iOS之Sqlite3封装

一、代码下载

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二、实例效果展示

三、实例项目简单介绍

这个实例主要是封装sqlite3数据库工具，并用这个工具实现记录、删除、改动、查询学生信息的功能。另外一个附属的功能就是依据学生的姓名首字母分组并加入索引。

对于数据库。我做了两层封装。

第一层是对数据库的基本操作进行抽象。第二层是对学生数据的操作进行抽象。这样的分层的思想不仅能使处于底层的功能得到多次重用，调高效率。并且这样做逻辑清晰，易于定位问题，故意于维护与跟新。

四、实例项目分析

1、首先抽象出数据库基本操作工具类，而数据库的基本操作有：打开、关闭、建表、增、删、改、查……基于这些操作，我封装出例如以下五个方法来提供数据库的操作：

 *  打开数据库
 *
 *  @param path    数据库路径
 *  @param success 打开成功的回调
 *  @param falure  打开失败的回调
 */
+ (void)openDBPath:(NSString *)path succesefulBlock:(void (^)(sqlite3 *db))success andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    sqlite3 *database = NULL;
    int result = sqlite3_open(path.UTF8String, &database);
    if (result == SQLITE_OK) {
        if (success) {
            success(database);
        }
    }
    else
    {
        if (failure) {
            const char *msg = sqlite3_errmsg(database);
            failure([NSString stringWithUTF8String:msg]);
        }

        if (database) {
            [self closeDB:database succesefulBlock:nil andFailureBlock:nil];
        }
    }
}

/**
 *  关闭数据库
 *
 *  @param database 数据库链接
 *  @param succese  成功的回调
 *  @param failure  失败的回调
 */
+ (void)closeDB:(sqlite3 *)database succesefulBlock:(void (^)())succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    int result = sqlite3_close(database);
    if (result == SQLITE_OK) {
        if (succese) {
            succese();
        }
    }
    else
    {
        if (failure) {
            failure([NSString stringWithUTF8String:sqlite3_errmsg(database)]);
        }
    }
}

/**
 *  运行SQL语句（不适应查询语句和blob(NSData)二进制数据类型的操作）
 *
 *  @param sqStr    SQL语句
 *  @param database 数据库链接
 *  @param succese  成功的回调
 *  @param failure  失败的回调
 */
+ (void)executeSql:(NSString *)sqStr toDatabase:(sqlite3 *)database succesefulBlock:(void (^)())succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    DebugLog(@"%@", sqStr);
    char *msg = NULL;
    int result = sqlite3_exec(database, sqStr.UTF8String, NULL, NULL, &msg);
    if (result == SQLITE_OK) {
        if (succese) {
            succese();
        }
    }
    else
    {
        if (failure) {
            failure([NSString stringWithUTF8String:msg]);
        }
    }
}

/**
 *  准备须要sqlite3_stmt结果集的SQL语句
 *
 *  @param sqStr    SQL语句
 *  @param database 数据库连接
 *  @param succese  成功的回调
 *  @param failure  失败的回调
 */
+ (void)prepareSql:(NSString *)sqStr fromDatabase:(sqlite3 *)database succesefulBlock:(void (^)(sqlite3_stmt *stmt))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    DebugLog(@"%@", sqStr);
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    int result = sqlite3_prepare_v2(database, sqStr.UTF8String, -1, &stmt, NULL);
    if (result == SQLITE_OK) {
        if (succese) {
            succese(stmt);
        }
    }
    else
    {
        if (failure) {
            failure(@"SQL语句是非法的。");
        }
    }
}

2、接着就是抽象学生数据功能类了。依据须要我抽象出了例如以下五个方法

/**
 *  获取全部学生
 *
 *  @param callBack 回调
 */
+ (void)getAllStudents:(void (^)(NSArray *students, NSString *msg))callBack;

/**
 *  加入学生
 *
 *  @param studentModel 学生模型
 *  @param succese      加入成功回调
 *  @param failure      加入失败回调
 */
+ (void)addStudent:(StudentModel *)studentModel succesefulBlock:(void (^)(StudentModel *studentModel))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure;

