HarmonyOS学习路之开发篇—数据管理（关系型数据库）

关系型数据库概述

关系型数据库（Relational Database，RDB）是一种基于关系模型来管理数据的数据库。HarmonyOS关系型数据库基于SQLite组件提供了一套完整的对本地数据库进行管理的机制，对外提供了一系列的增、删、改、查等接口，也可以直接运行用户输入的SQL语句来满足复杂的场景需要。HarmonyOS提供的关系型数据库功能更加完善，查询效率更加高效。

基本概念

• 关系型数据库

  基于关系模型来管理数据的数据库，以行和列的形式存储数据。

• 谓词

  数据库中用来代表数据实体的性质、特征或者数据实体之间关系的词项，主要用来定义数据库的操作条件。

• 结果集

  指用户查询之后的结果集合，可以对数据进行访问。结果集提供了灵活的数据访问方式，可以更方便的拿到用户想要的数据。

• SQLite数据库

  一款轻型的数据库，是遵守ACID的关系型数据库管理系统。它是一个开源的项目。

运作机制

HarmonyOS关系型数据库对外提供通用的操作接口，底层使用SQLite作为持久化存储引擎，支持SQLite具有的所有数据库特性，包括但不限于事务、索引、视图、触发器、外键、参数化查询和预编译SQL语句。

图1 关系型数据库运作机制

默认配置

• 如果不指定数据库的日志模式，那么系统默认日志方式是WAL（Write Ahead Log）模式。
• 如果不指定数据库的落盘模式，那么系统默认落盘方式是FULL模式。
• HarmonyOS数据库使用的共享内存默认大小是2MB。

约束与限制

• 数据库中连接池的最大数量是4个，用以管理用户的读写操作。

• 为保证数据的准确性，数据库同一时间只能支持一个写操作。

关系型数据库开发

场景介绍

关系型数据库是在SQLite基础上实现的本地数据操作机制，提供给用户无需编写原生SQL语句就能进行数据增删改查的方法，同时也支持原生SQL语句操作。

接口说明

数据库的创建和删除

关系型数据库提供了数据库创建方式，以及对应的删除接口，涉及的API如下所示。

数据库的加密

关系型数据库提供数据库加密的能力，在创建数据库时若指定了密钥，则会创建为加密数据库再次使用此数据库时，仍需要指定相同密钥，才能正确打开数据库。

数据库的增删改查

关系型数据库提供对本地数据增删改查操作的能力，相关API如下所示。

• 新增关系型数据库提供了插入数据的接口，通过ValuesBucket输入要存储的数据，通过返回值判断是否插入成功，插入成功时返回最新插入数据所在的行号，失败时则返回-1。

  表3 数据库插入API

  类名	接口名	描述
  RdbStore	long insert(String table, ValuesBucket initialValues)	向数据库插入数据。 table：待添加数据的表名。 initialValues：以ValuesBucket存储的待插入的数据。它提供一系列put方法，如putString(String columnName, String values)，putDouble(String columnName, double value)，用于向ValuesBucket中添加数据。

• 更新

  调用更新接口，传入要更新的数据，并通过AbsRdbPredicates指定更新条件。该接口的返回值表示更新操作影响的行数。如果更新失败，则返回0。

  表4 数据库更新API

  类名	接口名	描述
  RdbStore	int update(ValuesBucket values, AbsRdbPredicates predicates)	更新数据库表中符合谓词指定条件的数据。 values：以ValuesBucket存储的要更新的数据。 predicates：指定了更新操作的表名和条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个：RdbPredicates和RawRdbPredicates。 RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置更新条件。 RawRdbPredicates：仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数，不支持equalTo等接口调用。

• 删除

  调用删除接口，通过AbsRdbPredicates指定删除条件。该接口的返回值表示删除的数据行数，可根据此值判断是否删除成功。如果删除失败，则返回0。

  表5 数据库删除API

  类名	接口名	描述
  RdbStore	int delete(AbsRdbPredicates predicates）	删除数据。 predicates：Rdb谓词，指定了删除操作的表名和条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个：RdbPredicates和RawRdbPredicates。 RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置更新条件。 RawRdbPredicates：仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数，不支持equalTo等接口调用。

