harmony 鸿蒙通过关系型数据库实现数据持久化

  • 2023-06-24
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通过关系型数据库实现数据持久化

场景介绍

关系型数据库基于SQLite组件，适用于存储包含复杂关系数据的场景，比如一个班级的学生信息，需要包括姓名、学号、各科成绩等，又或者公司的雇员信息，需要包括姓名、工号、职位等，由于数据之间有较强的对应关系，复杂程度比键值型数据更高，此时需要使用关系型数据库来持久化保存数据。

基本概念

  • 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，可以更方便地拿到用户想要的数据。

运作机制

关系型数据库对应用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

relationStore_local

约束限制

  • 系统默认日志方式是WAL（Write Ahead Log）模式，系统默认落盘方式是FULL模式。

  • 数据库中连接池的最大数量是4个，用以管理用户的读操作。

  • 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。

  • 当应用被卸载完成后，设备上的相关数据库文件及临时文件会被自动清除。

接口说明

以下是关系型数据库持久化功能的相关接口，大部分为异步接口。异步接口均有callback和Promise两种返回形式，下表均以callback形式为例，更多接口及使用方式请见关系型数据库。

接口名称 描述
getRdbStore(context: Context, config: StoreConfig, callback: AsyncCallback<RdbStore>): void 获得一个相关的RdbStore，操作关系型数据库，用户可以根据自己的需求配置RdbStore的参数，然后通过RdbStore调用相关接口可以执行相关的数据操作。
executeSql(sql: string, bindArgs: Array<ValueType>, callback: AsyncCallback<void>):void 执行包含指定参数但不返回值的SQL语句。
insert(table: string, values: ValuesBucket, callback: AsyncCallback<number>):void 向目标表中插入一行数据。
update(values: ValuesBucket, predicates: RdbPredicates, callback: AsyncCallback<number>):void 根据RdbPredicates的指定实例对象更新数据库中的数据。
delete(predicates: RdbPredicates, callback: AsyncCallback<number>):void 根据RdbPredicates的指定实例对象从数据库中删除数据。
query(predicates: RdbPredicates, columns: Array<string>, callback: AsyncCallback<ResultSet>):void 根据指定条件查询数据库中的数据。
deleteRdbStore(context: Context, name: string, callback: AsyncCallback<void>): void 删除数据库。

开发步骤

  1. 使用关系型数据库实现数据持久化，需要获取一个RdbStore。示例代码如下所示：

Stage模型示例：

   import relationalStore from '@ohos.data.relationalStore'; // 导入模块 
   import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';
   import { BusinessError } from '@ohos.base';
   import window from '@ohos.window';

   class EntryAbility extends UIAbility {
     onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
       const STORE_CONFIG :relationalStore.StoreConfig= {
         name: 'RdbTest.db', // 数据库文件名
         securityLevel: relationalStore.SecurityLevel.S1, // 数据库安全级别
         encrypt: false, // 可选参数，指定数据库是否加密，默认不加密
         dataGroupId: "dataGroupID", // 可选参数，仅可在Stage模型下使用，表示为应用组ID，需要向应用市场获取。指定在此Id对应的沙箱路径下创建实例，当此参数不填时，默认在本应用沙箱目录下创建。
         customDir: "customDir/subCustomDir" // 可选参数，数据库自定义路径。数据库将在如下的目录结构中被创建：context.databaseDir + "/rdb/" + customDir，其中context.databaseDir是应用沙箱对应的路径，"/rdb/"表示创建的是关系型数据库，customDir表示自定义的路径。当此参数不填时，默认在本应用沙箱目录下创建RdbStore实例。
       };

       // 假设当前数据库版本为3，表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES)
       const SQL_CREATE_TABLE = 'CREATE TABLE IF NOT EXISTS EMPLOYEE (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, NAME TEXT NOT NULL, AGE INTEGER, SALARY REAL, CODES BLOB)'; // 建表Sql语句

       relationalStore.getRdbStore(this.context, STORE_CONFIG, (err, store) => {
         if (err) {
           console.error(`Failed to get RdbStore. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
           return;
         }
         console.info(`Succeeded in getting RdbStore.`);

         // 当数据库创建时，数据库默认版本为0
         if (store.version == 0) {
           store.executeSql(SQL_CREATE_TABLE); // 创建数据表
           // 设置数据库的版本，入参为大于0的整数
           store.version = 3;
         }

