Android基础回顾（五）| 数据存储——持久化技术

参考书籍：《第一行代码》 第二版 郭霖
如有错漏，请批评指出！

持久化技术

数据持久化是指将那些内存中的瞬时数据保存到存储设备中，保证即使在手机或电脑关机的情况下，这些数据仍然不会丢失。保存在内存中的数据是处于瞬时状态的，而保存在存储设备中的数据是处于持久状态的，持久化技术提供了一种机制可以让数据在瞬时状态和持久状态之间进行转换。

Android中主要提供了三种方式用于简单地实现数据持久化功能，即文件存储、SharedPreferences存储以及数据库存储。下面我们只讨论SharedPreferences存储和数据库存储。

SharedPreferences存储

SharedPreferences是使用键值对的方式存储数据的，键的作用是标识这条数据，在需要的时候可以通过这个键值将其对应的值取出来。并且它支持多种不同的数据类型存储，除了基本数据类型，还支持自定义数据类型（只需要实现Serializable或者Parcelable接口）。

知道了什么是SharedPreferences，接下来我们看看它的使用方法：

• 首先，我们要获取SharedPreferences对象
  获取SharedPreferences对象有三种方式：

  1. 通过 Context 的 getSharedPreferences(String name, int mode) 方法
     它接收两个参数，第一个用于指定Sharedpreferences文件的名称（不存在则创建一个），SharedPreferences 文件都存放在 /data/data/<package name>/shared_prefs/ 目录下。第二个参数用于指定操作模式，目前只有 MODE_PRIVATE 模式可选（其余的都被废弃），表示只有当前的应用程序才可以对这个 SharedPreferences 文件进行读写。

  2. 通过Activity类中的 getPreferences(int mode) 方法
     这个方法只接收一个指定操作模式的参数，它会自动将当前Activity的类名作为 SharedPreferences 的文件名。

  3. 通过PreferenceManager类中的 getDefaultSharedPreferences(Context context) 方法
     这是一个静态方法，接收一个Context参数，并自动使用当前应用程序的包名作为前缀来命名SharedPreferences文件。

• 下面就是向SharedPreferences文件中存储数据了

  1. 首先调用SharedPreferences对象的 edit() 方法来获取一个SharedPreferences.Editor 对象。
  2. 调用 SharedPreferences.Editor 对象的一系列 putXXX(String key, XXX value) 方法（XXX表示数据类型）添加数据。这个put方法接收两个参数，即键值对的键和值。
  3. 调用SharedPreferences.Editor的 apply() 方法将添加的数据提交，从而完成存储操作。

  下面我们来看看上面所说的三种获取SharedPreferences对象的方式到底为我们创建了怎样的文件：

  public class DsMainActivity extends AppCompatActivity {
  
      @Override
      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.ds_activity_main);
  
          saveData();
      }
  
      private void saveData() {
          SharedPreferences.Editor editor = getSharedPreferences("data", MODE_PRIVATE).edit();
          editor.putBoolean("key", true);
          editor.apply();
  
          editor = getPreferences(MODE_PRIVATE).edit();
          editor.putInt("key", 1024);
          editor.apply();
  
          editor = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this).edit();
          editor.putString("key", "value");
          editor.apply();
      }
  }
  

  这段代码分别用三种方式创建了SharedPreferences文件并存储了一个数据，我们先运行，然后使用AS右下角的Device File Explorer 来查看一下我们创建的文件（路径前面提到了）： data.xml com.laughter.datastorage.DsMainActivity.xml com.laughter.learnapplication_preferences.xml

  自己操作一下，清晰明了。至于在实际项目中，选择哪一种方式，可以根据实际场景灵活选用。到这里，我们就了解了如何使用SharedPreferences存储数据，下面看如何从SharedPreferences中读取数据。

  • 从SharedPreferences中读取数据
    在读取数据的时候，我们也需要获取SharedPreferences对象（存储的时候用哪种方式，读取的时候就获取对应的SharedPreferences对象），SharedPreferences 同样提供了一系列 get 方法与 put 方法相对应，在获取数据时，我们调用它的 get 方法就可以获取到数据了。

  private void getData() {
      SharedPreferences sp = getSharedPreferences("data", MODE_PRIVATE);
      boolean val1 = sp.getBoolean("key", false);
      Log.d("jh", String.valueOf(val1));
  
      sp = getPreferences(MODE_PRIVATE);
      int val2 = sp.getInt("key", 0);
      Log.d("jh", String.valueOf(val2));
  
      sp = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this);
      String val3 = sp.getString("key",null);
      Log.d("jh", String.valueOf(val3));
  }
  

