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安卓应用数据库开发

安卓应用数据库开发核心要点

数据库选型与场景

数据库类型 适用场景 特点
SQLite 轻量级本地存储(<10MB)、结构化数据、离线使用 嵌入式关系型数据库,Android原生支持
Room(SQLite封装) 需要对象关系映射(ORM)、编译时校验、LiveData集成 基于SQLite的抽象层,提供流畅开发体验
Realm 高性能跨平台存储、复杂数据结构(如嵌套对象) 非关系型数据库,需引入第三方库
Firebase Firestore 实时同步、云端存储、多设备数据共享 BaaS服务,需网络连接
SharedPreferences 键值对存储、简单配置管理(<100KB) 仅限基础类型数据,无查询能力

Room数据库开发步骤

  1. 添加依赖

    // build.gradle (Module)
    dependencies {
        def room_version = "2.5.1"
        implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"
        annotationProcessor "androidx.room:room-compiler:$room_version" // 或 kapt 替代
    }
  2. 定义实体(Entity)

    @Entity(tableName = "user")
    public class User {
        @PrimaryKey(autoGenerate = true)
        public int id;
        @ColumnInfo(name = "username")
        public String username;
        @Ignore // 忽略字段持久化
        public transient String tempToken;
    }
  3. 创建DAO接口

    安卓应用数据库开发  第1张

    @Dao
    public interface UserDao {
        @Insert(onConflict = OnConflictStrategy.REPLACE)
        void insert(User... users);
        @Query("SELECT  FROM user WHERE id = :userId")
        User getUserById(int userId);
        @Update
        int update(User user);
        @Delete
        void delete(User user);
    }
  4. 构建Database类

    @Database(entities = {User.class}, version = 1)
    public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {
        public abstract UserDao userDao();
    }
  5. 实例化数据库

    // 在Application中初始化
    AppDatabase db = Room.databaseBuilder(
        getApplicationContext(),
        AppDatabase.class, "app-database"
    ).fallbackToDestructiveMigration() // 开发阶段使用
    .build();

关键问题与解决方案

问题 解决方案
主线程操作数据库崩溃 使用ExecutorServiceAsyncTask(已废弃)执行异步操作
推荐RxJava/LiveData组合
数据库版本升级 实现Migration接口
db.clearAllTables()(数据丢失,慎用)
大文件存储限制 使用ContentResolver存取文件到外部存储,数据库仅保存文件路径
复杂关联查询性能低 反范式设计(冗余字段)
预加载关联数据到内存

性能优化技巧

  1. 索引优化

    CREATE INDEX index_username ON user(username); // 在DAO中通过@Index注解定义
  2. 分页查询

    @Query("SELECT  FROM user ORDER BY id LIMIT :limit OFFSET :offset")
    List<User> getUsers(int limit, int offset);
  3. 事务批量操作

    @Transaction
    public void insertUsers(List<User> users) {
        userDao().insert(users.toArray(new User[0]));
    }

常见问题与最佳实践

  • 内存泄漏:避免静态持有Database实例,使用Application上下文创建
  • 数据加密:集成SQLCipher实现AES加密(需自定义Factory)
  • 测试策略
    • 单元测试:使用in-memory数据库(Room.inMemoryDatabaseBuilder()
    • 黄金数据测试:维护测试用标准数据集
    • 升级测试:编写完整迁移脚本验证数据完整性

相关问题与解答

Q1:Room数据库与传统SQLite直接操作相比有什么优势?
A1:Room提供以下改进:

  • 编译时校验:通过注解在编译阶段发现语法错误
  • 类型安全:避免因参数类型错误导致的运行时异常
  • 代码生成:自动实现Cursor转换,减少模板代码
  • LiveData集成:支持观察数据变化(如@Query("SELECT ...") LiveData<User>
  • 协程支持:通过@Transaction注解实现原子性操作(需Kotlin扩展)

Q2:当需要存储超过10MB的数据时应该如何处理?
A2:解决方案对比:
| 方案 | 适用场景 | 实现方式 |
|———————|————————————————————————–|——————————————|
| 分片存储到多个文件 | 单个文件不超过系统限制(如4GB),但总容量可扩展 | 按固定大小分割数据(如10MB/文件) |
| 流式读写+随机访问 | 大文件顺序写入且需要随机读取(如日志文件) | 使用RandomAccessFile配合索引定位 |
| 外置存储+内容提供者 | 需要跨应用共享或长期存储大文件(如视频/地图包) | ContentResolver暴露FILE_URI |
| 云存储同步 | 允许部分离线使用,但主要存储在云端 | 结合Firebase Storage或阿里云OSS |

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