         // 如果数据库版本不为0且和当前数据库版本不匹配，需要进行升降级操作
         // 当数据库存在并假定版本为1时，例应用从某一版本升级到当前版本，数据库需要从1版本升级到2版本
         if (store.version != 3 && store.version == 1) {
           // version = 1：表结构：EMPLOYEE (NAME, SALARY, CODES, ADDRESS) => version = 2：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES, ADDRESS)
           if (store != undefined) {
             (store as relationalStore.RdbStore).executeSql("ALTER TABLE EMPLOYEE ADD COLUMN AGE INTEGER", );
             store.version = 2;
           }
         }

         // 当数据库存在并假定版本为2时，例应用从某一版本升级到当前版本，数据库需要从2版本升级到3版本
         if (store.version != 3 && store.version == 2) {
           // version = 2：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES, ADDRESS) => version = 3：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES)
           if (store != undefined) {
             (store as relationalStore.RdbStore).executeSql("ALTER TABLE EMPLOYEE DROP COLUMN ADDRESS TEXT", );
             store.version = 3;
           }
         }

         // 请确保获取到RdbStore实例后，再进行数据库的增、删、改、查等操作

       });
     }
   }

FA模型示例：

   import relationalStore from '@ohos.data.relationalStore'; // 导入模块
   import featureAbility from '@ohos.ability.featureAbility';
   
   let context = getContext(this);

   const STORE_CONFIG :relationalStore.StoreConfig = {
     name: 'RdbTest.db', // 数据库文件名
     securityLevel: relationalStore.SecurityLevel.S1 // 数据库安全级别
   };

   // 假设当前数据库版本为3，表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES)
   const SQL_CREATE_TABLE = 'CREATE TABLE IF NOT EXISTS EMPLOYEE (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, NAME TEXT NOT NULL, AGE INTEGER, SALARY REAL, CODES BLOB)'; // 建表Sql语句

   relationalStore.getRdbStore(context, STORE_CONFIG, (err, store) => {
     if (err) {
       console.error(`Failed to get RdbStore. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
       return;
     }
     console.info(`Succeeded in getting RdbStore.`);

     // 当数据库创建时，数据库默认版本为0
     if (store.version == 0) {
       store.executeSql(SQL_CREATE_TABLE); // 创建数据表
       // 设置数据库的版本，入参为大于0的整数
       store.version = 3;
     }

     // 如果数据库版本不为0且和当前数据库版本不匹配，需要进行升降级操作
     // 当数据库存在并假定版本为1时，例应用从某一版本升级到当前版本，数据库需要从1版本升级到2版本
     if (store.version != 3 && store.version == 1) {
       // version = 1：表结构：EMPLOYEE (NAME, SALARY, CODES, ADDRESS) => version = 2：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES, ADDRESS)
       store.executeSql("ALTER TABLE EMPLOYEE ADD COLUMN AGE INTEGER", );
       store.version = 2;
     }

     // 当数据库存在并假定版本为2时，例应用从某一版本升级到当前版本，数据库需要从2版本升级到3版本
     if (store.version != 3 && store.version == 2) {
       // version = 2：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES, ADDRESS) => version = 3：表结构：EMPLOYEE (NAME, AGE, SALARY, CODES)
       store.executeSql("ALTER TABLE EMPLOYEE DROP COLUMN ADDRESS TEXT", );
       store.version = 3;
     }

     // 请确保获取到RdbStore实例后，再进行数据库的增、删、改、查等操作

   });

说明：

  • 应用创建的数据库与其上下文（Context）有关，即使使用同样的数据库名称，但不同的应用上下文，会产生多个数据库，例如每个UIAbility都有各自的上下文。

  • 当应用首次获取数据库（调用getRdbStore）后，在应用沙箱内会产生对应的数据库文件。使用数据库的过程中，在与数据库文件相同的目录下可能会产生以-wal和-shm结尾的临时文件。此时若开发者希望移动数据库文件到其它地方使用查看，则需要同时移动这些临时文件，当应用被卸载完成后，其在设备上产生的数据库文件及临时文件也会被移除。

  1. 获取到RdbStore后，调用insert()接口插入数据。示例代码如下所示：
   import { ValuesBucket } from '@ohos.data.ValuesBucket';

   let key1 = "NAME";
   let key2 = "AGE";
   let key3 = "SALARY";
   let key4 = "CODES";
   let value1 = "Lisa";
   let value2 = 18;
   let value3 = 100.5;
   let value4 = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5]);
   const valueBucket: ValuesBucket = {
     key1: value1,
     key2: value2,
     key3: value3,
     key4: value4,
   };

   if (store != undefined) {
     (store as relationalStore.RdbStore).insert('EMPLOYEE', valueBucket, (err: BusinessError, rowId: number) => {
       if (err) {
         console.error(`Failed to insert data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
         return;
       }
       console.info(`Succeeded in inserting data. rowId:${rowId}`);
     })
   }

