Android本地数据库探究 (android本地数据库原理)
随着移动互联网时代的到来，移动设备已然成为人们日常使用最频繁的终端设备之一，为了更好地满足用户日益增长的数据存储需求，Android系统提供的本地数据库帮助开发者在设备存储中安全地存储和检索数据，成为了移动应用程序构建的必要组件之一。本文将对Android本地数据库进行详细介绍和探究，以及实现一个简单的本地数据库应用程序。
一、Android本地数据库介绍
Android系统提供了SQLite数据库引擎作为其默认的本地数据库管理系统。SQLite是一个轻量级的嵌入式数据库引擎，在智能手机、平板电脑等移动设备上广泛应用。与传统的关系型数据库相比，SQLite具有小巧、速度快、易使用等特点。SQLite可以直接在Android设备本地存储中创建和管理数据库，并提供了包括Insert、Delete、Update、Select等基本数据库操作。而在Android中，使用SQLite数据库主要通过SQLiteOpenHelper和SQLiteDatabase两个API类实现。
二、Android本地数据库构成
Android本地数据库主要由以下几个部分组成：
1、数据库：存储数据的物理容器，由表、视图、索引等多个部分组成。
2、表：数据库中数据存储的最小单位，由多个字段组成，每个字段对应一列，每行数据代表一条记录。
3、字段：每个字段对应表中的一列，用来存储数据。
4、记录：表中存储的数据行，由多个字段组成。
5、SQL语句：用来在数据库中进行数据操作的语言，包括创建表、增加字段、添加记录、修改记录、查询记录等多种操作。
6、SQLiteOpenHelper：提供了管理SQLite数据库的功能，如创建数据库、创建表、更新数据库等。
7、SQLiteDatabase：提供了对数据库的增删改查等操作，是SQLiteOpenHelper实现的基础类。
三、Android本地数据库的使用
Android本地数据库的使用主要涉及到以下几个关键步骤：
1、创建数据库和表结构
通过SQLiteOpenHelper创建数据库和表结构，包括创建数据库和数据表，建立索引等操作。
2、插入数据
可通过SQLiteDatabase实现表中数据插入，插入数据之前需确保相应表已经存在。
3、更新数据
可通过SQLiteDatabase实现对表中数据的修改，需先通过查询找到对应记录，再进行更新操作。
4、查询数据
可通过SQLiteDatabase实现表中数据的查询，可使用基本的SQL语句，如SELECT语句，根据需求查询相关数据。
5、删除数据
可通过SQLiteDatabase实现删除表中指定的数据，需先通过查询找到对应记录，再进行删除操作。
6、管理数据库
通过SQLiteOpenHelper提供的API可实现升级、备份和还原等高级数据库管理操作。
四、Android本地数据库应用程序实现
接下来代码基于Android Studio开发环境中进行，具体步骤如下：
1、打开Android Studio，点击“Create New Project”创建一个新工程。
2、选择“Empty Activity”，并命名为“DatabaseDemo”。
3、在代码中添加SQLiteOpenHelper类，并完成数据库创建和管理的初始化操作。
public class DatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {
private static final String DATABASE_NAME = “mydatabase.db”;
private static final int DATABASE_VERSION = 1;
private static final String CREATE_TABLE = “create table test(_id integer primary key autoincrement,” + “name text not null);”;
public DatabaseHelper(Context context) {
super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
}
@Override
public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
db.execSQL(CREATE_TABLE);
}
@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
}
}
4、在MnActivity中添加视图控件，并通过数据库插入、查询、删除等操作展示相关功能。