/**
 *  更新学生
 *
 *  @param studentModel 学生模型
 *  @param succese      更新成功回调
 *  @param failure      更新失败回调
 */
+ (void)updateStudent:(StudentModel *)studentModel  succesefulBlock:(void (^)(StudentModel *studentModel))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure;

/**
 *  按条件搜索学生
 *
 *  @param condition 条件
 *  @param callBack  搜索回调
 */
+ (void)searchStudents:(NSString *)condition andCallBack:(void (^)(NSArray *students, NSString *msg))callBack;

/**
 *  删除学生
 *
 *  @param studentModel 学生模型
 *  @param succese      删除成功回调
 *  @param failure      删除失败回调
 */
+ (void)deleteStudent:(StudentModel *)studentModel  succesefulBlock:(void (^)(StudentModel *studentModel))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure;

细节分析
- 因为该功能类都是使用类方法，所以不能以实例变量来存储数据，因此声明全局变量static sqlite3 *database来存储数据库的链接。并以static关键字修饰来避免其它源文件对其訪问。
- 类方法initialize是在手动调用累中不论什么方法前调用一次，所以在这种方法中打开数据库并创建学生表是很合适的。

/**
 *  在手动调用类里的不论什么方法前自己主动调用一次
 */
+ (void)initialize
{
    [SqliteDBAccess openDBPath:SqlitePathStr succesefulBlock:^(sqlite3 *db) {
        DebugLog(@"数据库打开成功。");
        [SqliteDBAccess executeSql:[NSString stringWithFormat:@"CREATE TABLE IF NOT EXISTS %@ (identifier integer PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name text NOT NULL, studentNumber text NOT NULL UNIQUE, photo blob, age integer NOT NULL, address text, describe text);", StudentTableName] toDatabase:db succesefulBlock:^{
            database = db;
            DebugLog(@"学生表创建成功!");
        } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
            DebugLog(@"学生表创建失败。%@", msg);
        }];
    } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
        DebugLog(@"数据库打开失败，%@", msg);
    }];
}

• 在学生数据功能类的内部能够封装一个不公开的方法来从sqlite3_stmt结果集中获取学生模型对象

/**
 *  从sqlite3_stmt中获取学生数据
 *
 *  @param stmt sqlite3_stmt结果集
 *
 *  @return 学生数组
 */
+ (NSArray *)getStudentsFromStatement:(sqlite3_stmt *)stmt
{
    NSMutableArray *students = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
    StudentModel *studentModel;
    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
        studentModel = [[StudentModel alloc] init];
        studentModel.identifier = sqlite3_column_int(stmt, 0);
        char *name = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 1);
        char *studentNumber = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 2);
        void *photo = (void *)sqlite3_column_blob(stmt, 3);
        studentModel.name = name ? [NSString stringWithUTF8String:name] : nil;
        studentModel.studentNumber = studentNumber ?
 [NSString stringWithUTF8String:studentNumber] : nil;
        studentModel.photo = photo ? [UIImage imageWithData:[NSData dataWithBytes:photo length:sqlite3_column_bytes(stmt, 3)]] : nil;
        studentModel.age = sqlite3_column_int(stmt, 4);
        char *address = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 5);
        char *describe = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 6);
        studentModel.address = address ?
 [NSString stringWithUTF8String:address] : nil;
        studentModel.describe = describe ? [NSString stringWithUTF8String:describe] : nil;

        [students addObject:studentModel];
    }

    return students;
}

• 因为表中存在二进制数据，所以插入跟新二进制数据时使用sqlite3_exec函数运行SQL语句是有问题的，须要使用sqlite3_step函数来运行SQL语句。