说明：

关系型数据库没有显式的flush操作实现持久化，数据插入即保存在持久化文件。

  1. 根据谓词指定的实例对象，对数据进行修改或删除。

调用update()方法修改数据，调用delete()方法删除数据。示例代码如下所示：

   // 修改数据
   let key1 = "NAME";
   let key2 = "AGE";
   let key3 = "SALARY";
   let key4 = "CODES";
   let value1 = "Lisa";
   let value2 = 22;
   let value3 = 200.5;
   let value4 = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5]);
   const valueBucket: ValuesBucket = {
     key1: value1,
     key2: value2,
     key3: value3,
     key4: value4,
   };
   
   // 修改数据
   let predicates = new relationalStore.RdbPredicates('EMPLOYEE'); // 创建表'EMPLOYEE'的predicates
   predicates.equalTo('NAME', 'Lisa'); // 匹配表'EMPLOYEE'中'NAME'为'Lisa'的字段
   if (store != undefined) {
     (store as relationalStore.RdbStore).update(valueBucket, predicates, (err: BusinessError, rows: number) => {
       if (err) {
         console.error(`Failed to update data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
        return;
      }
      console.info(`Succeeded in updating data. row count: ${rows}`);
     })
   }

   // 删除数据
   predicates = new relationalStore.RdbPredicates('EMPLOYEE');
   predicates.equalTo('NAME', 'Lisa');
   if (store != undefined) {
     (store as relationalStore.RdbStore).delete(predicates, (err: BusinessError, rows: number) => {
       if (err) {
         console.error(`Failed to delete data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
         return;
       }
       console.info(`Delete rows: ${rows}`);
     })
   }
  1. 根据谓词指定的查询条件查找数据。

调用query()方法查找数据，返回一个ResultSet结果集。示例代码如下所示：

   let predicates = new relationalStore.RdbPredicates('EMPLOYEE');
   predicates.equalTo('NAME', 'Rose');
   if (store != undefined) {
     (store as relationalStore.RdbStore).query(predicates, ['ID', 'NAME', 'AGE', 'SALARY'], (err: BusinessError, resultSet) => {
       if (err) {
         console.error(`Failed to query data. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
         return;
       }
       console.info(`ResultSet column names: ${resultSet.columnNames}, column count: ${resultSet.columnCount}`);
       // resultSet是一个数据集合的游标，默认指向第-1个记录，有效的数据从0开始。
       while (resultSet.goToNextRow()) {
         const id = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("ID"));
         const name = resultSet.getString(resultSet.getColumnIndex("NAME"));
         const age = resultSet.getLong(resultSet.getColumnIndex("AGE"));
         const salary = resultSet.getDouble(resultSet.getColumnIndex("SALARY"));
         console.info(`id=${id}, name=${name}, age=${age}, salary=${salary}`);
       }
       // 释放数据集的内存
       resultSet.close();
     })
   }

说明：

当应用完成查询数据操作，不再使用结果集（ResultSet）时，请及时调用close方法关闭结果集，释放系统为其分配的内存。

  1. 删除数据库。

调用deleteRdbStore()方法，删除数据库及数据库相关文件。示例代码如下：

Stage模型示例：

   import UIAbility from '@ohos.app.ability.UIAbility';

   class EntryAbility extends UIAbility {
     onWindowStageCreate(windowStage: window.WindowStage) {
       relationalStore.deleteRdbStore(this.context, 'RdbTest.db', (err: BusinessError) => {
         if (err) {
           console.error(`Failed to delete RdbStore. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
           return;
         }
         console.info('Succeeded in deleting RdbStore.');
       });
     }
   }

FA模型示例：

   import featureAbility from '@ohos.ability.featureAbility';
   
   let context = getContext(this);

   relationalStore.deleteRdbStore(context, 'RdbTest.db', (err: BusinessError) => {
     if (err) {
       console.error(`Failed to delete RdbStore. Code:${err.code}, message:${err.message}`);
       return;
     }
     console.info('Succeeded in deleting RdbStore.');
   });

相关实例

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