public class MnActivity extends AppCompatActivity {
private EditText etName;
private Button btnAdd;
private Button btnDelete;
private Button btnQuery;
private TextView tvResult;
private SQLiteDatabase db;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_mn);
etName = (EditText) findViewById(R.id.et_name);
btnAdd = (Button) findViewById(R.id.btn_add);
btnDelete = (Button) findViewById(R.id.btn_delete);
btnQuery = (Button) findViewById(R.id.btn_query);
tvResult = (TextView) findViewById(R.id.tv_result);
DatabaseHelper dbHelper = new DatabaseHelper(this);
db = dbHelper.getWritableDatabase();
}
public void onAdd(View view) {
ContentValues values = new ContentValues();
values.put(“name”, etName.getText().toString());
db.insert(“test”, null, values);
}
public void onDelete(View view) {
db.delete(“test”, “name=?”, new String[]{etName.getText().toString()});
}
public void onQuery(View view) {
Cursor cursor = db.query(“test”, null, null, null, null, null, null);
StringBuilder = new StringBuilder();
while (cursor.moveToNext()) {
int _id = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex(“_id”));
String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex(“name”));
.append(“_id=”).append(_id).append(“, name=”).append(name).append(“\n”);
}
tvResult.setText(.toString());
}
}
五、
通过以上探究和介绍，我们可以知道Android本地数据库提供了强大的数据库管理和操作功能，可以帮助我们轻松地构建移动应用程序。而更深层次的数据库性能优化和数据管理需求仍需开发者进一步探究和实践。
相关问题拓展阅读：
数据库分析的原理是什么？
数据库系统的基本概念
数据：实际上就是描述事物的符号记录。
数据的特点：有一定的结构，有型与值之分，如整型、实型、字符型等。而数据的值给出了符合定型的值，如整型值15。
数据库：是数据的，具有统一的结构形式并存放于统一的存储介质内，是多种应用数据的集成，并可被各个应用程序共享。
数据库存放数据是按数据所提供的数据模式存放的，具有集成与共享的特点。
数据库管理系统：一种系统软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等，是数据库的核心。
数据库管理系统功能：
（1）数据模式定义：即为数据库构建其数据框架；
（2）数据存取的物理构建：为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段；
（3）数据操纵：为用户使用数据库的数据提供方便，如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算及统计；
（4）数据的完整性、安生性定义与检查；
（5）数据库的并发控制与故障恢复；
（6）数据的服务：如拷贝、转存、重组、性能监测、分析等。
为完成以上六个功能，数据库管理系统提供以下的数据语言：
（1）数据定义语言：负责数据的模式定义与数据的物理存取构建；
（2）数据操纵语言：负责数据的操纵，如查询与增、删、改等；
（3）数据控制语言：负责数据完整性、安全性的定义与检查以及并发控制、故障恢复等。
