Android--数据持久化存储概述

Android数据持久化存储共有四种方式，分别是文件存储、SharedPreferences、Sqlite数据库和ContentProvider。在本篇幅中只介绍前面三种存储方式，因为ContentProvider属于android四大组件之一，所以它的数据存储方式在介绍四大组件的时候说明。

1、文件存储

文件存储不对存储的内容进行任何的格式化处理，所有数据都是原封不动地保存到文件当中的，因而它比较适合用于存储一些简单的文本数据或二进制数据。

文件存储有两种方式，一是存储到手机内存中（memory）,一是存储到sd卡中。

1.1、存储到手机内存中

1）将数据存储到文件中

Context类中提供了一个 openFileOutput()方法，可以用于将数据存储到指定的文件中。

方法介绍： 

openFileOutput(name, mode):

name:是文件名，注意这里指定的文件名不可以包含路径，因为所有的文件都是默认存储到/data/data/<package name>/files/(等价于 getFilesDir())目 录下 的 

mode:是文件的操作模式 ，

MODE_PRIVATE：默认的操作模式，同名文件内容会被覆盖。

MODE_APPEND则表示 如果该文件已存在就往文件里面追加内容，不存在就创建新文件。

还有另外两种(android 4.2被废弃)，MODE_WORLD_READABLE和MODE_WORLD_WRITEABLE,这两种模式表示允许其他的应用程序对我们程序中的文件进行读写操作。

openFileOutput()方法返回的是一个 FileOutputStream对象，得到了这个对象之后就可以 使用 Java流的方式将数据写入到文件中了。

public void save() {

String data = "Data to save";

FileOutputStream out = null;

BufferedWriter writer = null;

try {

out = openFileOutput("data", Context.MODE_PRIVATE);

writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(out));

writer.write(data);

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

if (writer != null) {

writer.close();

}

} catch (IOException e) {}

}

      }

    }

以上代码就是将将一 段文本内容保存到文件中。

完成将数据存储到文件中，接下来如何从文件中读取数据呢？

2）从文件中读取数据

Context类中还提供了一个 openFileInput()方法，用于从文件中读取数据。

这个方法只接收一个参数，即要读取的文件名，使用openFileInput("filename")读取存放在/data/data/<package name>/files目录应用私有的文件。该方法返回一个 FileInputStream对象，得到了这个对象之后再通过 Java流的方式就可以将数据读取出来了。 

public String load() {

FileInputStream in = null;

BufferedReader reader = null;

StringBuilder content = new StringBuilder();

try {

in = openFileInput("data");

reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));

String line = "";

while ((line = reader.readLine()) != null) {

content.append(line);

}

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

if (reader != null) {

try {

reader.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

return content.toString();

}

1.2、存储到sd卡中

前面说了file储存，数据是存储在应用程序内的，文件大小受到限制；当要存储大的文件时，就要使用sd卡方式存储了。使用sd卡存储主要是使用Environment这个类的功能。

1）将数据存储到sd卡中

Environment类介绍：

①常用常量：

String MEDIA_MOUNTED：外部存储器可读可写

MEDIA_MOUNTED_READ_ONLY：外部存储器只读

②常用方法：

getExternalStorageDirectory ()：获取SDCard的目录，/mnt/sdcard

getExternalStorageState ()：获取外部存储器的当前状态

通过简单价绍Environment类的使用，接下来就是sd卡读写数据了。以下是往sd卡读写数据的步骤：

1）判断sd卡的状态

2）获取存储器的目录，即sd卡的目录

3）使用IO流对sd卡进行文件的读写操作

4）在清单文件中添加权限

写入数据到sd卡中代码如下：

public void write2Sd(){

if (Environment.getExternalStorageState().equals(  

            Environment.MEDIA_MOUNTED)) {  

        String content = edtContent.getText().toString();  

        try {  

            // 获取SDcard路径  

            File sdCardDir = Environment  

                    .getExternalStorageDirectory();  