/**
 *  更新学生
 *
 *  @param studentModel 学生模型
 *  @param succese      更新成功回调
 *  @param failure      更新失败回调
 */
+ (void)updateStudent:(StudentModel *)studentModel  succesefulBlock:(void (^)(StudentModel *studentModel))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    [SqliteDBAccess prepareSql:[NSString stringWithFormat:@"UPDATE %@ SET name = ?, studentNumber = ?, photo = ?, age = ?, address = ?, describe = ? WHERE identifier = ?;", StudentTableName] fromDatabase:database succesefulBlock:^(sqlite3_stmt *stmt) {
        NSData *data = UIImagePNGRepresentation(studentModel.photo);
        sqlite3_bind_text(stmt, 1, studentModel.name.UTF8String, -1, NULL);
        sqlite3_bind_text(stmt, 2, studentModel.studentNumber.UTF8String, -1, NULL);
        sqlite3_bind_blob(stmt, 3, [data bytes], (int)[data length], NULL);
        sqlite3_bind_int(stmt, 4, studentModel.age);
        sqlite3_bind_text(stmt, 5, studentModel.address.UTF8String, -1, NULL);
        sqlite3_bind_text(stmt, 6, studentModel.describe.UTF8String, -1, NULL);
        sqlite3_bind_int(stmt, 7, studentModel.identifier);
        //运行完毕
        if (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_DONE) {
            if (succese) {
                succese(studentModel);
            }
        }
        else
        {
            if (failure) {
                failure([NSString stringWithFormat:@"更新学生失败。%@", [NSString stringWithUTF8String:sqlite3_errmsg(database)]]);
            }
        }

        //在遍历完结果集后，调用sqlite3_finalize以释放和预编译的语句相关的资源。

        sqlite3_finalize(stmt);
    } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
        if (failure) {
            failure([NSString stringWithFormat:@"更新学生失败。%@", msg]);
        }
    }];
}

五、问题与补充

1.sqlite3事务：是并发控制的基本单位。所谓的事务。它是一个操作序列，这些操作要么都运行。要么都不运行，它是一个不可切割的工作单位。比如，银行转账工作：从一个账号扣款并使还有一个账号增款，这两个操作要么都运行，要么都不运行。所以，应该把它们看成一个事务。事务是数据库维护数据一致性的单位，在每一个事务结束时，都能保持数据一致性。 针对上面的描写叙述能够看出，事务的提出主要是为了解决并发情况下保持数据一致性的问题。

事务的语句：
- 開始事物：BEGIN TRANSACTION
- 提交事物：COMMIT TRANSACTION
- 回滚事务：ROLLBACK TRANSACTION

项目中加入学生数据的时候，并没有设置identifer主键。可是主键是实用的，在插入成功后须要查出来，因此加入学生就涉及两步操作：插入数据，查询数据。并且这两个操作必须要同一时候成功才干算是学生加入成功。所以在这里，我就开启一个事务。先插入学生数据，再查询此学生数据，仅仅要有一个步骤错误发生就回滚事务，全部成功则提交事务：

/**
 *  加入学生
 *
 *  @param studentModel 学生模型
 *  @param succese      加入成功回调
 *  @param failure      加入失败回调
 */
+ (void)addStudent:(StudentModel *)studentModel succesefulBlock:(void (^)(StudentModel *studentModel))succese andFailureBlock:(void (^)(NSString *msg))failure
{
    //开启事务
    [SqliteDBAccess executeSql:@"BEGIN TRANSACTION" toDatabase:database succesefulBlock:^{
        DebugLog(@"事务启动成功。");

        [SqliteDBAccess prepareSql:[NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO %@ (name, studentNumber, photo, age, address, describe) VALUES(?, ?
, ?
, ?, ?, ?);", StudentTableName] fromDatabase:database succesefulBlock:^(sqlite3_stmt *stmt) {
            NSData *data = UIImagePNGRepresentation(studentModel.photo);
            sqlite3_bind_text(stmt, 1, studentModel.name.UTF8String, -1, NULL);
            sqlite3_bind_text(stmt, 2, studentModel.studentNumber.UTF8String, -1, NULL);
            sqlite3_bind_blob(stmt, 3, [data bytes], (int)[data length], NULL);
            sqlite3_bind_int(stmt, 4, studentModel.age);
            sqlite3_bind_text(stmt, 5, studentModel.address.UTF8String, -1, NULL);
            sqlite3_bind_text(stmt, 6, studentModel.describe.UTF8String, -1, NULL);
            if (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_DONE) {
                [SqliteDBAccess prepareSql:[NSString stringWithFormat:@"SELECT * FROM %@ WHERE studentNumber = ?
;", StudentTableName] fromDatabase:database succesefulBlock:^(sqlite3_stmt *stmt) {
                    sqlite3_bind_text(stmt, 1, studentModel.studentNumber.UTF8String, -1, NULL);
                    StudentModel *model = [[self getStudentsFromStatement:stmt] firstObject];
                    if (studentModel) {
                        studentModel.identifier = model.identifier;
                        if (succese) {
                            succese(studentModel);
                        }

