安卓第七夜 雅典学院

我之前只使用了一种持续保存数据的方法,即SharedPreferences。然而,SharedPreferences只能存储少量松散的数据,并不适合大量数据的存储。安卓带有SQLite数据库,它是一个简单版本的关系型数据库,可以应对更复杂的数据存取需求。我将在这里说明安卓中该数据库的使用方法。这里只专注于安卓中SQLite数据库的接口使用,并没有深入关系型数据库和SQL语言的背景知识。

《雅典学院》是拉斐尔的画。他在这幅壁画中描绘了许多古典时代的哲学家,如苏格拉底、柏拉图、亚里士多德等。画中的哲学家生活在不同的时代,硬是被拉斐尔放在了一起。

描述

这一讲,我将继续拓展应用的功能,让应用存储多个联系人信息。相关的安卓知识点包括:

  • 使用SQLite数据库。
  • 使用adb命令行工具查看数据库。

在这一讲中的新增代码,都将放入到me.vamei.vamei.model包中。右键点击src文件夹,选择New -> Package,就可以在src中创建新的包。

创建对象模型

在面向对象语言中,对象用于描述和操作数据。我使用两个类Category和Contact的对象:

  • Category:联系人分类。包括id属性和name属性。
  • Contact:联系人。包括id,url,name和categoryId属性。其中categoryId是Contact所属Category对象的id。

Category类与Contact类 

Category类有id和name属性,分别存储序号和分类姓名。它定义在Category.java中:

package me.vamei.vamei.model;

public class Category {
    int id;
    String name;
    
    public Category() {}
    
    public Category(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public Category(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    
    public int getId() {
        return this.id;
    }
    
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    
    public String getName() {
        return this.name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

Contact类的定义在Contact.java中。它的id和name属性,用于记录联系人序号和联系人姓名。url用以存储联系人的博客地址。Contact还有一个Category类的属性。这是用组合的方式,说明了Contact所归属的Category。

package me.vamei.vamei.model;

public class Contact {
    int id;
    Category category;
    String name;
    String url;
    
    public Contact() {
        
    }
    
    public Contact(String name, String url, Category category) {
        this.name = name;
        this.url  = url;
        this.category = category;
    }
    
    public Contact(int id, String name, String url, Category category) {
        this.id   = id;
        this.name = name;
        this.url  = url;
        this.category = category;
    }
    
    public int getId() {
        return this.id;
    }
    
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    
    public String getName() {
        return this.name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getUrl() {
        return this.url;
    }
    
    public void setUrl(String url) {
        this.url = url;
    }
    
    public Category getCategory() {
        return this.category;
    }
    
    public void setCategory(Category category) {
        this.category = category;
    }
}

上面的对象数据模型只是存活于内存中,只能临时保存数据。要想持续的保存数据,我们还要想办法把对象中的数据放入SQLite的表中。安卓提供了一个类来实现相关的交互,即SQLiteOpenHelper。

SQLiteOpenHelper

SQLiteOpenHelper是对象数据模型和关系型数据库的一个接口。我通过继承该类,对每一个数据库建立一个子类。这个子类即代表了该数据库。数据库操作的相关SQL语句都存放在该子类中。

下面的contactsManager类管理了"contactsManager"数据库。这个类定义在ContactsManager.java中。我需要覆盖该类的onCreate()和onUpgrade()方法,用于说明创建和升级时,数据库将采取的行动,比如在创建时新建数据库的表。SQLite利用SQL语言进行操作,所以建表的过程就是执行SQL的"create table ..."语句。在该类中,我还额外增加CRUD方法,即新建(Create)、读取(Read)、更新(Update)、删除(Delete)数据库记录。

package me.vamei.vamei.model;

import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

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

/*
 * Database Manager
 * Interfacing between the database and the object models
 * */
public class ContactsManager extends SQLiteOpenHelper {
    
    // All Static variables
    // Database Version
    private static final int DATABASE_VERSION = 1;
 
    // Database Name
    private static final String DATABASE_NAME = "contactsManager";
    
    // Contacts table name
    private static final String TABLE_CONTACTS   = "contacts";
    private static final String TABLE_CATEGORIES = "categories";
    