            // SDCard目录：/mnt/sdcard  

            String sdcardPath = sdCardDir.getAbsolutePath();  

            File file = new File(sdCardDir, FILE_NAME);  

            // File file = new File(sdcardPath  

            // + File.separator + FILE_NAME);  

            // 以指定文件创建RandomAccessFile对象  

            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(file, "rw");  

            // 将文件记录指针移动最后  

            raf.seek(file.length());  

            // 输出文件内容  

            raf.write(content.getBytes());  

            raf.close();  

        } catch (Exception e) {  

            // TODO: handle exception  

        }  

    }  

}

以上代码可知，往sd卡中写数据先调用getExternalStorageState()判断sd卡状态，接着获取sd卡的存储路径，以路径很文件名创建文件，最后使用RandomAccessFile 类存储数据，使用该类的好处是可以定位的指定位置进行读写数据。

2）从sd卡中读取数据

public void readFromSd(){

if (Environment.getExternalStorageState().equals(  

            Environment.MEDIA_MOUNTED)) {  

        // 获取SDcard路径  

        StringBuilder sb = new StringBuilder();  

        try {  

            File sdCardDir = Environment  

                    .getExternalStorageDirectory();  

            File file = new File(sdCardDir, FILE_NAME);  

            InputStream inputStream = new FileInputStream(file);  

            int len = 0;  

            byte[] buffer = new byte[1024];  

            while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) {  

                sb.append(new String(buffer, 0, len));  

            }  

            tvResult.setText(sb.toString());  

            // 关闭流  

            inputStream.close();  

        } catch (Exception e) {  

            // TODO Auto-generated catch block  

            e.printStackTrace();  

        }  

    } 

}

2、SharedPreferences存储

2.1、将数据存储到 sp中

SharedPreferences类，它是一个轻量级的存储类，适合用于保存软件配置参数。SharedPreferences是使用键值对的方式来存储数据的，存储数据是以xml文件形式存储，文件存放在/data/data/<package name>/shared_prefs目录下。

步骤：

1）获取SharedPreferences对象。

要想使用sp来存储数据，首先需要获取到sp对象。Android 中主要提供了三种方法用于得到 sp对象。 

1、Context类中的 getSharedPreferences(name, mode)方法

Name:用于指定 SharedPreferences文件的名称

mode指定操作模式，和文件存储模式一样。

2、Activity类中的 getPreferences(mode)方法 

使用这个方法时会自动将当前活动的类名作为 SharedPreferences的文件名。 

3. PreferenceManager类中的 getDefaultSharedPreferences(context)方法  这是一个静态方法，使用当前应用程序的包名作为前缀名来命名文件。 

2）调用sp对象的edit()方法来获取一个SharedPreferences.Editor对象。 

3）向 SharedPreferences.Editor 对象中添加数据。比如添加一个布尔型数据就使用 putBoolean方法，添加一个字符串则使用 putString()方法，以此类推。

4）调用 commit()方法将添加的数据提交，从而完成数据存储操作

2.2、从sp中读取数据

步骤：

1）获取SharedPreferences对象。

2）然后分别调用它的 geXxx()方法获取存储的值。如getString()、getInt()和 getBoolean()，没有找到相应的值就会使用方法中传入的默认值来代替

3、Sqlite数据库存储

SQLite是一款轻量级的关系型数据库，它的运算速度非常快， 占用资源很少，通常只需要几百 K的内存就足够了。SQLite 不仅支持标准的SQL语法，还遵循了数据库的 ACID事务。