                        //提交事务
                        [SqliteDBAccess executeSql:@"COMMIT TRANSACTION" toDatabase:database succesefulBlock:^{
                            DebugLog(@"提交事务成功！");
                        } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
                            DebugLog(@"提交事务失败：%@", msg);
                        }];
                    }
                    else
                    {
                        //回滚事务
                        [SqliteDBAccess executeSql:@"ROLLBACK TRANSACTION" toDatabase:database succesefulBlock:^{
                            DebugLog(@"回滚成功。");
                        } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
                            DebugLog(@"回滚失败：%@", msg);
                        }];
                    }

                    //在遍历完结果集后，调用sqlite3_finalize以释放和预编译的语句相关的资源。
                    sqlite3_finalize(stmt);
                } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
                    if (failure) {
                        failure(msg);

                        //回滚事务
                        [SqliteDBAccess executeSql:@"ROLLBACK TRANSACTION" toDatabase:database succesefulBlock:^{
                            DebugLog(@"回滚成功。");
                        } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
                            DebugLog(@"回滚失败：%@", msg);
                        }];
                    }
                }];
            }
            else
            {
                if (failure) {
                    failure([NSString stringWithFormat:@"加入学生失败，%@", [NSString stringWithUTF8String:sqlite3_errmsg(database)]]);
                }
            }

            //在遍历完结果集后，调用sqlite3_finalize以释放和预编译的语句相关的资源。
            sqlite3_finalize(stmt);
        } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
            if (failure) {
                failure([NSString stringWithFormat:@"加入学生失败。%@", msg]);
            }

            //回滚事务
            [SqliteDBAccess executeSql:@"ROLLBACK TRANSACTION" toDatabase:database succesefulBlock:^{
                DebugLog(@"回滚成功。");
            } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
                DebugLog(@"回滚失败：%@", msg);
            }];
        }];
    } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
        DebugLog(@"事务启动失败：%@", msg);
    }];
}

2.sqlite3注入漏洞：
举例：登录功能
1.用户输入登录名和密码：userName = ‘zhangsan or 1 = 1 or ” = ”’ password = ‘123456’
select * from t_user where name = ‘zhangsan or 1 = 1 or ” = ”’ and password = ‘123456’;
如此条件永远成立
解决方式：參数化查询
用？替换掉须要查询的条件
select * from t_user where name = ?

and passsword = ?

;
检查查询语句合法后。再绑定參数
sqlite3_bind_text(stmt, 1, “张三”, NULL);

3.sqlite3模糊查询：确定给定的字符串是否与指定的模式匹配。模式能够包括常规字符和通配符字符。

模式匹配过程中，常规字符必须与字符串中指定的字符全然匹配。然而，可 使用字符串的随意片段匹配通配符。与使用 = 和 != 字符串比較运算符相比，使用通配符可使 LIKE 运算符更加灵活。
- %：包括零个或很多其它字符的随意字符串。WHERE title LIKE ‘%computer%’ 将查找处于书名任何位置的包括单词 computer 的全部书名。
- _（下划线）：不论什么单个字符。

WHERE au_fname LIKE ‘_ean’ 将查找以 ean 结尾的全部 4 个字母的名字（Dean、Sean 等）。

- [ ]：指定范围 ([a-f]) 或集合 ([abcdef]) 中的不论什么单个字符。WHERE au_lname LIKE ‘[C-P]arsen’ 将查找以arsen 结尾且以介于 C 与 P 之间的不论什么单个字符開始的作者姓氏，比如，Carsen、Larsen、Karsen 等。
- [^]：不属于指定范围 ([a-f]) 或集合 ([abcdef]) 的不论什么单个字符。WHERE au_lname LIKE ‘de[^l]%’ 将查找以 de 開始且其后的字母不为 l 的全部作者的姓氏。