    // Contacts Table Columns names
    private static final String KEY_ID   = "id";
    private static final String KEY_CATEGORY_ID = "category_id";
    private static final String KEY_NAME = "name";
    private static final String KEY_URL  = "url";
    
    // Constructor
    public ContactsManager(Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
    }

    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
        String CREATE_CATEGORIES_TABLE = "CREATE TABLE " + TABLE_CATEGORIES + "("
                + KEY_ID + " INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT," 
                + KEY_NAME + " TEXT UNIQUE" + ")";
        String CREATE_CONTACTS_TABLE = "CREATE TABLE " + TABLE_CONTACTS + "("
                + KEY_ID + " INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT," + KEY_NAME + " TEXT," 
                + KEY_CATEGORY_ID + " INTEGER," + KEY_URL + " TEXT," 
                + "FOREIGN KEY(" + KEY_CATEGORY_ID +") REFERENCES " 
                + TABLE_CATEGORIES + "(" + KEY_ID + ")"
                + ")";
        db.execSQL(CREATE_CATEGORIES_TABLE);
        db.execSQL(CREATE_CONTACTS_TABLE);
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
        // Drop older table if existed
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS " + TABLE_CATEGORIES);
        db.execSQL("DROP TABLE IF EXISTS " + TABLE_CONTACTS);
        // Create tables again
        onCreate(db);
    }
    
     /**
     * All CRUD(Create, Read, Update, Delete) Operations for Contacts
     */
    
    public void createContact(Contact contact) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
        
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put(KEY_NAME, contact.getName());
        values.put(KEY_URL, contact.getUrl());
        values.put(KEY_CATEGORY_ID, contact.getCategory().getId());
        
        db.insert(TABLE_CONTACTS, null, values);
        db.close();
    }
    

    // Getting single contact
    public Contact getContact(int id) {
        SQLiteDatabase db = this.getReadableDatabase();
 
        Cursor cursor = db.query(TABLE_CONTACTS, new String[] { KEY_ID,
            KEY_NAME, KEY_URL, KEY_CATEGORY_ID }, KEY_ID + "=?",
            new String[] { String.valueOf(id) }, null, null, null, null);
        if (cursor != null)
            cursor.moveToFirst();

        Category category = getCategory(Integer.parseInt(cursor.getString(3)));
        Contact contact = new Contact(Integer.parseInt(cursor.getString(0)),
            cursor.getString(1), cursor.getString(2), 
            category);
        
        // return contact
        return contact;
    }
    
    // Getting all contacts
    public List<Contact> getAllContacts() {
        List<Contact> contacts = new LinkedList<Contact>();
  
        // build the query
        String query = "SELECT  * FROM " + TABLE_CONTACTS;
  
        // get reference to writable DB
        SQLiteDatabase db = this.getReadableDatabase();
        Cursor cursor = db.rawQuery(query, null);
  
        // iterate over all retrieved rows
        Contact contact = null;
        if (cursor.moveToFirst()) {
            do {
                contact = new Contact();
                contact.setId(Integer.parseInt(cursor.getString(0)));
                contact.setName(cursor.getString(1));
                contact.setUrl(cursor.getString(2));
                
                Category category = getCategory(Integer.parseInt(cursor.getString(3)));
                contact.setCategory(category);
  
                // Add category to categories
                contacts.add(contact);
            } while (cursor.moveToNext());
        }
  
        // return books
        return contacts;
    }

    

    // Updating single contact
    public int updateContact(Contact contact) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
 
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put(KEY_NAME, contact.getName());
        values.put(KEY_URL, contact.getUrl());
        values.put(KEY_CATEGORY_ID, contact.getCategory().getId());
 
        // updating row
        return db.update(TABLE_CONTACTS, values, KEY_ID + " = ?",
            new String[] { String.valueOf(contact.getId()) });
    }
    
    // Deleting single contact
    public void deleteContact(Contact contact) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
        db.delete(TABLE_CONTACTS, KEY_ID + " = ?",
            new String[] { String.valueOf(contact.getId()) });
        db.close();
    }

    
     /**
     * All CRUD(Create, Read, Update, Delete) Operations for Contacts
     */
    
    // Adding a single category
    public void createCategory(Category category) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
        
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put(KEY_NAME, category.getName());
        db.insert(TABLE_CATEGORIES, null, values);
        db.close();
    }
    
