根据版本号来调用相应的方法，为数据库设置新版本号，最后释放旧的不为空的mDatabase并解锁，把新打开的数据库实例赋予mDatabase，并返回最新实例。

看完上面的过程之后，大家或许就清楚了许多，如果不是在遇到磁盘空间已满等情况，getReadableDatabase()一般都会返回和getWritableDatabase()一样的数据库实例，所以我们在DBManager构造方法中使用getWritableDatabase()获取整个应用所使用的数据库实例是可行的。当然如果你真的担心这种情况会发生，那么你可以先用getWritableDatabase()获取数据实例，如果遇到异常，再试图用getReadableDatabase()获取实例，当然这个时候你获取的实例只能读不能写了。

最后，让我们看一下如何使用这些数据操作方法来显示数据，下面是MainActivity.java的布局文件和代码：

<?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();
        //应用的最后一个Activity关闭时应释放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); //托付给activity根据自己的生命周期去管理Cursor的生命周期
        CursorWrapper cursorWrapper = new CursorWrapper(c) {
            @Override
            public String getString(int columnIndex) {
                //将简介前加上年龄
                if (getColumnName(columnIndex).equals("info")) {
                    int age = getInt(getColumnIndex("age"));
                    return age + " years old, " + super.getString(columnIndex);
                }
                return super.getString(columnIndex);
            }
        };
        //确保查询结果中有"_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);
    }
}

这里需要注意的是SimpleCursorAdapter的应用，当我们使用这个适配器时，我们必须先得到一个Cursor对象，这里面有几个问题：如何管理Cursor的生命周期，如果包装Cursor，Cursor结果集都需要注意什么。

如果手动去管理Cursor的话会非常的麻烦，还有一定的风险，处理不当的话运行期间就会出现异常，幸好Activity为我们提供了startManagingCursor(Cursor cursor)方法，它会根据Activity的生命周期去管理当前的Cursor对象，下面是该方法的说明：

/**
     * 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方法会根据Activity的生命周期去管理当前的Cursor对象的生命周期，就是说当Activity停止时他会自动调用Cursor的deactivate方法，禁用游标，当Activity重新回到屏幕时它会调用Cursor的requery方法再次查询，当Activity摧毁时，被管理的Cursor都会自动关闭释放。

如何包装Cursor：我们会使用到CursorWrapper对象去包装我们的Cursor对象，实现我们需要的数据转换工作，这个CursorWrapper实际上是实现了Cursor接口。我们查询获取到的Cursor其实是Cursor的引用，而系统实际返回给我们的必然是Cursor接口的一个实现类的对象实例，我们用CursorWrapper包装这个实例，然后再使用SimpleCursorAdapter将结果显示到列表上。

Cursor结果集需要注意些什么：一个最需要注意的是，在我们的结果集中必须要包含一个“_id”的列，否则SimpleCursorAdapter就会翻脸不认人，为什么一定要这样呢？因为这源于SQLite的规范，主键以“_id”为标准。解决办法有三：第一，建表时根据规范去做；第二，查询时用别名，例如：SELECT id AS _id FROM person；第三，在CursorWrapper里做文章：

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);
    }
};

如果试图从CursorWrapper里获取“_id”对应的列索引，我们就返回查询结果里“id”对应的列索引即可。

最后我们来看一下结果如何：