/**
 *  按条件搜索学生
 *
 *  @param condition 条件
 *  @param callBack  搜索回调
 */
+ (void)searchStudents:(NSString *)condition andCallBack:(void (^)(NSArray *students, NSString *msg))callBack
{
    int age = [condition intValue];
    NSString *selectStr;
    if (age != 0 || [condition isEqualToString:@"0"]) {
        selectStr = [NSString stringWithFormat:@"SELECT * FROM %@ WHERE name LIKE ?
 or studentNumber LIKE ? or age LIKE ?
;", StudentTableName];
    }
    else
    {
        selectStr = [NSString stringWithFormat:@"SELECT * FROM %@ WHERE name LIKE ?
 or studentNumber LIKE ?;", StudentTableName];
    }
    [SqliteDBAccess prepareSql:selectStr fromDatabase:database succesefulBlock:^(sqlite3_stmt *stmt) {
        sqlite3_bind_text(stmt, 1, [NSString stringWithFormat:@"%%%@%%", condition].UTF8String, -1, NULL);
        sqlite3_bind_text(stmt, 2, [NSString stringWithFormat:@"%%%@%%", condition].UTF8String, -1, NULL);
        if (age != 0 || [condition isEqualToString:@"0"]) {
            sqlite3_bind_int(stmt, 3, age);
        }

        if (callBack) {
            callBack([self getStudentsFromStatement:stmt], @"搜索成功！");
        }

        //在遍历完结果集后。调用sqlite3_finalize以释放和预编译的语句相关的资源。

        sqlite3_finalize(stmt);
    } andFailureBlock:^(NSString *msg) {
        if (callBack) {
            callBack(nil, msg);
        }
    }];
}

3.UITableView索引：
- 对数据进行分组排序

/**
 *  按首字母分组排序
 *
 *  @param sourceArr 目标数组
 *
 *  @return 分好组的数组
 */
- (NSArray *)groupedByLetter:(NSArray *)sourceArr
{
    UILocalizedIndexedCollation *collation = [UILocalizedIndexedCollation currentCollation];

    //依照索引创建相应的数组
    NSMutableArray *sectionsArr = [NSMutableArray arrayWithCapacity:collation.sectionTitles.count];
    for (int index = 0; index < collation.sectionTitles.count; index++) {
        NSMutableArray *arr = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
        [sectionsArr addObject:arr];
    }

    //设置StudentModel模型的组号。并装进相应数组中
    for (StudentModel *studentModel in sourceArr) {
        NSInteger section = [collation sectionForObject:studentModel collationStringSelector:@selector(name)];
        studentModel.section = section;
        [sectionsArr[section] addObject:studentModel];
    }

    //对每组数据进行按名称首字母排序
    NSMutableArray *resultArr = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
    for (NSArray *arr in sectionsArr) {
        [resultArr addObject:[NSMutableArray arrayWithArray:[collation sortedArrayFromArray:arr collationStringSelector:@selector(name)]]];
    }

    return resultArr;
}

• 在UITableView的代理方法中设置组的标题和索引数组

- (NSString *)tableView:(UITableView *)tableView titleForHeaderInSection:(NSInteger)section
{
    if (tableView == self.tableView && [self.studentsArr[section] count] > 0) {
        return [UILocalizedIndexedCollation currentCollation].sectionTitles[section];
    }

    return nil;
}
- (NSArray<NSString *> *)sectionIndexTitlesForTableView:(UITableView *)tableView
{
    if (tableView == self.tableView) {
        NSMutableArray *resultArr = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1];
        for (NSArray *arr in self.studentsArr) {
            if (arr.count > 0) {
                NSInteger index = [self.studentsArr indexOfObject:arr];
                [resultArr addObject:[UILocalizedIndexedCollation currentCollation].sectionTitles[index]];
            }
        }
        [resultArr insertObject:UITableViewIndexSearch atIndex:0];

        return resultArr;
    }
    else
    {
        return nil;
    }
}

• 在UITableView的代理方法中将索引与cell的组联系起来

- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView sectionForSectionIndexTitle:(NSString *)title atIndex:(NSInteger)index
{
    NSInteger result = -1;
    if (tableView == self.tableView) {
        if (index == 0) {
            [tableView scrollRectToVisible:tableView.tableHeaderView.frame animated:NO];
        }
        else
        {
            result = [[UILocalizedIndexedCollation currentCollation].sectionTitles indexOfObject:title];
        }
    }

    return result;
}