Android提供了一个 SQLiteOpenHelper帮助类，借助这个类就可以非常简单地对数据库进行创建和升级。

 SQLiteOpenHelper是一个抽象类，有两个抽象方法，分别是 onCreate()和 onUpgrade()，分别在这两个方法中去实现创建、升级数据库的逻辑。 SQLiteOpenHelper中还有两个实例方法，getReadableDatabase() 和 getWritableDatabase()。这两个方法都可以创建或打开一个现有的数据库（如果数据库已存在 则直接打开，否则创建一个新的数据库），并返回一个可对数据库进行读写操作的对象。

3.1、创建数据库

因为SQLiteOpenHelper是一个抽象类，创建数据库的时候可以创建一个类继承SQLiteOpenHelper，并重写其两个抽象方法。新建MyDatabaseHelper 类继承自 SQLiteOpenHelper，代码如下所示： 

public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {

public static final String CREATE_BOOK = "create table book ("

+ "id integer primary key autoincrement, "

            + "author text, "

+ "price real, " 

            + "pages integer, name text)";

private Context mContext;

public MyDatabaseHelper(Context context, String name,

CursorFactory factory, int version) {

super(context, name, factory, version);

mContext = context;

}

@Override

public void onCreate(SQLiteDatabase db) {

db.execSQL(CREATE_BOOK);

Toast.makeText(mContext, "Create succeeded", Toast.LENGTH_SHORT).show();

}

@Override

public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion)    {

}

}

如上所示，先把建表语句写成字符串常量， 在onCreate()方法中调用  SQLiteDatabase的 execSQL()方法去执行这条建表语句，以保证数据库创建的同时也成功的创建Book表。

然后再布局文件加入了一个id是.create_database的Button按钮，用于创建数据库。最后修改 MainActivity中的代码，如下所示： 

public class MainActivity extends Activity {

private MyDatabaseHelper dbHelper;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

dbHelper = new MyDatabaseHelper(this, "BookStore.db", null, 1);

Button createDatabase = (Button) findViewById(R.id.create_database);

createDatabase.setOnClickListener(new OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

dbHelper.getWritableDatabase();

}

});

}

}

如上所示，在 onCreate()方法中构建了一个 MyDatabaseHelper对象，并且通过构造函数的参数将数据库名指定为 BookStore.db，版本号指定为 1，然后在 Create database按钮的点击事件里调用了getWritableDatabase()方法。这样当第一次点击按钮时，就会检测 到当前程序中并没有BookStore.db这个数据库，于是会创建该数据库并调用MyDatabaseHelper中的 onCreate()方法同时也创建Book表。

3.2、升级数据库

MyDatabaseHelper中的onUpgrade() 方法是用于对数据库进行升级的。

接着我们再添加一张 Category表用于记录书籍的分类，修改MyDatabaseHelper 代码如下：

public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {

public static final String CREATE_CATEGORY = "create table Category ("

+ "id integer primary key autoincrement, " 

            + "category_name text, "

+ "category_code integer)";

.....

   @Override

public void onCreate(SQLiteDatabase db) {

db.execSQL(CREATE_BOOK);

db.execSQL(CREATE_CATEGORY);

}

    @Override

public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {

switch (oldVersion) {

case 1:

db.execSQL(CREATE_CATEGORY);

case 2:

db.execSQL("alter table Book add column category_id integer");

default:

}

}

}

可以看到，这里在onUpgrade()方法中加入了一个switch判断，如果oldVersion等于1，就再创建一个CATEGORY表。接着只需要在创建MyDatabaseHelper 时构造函数第四个参数改成大于1的整数即可。

紧接着，发现CATEGORY表少添加了category_id列，为了保留原有数据库的数据，只需在添加一个case语句，使用alter..add添加该列就行，注意case之间没有break。使用这种方式升级数据库就不会导致表中的数据丢失问题。

3.3、数据库的CRUD操作

数据库的crud其中 C 代表添加 （Create），R代表查询（Retrieve），U代表更新（Update） ，D代表删除（Delete）。每一种操 作又各自对应了一种 SQL命令。

调用SQLiteOpenHelper的getReadableDatabase()或getWritableDatabase()