数据语言按其使用方式具有两种结构形式：交互式命令(又称自含型或自主型语言)宿主型语言（一般可嵌入某些宿主语言中）戚缺。
数据库管理员：对数据库进行规划、设计、维护、监视等的专业管理人员。
数据库系统：由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数据库管理员（人员）、硬件平台（硬件）、软件平台（软件）五个部分构成的运行实体。
数据库应用系统：由数据库系统、应用软件及应用界面三者组成。
文件系统阶段：提供了简单的数据共享与数据管理能力，但是它无法提供完整的、统一的、管理和数据共享的能力。
层次数据库与网状数据库系统阶段 ：为统一与共享数据提供了有力支撑。
关系数据库系统阶段
数据库系统的基本特点：数据的集成性 、数据的高共享性与低冗余性 、数据独立性（物理独立性与逻辑独立性）、数据统一管理与控制。
数据库系统的三级模式：
（1）概念模式：数据库系统中全局数据逻辑结构的描述，全体用户公共数据视图；
（2）外模式：也称子模式与用户模式。是用户的数据视图，也就是用户所见到的数据模式；
（3）内模式：又称物理模式，它给出了数据库物理存储结构与物理存取方法。
数据库系统的两级映射：
（1）概念模式到内模式的映射；
（2）外模式到概念模式的映射。
4.2 数据模型
数据模型的概念：是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表与操作提供一个抽象的框架。描述了数据结构、数据操作及数据约束。
E-R模型的基本概念
（1）实体：现实世界中的事物；
（2）属性：事物的特性；
（3）联系：现实世界中事物间的关系。实体集的关系有一对一、一对多、多对多的联系。
E-R模型三个基本概念之间的联接关系：实体是概念世界中的基本单位，属性有属性域，每个实体可取属性域内的值。一个实体的所有属性值叫元组。
E-R模型的图示法：（1）实体集表示法； （2）属性表法； （3）联系表示法。
层次模型的基本结构是树形结构，具有以下特点：
（1）每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根；
（2）树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。
从图论上看，网状模型是一个不加任何条件限制的无向图。
关系模型采用二维表来表示，简称表，由表框架及表的元组组成。一个二维表就是一个关系。
在二维表中凡能唯一标识元组的最小属性称为键或码。从所有侯选健中简仔贺选取一个作为用户使用的键称主键。表A中的某属性是某表B的键，则称该属性集为A的外键或外码。
关系中的数据约束：
（1）实体完整性约束：约束关系的主键中属拦派性值不能为空值；
（2）参照完全性约束：是关系之间的基本约束；
（3）用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。
4.3关系代数
关系数据库系统的特点之一是它建立在数据理论的基础之上，有很多数据理论可以表示关系模型的数据操作，其中最为著名的是关系代数与关系演算。
关系模型的基本运算：
（1）插入 （2）删除 (3)修改 （4）查询（包括投影、选择、笛卡尔积运算）
4.4 数据库设计与管理
数据库设计是数据应用的核心。
数据库设计的两种方法：
（1）面向数据：以信息需求为主，兼顾处理需求；
（2）面向过程：以处理需求为主，兼顾信息需求。
数据库的生命周期：需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、编码阶段、测试阶段、运行阶段、进一步修改阶段。
需求分析常用结构析方法和面向对象的方法。结构化分析（简称SA）方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图表达数据和处理过程的关系。对数据库设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。
数据字典是各类数据描述的，包括5个部分：数据项、数据结构、数据流（可以是数据项，也可以是数据结构）、数据存储、处理过程。
数据库概念设计的目的是分析数据内在语义关系。设计的方法有两种
（1）集中式模式设计法（适用于小型或并不复杂的单位或部门）；
（2）视图集成设计法。
设计方法：E-R模型与视图集成。
视图设计一般有三种设计次序：自顶向下、由底向上、由内向外。
视图集成的几种冲突：命名冲突、概念冲突、域冲突、约束冲突。
关系视图设计：关系视图的设计又称外模式设计。
关系视图的主要作用：
（1）提供数据逻辑独立性；
（2）能适应用户对数据的不同需求；
（3）有一定数据保密功能。