    // Getting single contact
    public Category getCategory(int id) {
        SQLiteDatabase db = this.getReadableDatabase();
 
        Cursor cursor = db.query(TABLE_CATEGORIES, new String[] { KEY_ID,
            KEY_NAME }, KEY_ID + "=?",
            new String[] { String.valueOf(id) }, null, null, null, null);
        if (cursor != null)
            cursor.moveToFirst();
 
        Category category = new Category(Integer.parseInt(cursor.getString(0)), 
                cursor.getString(1));
        
        // return contact
        return category;
    }
    
    // Getting all categories
    public List<Category> getAllCategories() {
        List<Category> categories = new LinkedList<Category>();
  
        // build the query
        String query = "SELECT  * FROM " + TABLE_CATEGORIES;
  
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
        Cursor cursor = db.rawQuery(query, null);
  
        // iterate over the categories
        Category category = null;
        if (cursor.moveToFirst()) {
            do {
                category = new Category();
                category.setId(Integer.parseInt(cursor.getString(0)));
                category.setName(cursor.getString(1));
  
                // Add category to categories
                categories.add(category);
            } while (cursor.moveToNext());
        }
  
        // return categories
        return categories;
    }
    
    // Updating single contact
    public int updateCategory(Category category) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
 
        ContentValues values = new ContentValues();
        values.put(KEY_NAME, category.getName());
 
        // updating row
        return db.update(TABLE_CATEGORIES, values, KEY_ID + " = ?",
            new String[] { String.valueOf(category.getId()) });
    }
    
    // Deleting single contact
    public void deleteCategory(Category category) {
        SQLiteDatabase db = this.getWritableDatabase();
        db.delete(TABLE_CATEGORIES, KEY_ID + " = ?",
            new String[] { String.valueOf(category.getId()) });
        db.close();
    } 
}

在属性中,我说明了数据库的一些相关参数,如数据库版本,数据库名和表名。我还在数据库中定义了表的属性名称。

onCreate()方法负责了表格的创建。而onUpgrade()方法中,则说明了数据库升级后,需要删除所有数据,重新创建表格。

此外,我还编写了进行数据库操作的CRUD方法。这些方法的核心实际上是一些操作数据库的SQL语句。如果上面的CRUD方法无法满足数据库操作的需求,你还可以根据需要增加方法。

数据库使用

在之前编写的MainActivity的onCreate()方法中,调用数据库:

......
    @Override
    public void onCreate() {
            ......
        ContactsManager cm = new ContactsManager(this);
        
        // add categories to the database
        cm.createCategory(new Category("Friend"));
        cm.createCategory(new Category("Enermy"));
        
        // add contact to the database
        Category cat1 = cm.getCategory(1);
        cm.createContact(new Contact("vamei", "http://www.cnblogs.com/vamei", cat1));
        
        // retrieve and display
        Toast.makeText(this, cm.getContact(1).getName(), Toast.LENGTH_LONG).show();
    }
......

上面进行了简单的数据存储和读取。效果如下:

我将在下一讲中,利用数据库实现更复杂的功能。

adb查看数据库

adb是安卓提供的命令行工具。你可以在计算机上使用该命令行,查看安卓设备中的SQLite数据库。首先,查看连接在计算机上的安卓设备:

adb devices -l

该命令会列出所有的设备及其端口。

打开某个设备:

adb -s 192.168.56.101:5555 shell

-s参数说明了设备的端口。这样就进入了该设备的命令行Shell。我们可以在该命令行使用常用的如cd, ls, pwd命令。

应用的数据库存在下面文件夹中:

/data/data/me.vamei.vamei/databases/

其中的me.vamei.vamei是我们正在编写的应用。

之前部分已经创建了contactsManager数据库。使用sqlite3打开:

sqlite3 /data/data/me.vamei.vamei/databases/contactsManager

将进入SQLite提供的命令行。可以按照SQLite终端的使用方法操作。例如

.tables   #显示所有的表格

或者直接使用SQL语句:

select * from categories;

使用结束后,按Ctrl + D推出SQLite终端。

在开发过程中,这一命令行工具可以帮助我们快捷查询数据库状态,方便debug。

总结

SQLiteOpenHelper

adb终端查看数据库

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