  打印结果

  可以看到，我们准确的获取到了所存储的数据。因为数据是存储在应用对应的文件夹下的，所以当我们的应用被卸载时，数据也会被一起删除。到这里，我们可能会想到 记住密码 这个功能，没错，使用SharedPreferences就能轻松实现了，自己尝试一下吧！！！

数据库存储

SharedPreferences只适合存储结构简单的键值对数据，因此，当我们需要存储结构复杂的数据是，还是得用到数据库。

使用SQLite操作数据库

SQLite是Android内置的本地数据库，它是一款轻量级的关系型数据库，运算速度非常快，占用资源很少，十分适合在移动设备上使用。SQLite支持标准的SQL语法，还遵循数据库的ACID事务。下面我们来看看SQLite如何使用吧。

• 创建数据库
  Android提供了一个SQLiteOpenHelper帮助类，借助这个类可以简单地对数据库进行创建和升级。SQLiteOpenHelper是一个抽象类，因此，我们需要创建一个类来继承它，并重写它的两个抽象方法：

      public abstract void onCreate(SQLiteDatabase db);
      public abstract void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion);
  

  在这两个方法中，我们可以实现数据库的创建和升级。SQLiteOpenHelper还有两个非常重要的实例方法：getReadableDatabase() 和 getWritableDatabase() 。这两个方法都可以创建或打开一个现有的数据库（数据库已存在则直接打开，不存在则创建），并返回一个可对数据库进行读写操作的对象。不同的是，当数据库不可写入时（如磁盘空间已满），getReadableDatabase() 方法返回的对象将以只读的方式去打开数据库，而 getWritableDatabase() 方法则会出现异常。
  SQLiteOpenHelper中有两个构造方法科工重写，一般我们选择参数较少的一个进行重写：

  public SQLiteOpenHelper(@Nullable Context context, @Nullable String name,
          @Nullable CursorFactory factory, int version) {
      this(context, name, factory, version, null);
  }
  

  这个构造方法接收四个参数：第一个参数是Context，必须有它才能对数据库进行操作；第二个参数是数据库名，创建数据库时使用的就是这里指定的名称；第三个参数允许我们在查询数据的时候返回一个Cursor，一般传null就行；第四个参数表示当前数据库的版本号，可用于对数据库进行升级操作。构建出 SQLiteOpenHelper 的实例后，再调用它的 getReadableDatabase() 或 getWritableDatabase() 方法就可以创建数据库了，数据库会存放在 /data/data/<package name>/databases 目录下。此时，重写的 onCreate() 方法也会得到执行，所以通常会在这里去处理一些创建表的逻辑。

  下面我们来实践一下，创建一个 School 数据库，并创建一张 Student 表：

  1. 首先，创建 SchoolDatabaseHelper 类，继承 SQLiteOpenHelper

  public class SchoolDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {
  
      public static final String CREATE_TABLE_STUDENT = "create table Student("
              + "sid integer primary key autoincrement,"
              + "sname text, "
              + "sage integer, "
              + "ssex text, "
              + "sheight real, "
              + "sweight real) ";
  
      private Context context;
  
      public SchoolDatabaseHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {
          super(context, name, factory, version);
          this.context = context;
      }
  
      @Override
      public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
          db.execSQL(CREATE_TABLE_STUDENT);
          ToastUtil.showShortToast(context, "创建成功");
      }
  
      @Override
      public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
  
      }
  }
  

  我们将建表语句定义为一个字符串常量（建表语句和SQL基本一致，只是数据类型略有不同），SQLite中有四种数据类型，integer表示整型、real表示浮点型、text表示文本类型、blob表示二进制类型，autoincrement 表示sid会自增长。然后在onCreate()方法中调用SQLiteDatabase的 execSQL(String sql) 方法，执行建表语句，并弹出 “创建成功” 的提示信息。

  2. 在Activity中添加触发逻辑，这里我们就添加一个 Button 来触发。

  public class DsMainActivity extends AppCompatActivity {
  
      private SchoolDatabaseHelper dbHelper;
  
      @Override
      protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
          super.onCreate(savedInstanceState);
          setContentView(R.layout.ds_activity_main);
          ButterKnife.bind(this);
  
          dbHelper = new SchoolDatabaseHelper(this, "School.db", null, 1);
      }
  
      @OnClick(R.id.but_create_database)
      public void createDatabase() {
          dbHelper.getReadableDatabase();
      }
  }
  

  首先创建一个SchoolDatabaseHelper对象，然后当我们点击Button时，获取数据库对象。然后来运行我们的应用，第一次点击 Button 时，SchoolDatabaseHelper 的 onCreate() 方法会被调用，会弹出 “创建成功”，后面再点击，因为数据库已经创建了，所以不会再调用 onCreate() 方法，也就不会再有弹窗了。