数据库的物理设计主要目标是对数据内部物理结构作调整并选择合理的存取路径，以提高数据库访问速度有效利用存储空间。一般RDBMS中留给用户参与物理设计的内容大致有索引设计、集成簇设计和分区设计。
数据库管理的内容：
（1）数据库的建立；
（2）数据库的调整；
（3）数据库的重组；
（4）数据库安全性与完整性控制；
（5）数据库的故障恢复；
（6）数据库监控。
如何Android数据库缓存进行管理
无论大型或小型应用，灵活的缓存可以说不仅大大减轻了服务器的压力，而且因为更快速的用户体验而方便了用户。
Android的apk可以说是作为小型应用，其中99%的应用并不是需要实时更新的，而且诟病于蜗牛般的移动网速，与服务器的数据交互是能少则少，这样用户体验才更好，这也是我们有时舍弃webview而采用json传输数据的原因之一。
采用缓存，可以进一步大大缓解数据交互的压力，特此，我们简略列举一下缓存管理的适用环境：
1. 提供网络服务的应用
2. 数据更新不隐拆晌需要实时更新，但是哪怕是3-5分钟的延迟也是可以采用缓存机制。
3. 缓存的过期时间是可以接受的(不会因为缓存带来的好处，导致某些数据因为更新不及时而影响产品的形象等)
带来的好处：
1. 服务器的压力大大减小
2. 客户端的响应速度大大变快(用户体验)
3. 客户端的数据加载出错情况大大较少，大大提高了应有的稳定性(用户体验)
4. 一定程度上可以支持离线浏览(或者说为离线浏览提供了技术支持)
一、缓存管理的方法
这里的缓存管理的原理很简：通过时间的设置来判断是否读取缓存还是重新下载。
里面会有一些细节的处理，后面会详细阐述。
基于这个原理，目前鄙人见过的两种比较常见的缓存管理方法是:数据库法和文件法。
二、数据库法缓存管理
这种方法是在下载完数据文件后，把文件的相关信息如url，路经，下载时间，过期时间等存放到数据库，下次下载的时候根据url先从数据库中查询，如果查询到当前时间并未过期，就根据路径读取本地文件，从而实现缓存的效果。
从实现上我们可以看到这种方法可以灵活存放文件的属性，进而提供了很大的扩展性，可以为其它的功能提供一定的支持；
从操作上需要创建数据库，每次查询数据库，如果过期还需要更新数据库，清理缓存的时候还需要删除数据库数据，稍显麻烦，而数据库操作不当又容易出现一系列的性能，ANR问题，实现的时候要谨慎，具体作的话，但也只是增加一个工具类或方法的事情。
还有一个问题，缓存的数据库是存放在/data/data//databases/目录下，是占用内存空间的，如果缓存累计，容易浪费内存，需要及时清理缓存。
当然这种方法从目前一些应用的实用上看，我没有发现什么问题。
本文我侧重强调第二种方法，之一种方法的实现，就此掠过。
三、文件法缓存管理
这种方法，使用File.lastModified()方法得到文件的最后修改时间，与当前时间判御衡断是否过期，从而实现缓存效果。
实现上只能使用这一个属性，没有为其它的功能提供技术支持的可能。
操作上倒是简单，比较时间即可。本身处理也不容易带来其它问题，代价低廉。
四、文件法缓存管理的两点说明
1. 不同类型的文件的缓存时间不一样。
笼统的说，不变文件的缓存时间是永久，变化文件的缓存时间是更大忍受不变时间。
说白点，图片文件内容是不变的，直到清理，我们是可以永远读取缓存的。
配置文件内容是可能更新的，需要设置一个可接受的缓存时间。
2. 不同环境下的缓存时间标准不一样。
无网络环境下，我们只能读取缓存文件，哪怕缓存早就过期。
WiFi网络环境下，缓存时间可以设置短一点，一是网速较快，而是流量不要钱。
移动数据流量环境下，缓存时间可以设置长一点，节省流量，就是节省金钱，而且用户体验也更好。
举灶锋个例子吧，最近本人在做的一个应用在wifi环境下的缓存时间设置为5分钟，移动数据流量下的缓存时间设置为1小时。
这个时间根据自己的实际情况来设置：数据的更新频率，数据的重要性等。
五、何时刷新
开发者一方面希望尽量读取缓存，用户一方面希望实时刷新，但是成都网站制作响应速度越快越好，流量消耗越少越好，是一个矛盾。
其实何时刷新我也不知道，这里我提供两点建议：
1. 数据的最长多长时间不变，对应用无大的影响。
比如，你的数据更新时间为1天，则缓存时间设置为4~8小时比较合适，一天他总会看到更新，如果你觉得你是资讯类应用，再减少，2~4小时，如果你觉得数据比较重要或者比较受欢迎，用户会经常把玩，再减少，1~2小时，依次类推。
为了保险起见，你可能需要毫无理由的再次缩减一下。
2. 提供刷新按钮。
上面说的保险起见不一定保险，最保险的方法使在相关界面提供一个刷新按钮，为缓存，为加载失败提供一次重新来过的机会，有了这个刷新按钮，我们的心也才真的放下来。
关于android本地数据库原理的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