方法是可以用于创建和升级数据库的，这两个方法还都会返回一个SQLiteDatabase 对象，借助这个对象就可以对数据进行 CRUD操作。 

1）C 数据库的add操作

SQLiteDatabase中的 insert(table, nullColumnHack, values)方法

Table：表名

nullColumnHack:通常用不到，直接传null。

Value:ContentValue,是map集合，表示待添加的数据。

public void add() {

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();

ContentValues values = new ContentValues(); // 开始组装第一条数据

values.put("name", "The Da Vinci Code");

values.put("author", "Dan Brown");

values.put("pages", 454);

values.put("price", 16.96);

db.insert("Book", null, values);

}

2）R数据库的query操作

SQLiteDatabase中的query(table, columns, selection, selectionArgs, groupBy, having, orderBy)方法：

table, 表名

columns, 指定去查询哪几列

selection, selectionArgs, 指定约束条件和占位符，表示查询哪几行

groupBy, 对查询结果进行group by操作

having, 对groupBy后的数据进行进一步过滤

orderBy，对查询的结果进行排序

public void query() {

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();

// 查询Book表中所有的数据

Cursor cursor = db.query("Book", null, null, null, null, null, null);

if (cursor.moveToFirst()) {

do {

// 遍历Cursor对象

String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name"));

String author = cursor.getString(cursor

.getColumnIndex("author"));

int pages = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("pages"));

double price = cursor.getDouble(cursor.getColumnIndex("price"));

} while (cursor.moveToNext());

}

cursor.close();

}

3）U数据库的update操作

SQLiteDatabase中的 update(table, values, whereClause, whereArgs)方法

Table：表名

Value:ContentValue,是map集合。

whereClause、whereArgs:指定第三和第四个参数用于指定修改哪些行

public void update() {

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();

ContentValues values = new ContentValues(); 

values.put("price", 10.99); 

db.update("Book", values, "name = ?", 

new String[] { "xiao ming" }); 

}

4）D数据库的delete操作

SQLiteDatabase中的 delete(table, whereClause, whereArgs)

table,表名

whereClause, whereArgs：指定要删除哪些行，对应sql语句的where部分。

public void delete() {

SQLiteDatabase db = dbHelper.getWritableDatabase();

db.delete("Book", "pages > ?", new String[] { "500" });

}

3.4、使用SQL操作数据库

Android中支持使用原生的sql语句执行数据库的增删改查操作。具体如下：

添加数据的方法如下：

 db.execSQL("insertintoBook(name,author,pages,price)values(?,?,?,?)", new String[] { "The Da Vinci Code", "Dan Brown", "454", "16.96" }); 

 更新数据的方法如下： 

db.execSQL("updateBooksetprice=? wherename=?",new String[]{"10.99", "The Da Vinci Code" }); 

删除数据的方法如下： 

db.execSQL("delete from Book where pages > ?", new String[] { "500" }); 

查询数据的方法如下： 

db.rawQuery("select * from Book", null); 

3.5、使用LitePal框架完成Android数据库的存储

使用SQLiteOpenHelper有一个弊端，就是如果数据库中某一列已经没有用了，我想把这一列删除，使用SQLite是无法实现删除某一列的（开发中多是忽视它，反正以后也用不到，留着也占用不了多少空间），另外就是如果表之间存在关联关系，建表语句就会变得很复杂，因此使用LitePal来自动建立表关联又是一个非常不错的选择，我们不需要关心什么外键、中间表等实现的细节，只需要在对象中声明好它们相互之间的引用关系，LitePal就会自动在数据库表之间建立好相应的关联关系了。

注：虽然使用Litepal框架可以轻松实习表的关联，但表的关联知识了解下还是有必要的。多表设计数据库口诀：

一对一关联的实现方式是用外键，多对一关联的实现方式也是用外键（外键必须加载多方），多对多关联的实现方式是用中间表。