  3. 接下来，我们使用 adb shell 来查看我们创建的数据库和表：

  关于adb shell 查看SQLite数据库的方法可以参考 安卓开发，adb shell 调试sqlite3数据库 这篇文章，网上很多相关的博客，但是大多质量太差。（这里建议使用虚拟机调试，因为需要root权限，很多真机都获取不到权限）

• 添加数据
  既然创建了表，那么我么就来尝试添加几条数据吧！前面说过，我们调用 SQLiteOpenHelper 的getReadableDatabase() 方法 或 getWritableDatabase() 方法 会返回一个 SQLiteDatabase 对象，借助这个对象就可以对数据进行增删查改操作了。SQLiteDatabase提供了一个 insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values) 方法，用于添加数据。它接受3个参数：第一个参数是表名，即要对哪个表进行操作；第二个参数用于在未指定添加数据的情况下给某些可为空的列自动赋值NULL，一般我们用不到，传null即可；第三个参数是一个ContentValues对象，它提供一系列的put()方法的重载，用于向ContentValues中添加数据。下面我们再来添加一个Button，用来触发添加数据的操作。

  public class DsMainActivity extends AppCompatActivity {
  
     ···
  
      @OnClick({R.id.but_create_database, R.id.but_add_data})
      public void createDatabase(View v) {
          switch (v.getId()){
              default:
                  break;
              case R.id.but_create_database:
                  dbHelper.getReadableDatabase();
                  break;
              case R.id.but_add_data:
                  SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();
                  ContentValues values = new ContentValues();
                  values.put("sname", "test");
                  values.put("sage", 21);
                  values.put("ssex", "男");
                  values.put("sheight", 175);
                  values.put("sweight", 60);
                  db.insert("Student", null, values);
                  ToastUtil.showShortToast(this, "添加成功");
                  break;
          }
      }
  }
  

  我们还是在前面的基础上修改，添加了一个Button，因此，使用switch语句进行判断，当我们点击添加按钮时，就会添加一条数据，ContentValues 的 put() 方法接收两个参数，第一个参数指定列名，第二个参数指定值。接下来运行程序，然后点击三次添加按钮，我们再来查看我们的数据库： image.png

  可以看到，我们成功添加了三条数据，并且sid列的值是自增长的。

• 更新数据
  下面我们来实现更新数据，再添加一个Button，然后修改代码：

  public class DsMainActivity extends AppCompatActivity {
  
     ···
  
      @OnClick({R.id.but_create_database, R.id.but_add_data})
      public void createDatabase(View v) {
          switch (v.getId()){
              default:
                  break;
              case R.id.but_create_database:
                  ···
              case R.id.but_add_data:
                  ···
              case R.id.but_updata_data:
                  SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();
                  ContentValues update = new ContentValues();
                  update.put("sname", "laughter");
                  db.update("Student", update, "sname = ?", new String[]{"test"});
                  break;
          }
      }
  }
  

  我们将需要修改的数据添加到ContentValues对象中，然后调用SQLiteDatabase的 update() 方法，第一个参数指定需要更新的表，第二个参数传递ContentValues对象，第三个和第四个参数等同于我们SQL语句中的 where sname = ”test” ， 这条语句的意思就是将所有 sname 为 “test” 的学生 的 sname 修改为 laughter，下面我们运行程序，点击更新数据Button，再来查看我们的数据库：

• 删除数据
  废话不多说，上代码：

  public class DsMainActivity extends AppCompatActivity {
  
      ···
  
      @OnClick({R.id.but_create_database, R.id.but_add_data, R.id.but_updata_data,
              R.id.but_delete_data})
      public void createDatabase(View v) {
          switch (v.getId()){
              default:
                  break;
              case R.id.but_create_database:
                  ···
                  break;
              case R.id.but_add_data:
                  ···
                  break;
              case R.id.but_updata_data:
                  ···
                  break;
              case R.id.but_delete_data:
                  SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();
                  db.delete("Student", "sid = ?", new String[]{"3"});
                  ToastUtil.showShortToast(this, "删除成功");
                  break;
          }
      }
  }
  

  相信看过前面的内容，这里的代码也不需要解释了，就是删除 sid = “3” 的记录。继续运行应用，点击删除按钮，然后查看数据库： image.png

关于SQLite的内容只介绍这么多，还有查询以及更新数据库的内容没有一一列出，到这里我们已经对SQLite的用法了解的差不多，接下来的学习更多的是SQL相关的，感兴趣的话可以自行研究。

使用LitePal操作数据库

相比于SQLite，LitePal的使用可以说十分简单明了。
关于LitePal的使用，我觉得郭神的亲笔教程更具权威性，下面是相关专题链接：
Android数据库高手秘籍

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