• 查询

  关系型数据库提供了两种查询数据的方式：

  • 直接调用查询接口。使用该接口，会将包含查询条件的谓词自动拼接成完整的SQL语句进行查询操作，无需用户传入原生的SQL语句。
  • 执行原生的SQL语句进行查询操作。

  表6 数据库查询API

  类名	接口名	描述
  RdbStore	ResultSet query(AbsRdbPredicates predicates, String[] columns)	查询数据。 predicates：谓词，可以设置查询条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个：RdbPredicates和RawRdbPredicates。 RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置查询条件。 RawRdbPredicates：仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数，不支持equalTo等接口调用。 columns：规定查询返回的列。
  RdbStore	ResultSet querySql(String sql, String[] sqlArgs)	执行原生的用于查询操作的SQL语句。 sql：原生用于查询的sql语句。 sqlArgs：sql语句中占位符参数的值，若select语句中没有使用占位符，该参数可以设置为null。

数据库谓词的使用

关系型数据库提供了用于设置数据库操作条件的谓词AbsRdbPredicates，其中包括两个实现子类RdbPredicates和RawRdbPredicates：

• RdbPredicates：开发者无需编写复杂的SQL语句，仅通过调用该类中条件相关的方法，如equalTo、notEqualTo、groupBy、orderByAsc、beginsWith等，就可自动完成SQL语句拼接，方便用户聚焦业务操作。
• RawRdbPredicates：可满足复杂SQL语句的场景，支持开发者自己设置where条件子句和whereArgs参数。不支持equalTo等条件接口的使用。

查询结果集的使用

关系型数据库提供了查询返回的结果集ResultSet，其指向查询结果中的一行数据，供用户对查询结果进行遍历和访问。ResultSet对外API如下所示。

事务

关系型数据库提供事务机制，来保证用户操作的原子性。对单条数据进行数据库操作时，无需开启事务；插入大量数据时，开启事务可以保证数据的准确性。如果中途操作出现失败，会自动执行回滚操作。

事务和结果集观察者

关系型数据库提供了事务和结果集观察者能力，当对应的事件被触发时，观察者会收到通知。

数据库的备份和恢复

用户可以将当前数据库的数据进行保存备份，还可以在需要的时候进行数据恢复。

开发步骤

创建数据库。

示例代码如下：

// 可以通过ohos.app.Context#getApplicationContext()或ohos.app.AbilityContext#getContext()获取context。
DatabaseHelper helper = new DatabaseHelper(context); 
StoreConfig config = StoreConfig.newDefaultConfig("RdbStoreTest.db");
RdbOpenCallback callback = new RdbOpenCallback() {
    @Override
    public void onCreate(RdbStore store) {
        store.executeSql("CREATE TABLE IF NOT EXISTS test (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL, age INTEGER, salary REAL, blobType BLOB)");
    }
    @Override
    public void onUpgrade(RdbStore store, int oldVersion, int newVersion) {
    }
};

RdbStore store = helper.getRdbStore(config, 1, callback, null);

插入数据。

1. 构造要插入的数据，以ValuesBucket形式存储。
2. 调用关系型数据库提供的插入接口。

示例代码如下：

ValuesBucket values = new ValuesBucket();
values.putInteger("id", 1);
values.putString("name", "zhangsan");
values.putInteger("age", 18);
values.putDouble("salary", 100.5);
values.putByteArray("blobType", new byte[] {1, 2, 3});
long id = store.insert("test", values);

查询数据。

1. 构造用于查询的谓词对象，设置查询条件。
2. 指定查询返回的数据列。
3. 调用查询接口查询数据。
4. 调用结果集接口，遍历返回结果。

示例代码如下：

String[] columns = new String[] {"id", "name", "age", "salary"};
RdbPredicates rdbPredicates = new RdbPredicates("test").equalTo("age", 25).orderByAsc("salary"); 
ResultSet resultSet = store.query(rdbPredicates, columns);
resultSet.goToNextRow();

注册结果集观察者。

1. 注册观察者，类型为DataObserverAsyncWrapper。
2. 设置受影响的URI

示例代码如下：

resultSet.registerObserver(dataObserverAsyncWrapper);
List<Uri> uris = new ArrayList<>();
uris.add(Uri.parse(String.format((Const.BASE_URI + Const.DATA_PATH), "")));
resultSet.setAffectedByUris(this, uris);