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Android将数据保存到本地数据库–Room

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处理大量结构化数据的应用可极大地受益于在本地保留这些数据。最常见的使用场景是缓存相关的数据，这样一来，当设备无法访问网络时，用户仍然可以在离线状态下浏览该内容。

Room 持久性库在 SQLite 上提供了一个抽象层，以便在充分利用 SQLite 的强大功能的同时，能够流畅地访问数据库。具体来说，Room 具有以下优势：

  • 针对 SQL 查询的编译时验证。
  • 可最大限度减少重复和容易出错的样板代码的方便注解。
  • 简化了数据库迁移路径。

出于这些方面的考虑，我们强烈建议您使用 Room，而不是直接使用 SQLite API。

设置

如需在应用中使用 Room，请将以下依赖项添加到应用的 build.gradle 文件：

dependencies {
    def room_version = "2.4.2"

    implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"
    annotationProcessor "androidx.room:room-compiler:$room_version"

    // optional - RxJava2 support for Room
    implementation "androidx.room:room-rxjava2:$room_version"

    // optional - RxJava3 support for Room
    implementation "androidx.room:room-rxjava3:$room_version"

    // optional - Guava support for Room, including Optional and ListenableFuture
    implementation "androidx.room:room-guava:$room_version"

    // optional - Test helpers
    testImplementation "androidx.room:room-testing:$room_version"

    // optional - Paging 3 Integration
    implementation "androidx.room:room-paging:2.5.0-alpha01"
}

主要组件

Room 包含三个主要组件：

  • 数据库类，用于保存数据库并作为应用持久性数据底层连接的主要访问点。
  • 数据实体，用于表示应用的数据库中的表。
  • 数据访问对象 (DAO)，提供您的应用可用于查询、更新、插入和删除数据库中的数据的方法。

数据库类为应用提供与该数据库关联的 DAO 的实例。反过来，应用可以使用 DAO 从数据库中检索数据，作为关联的数据实体对象的实例。此外，应用还可以使用定义的数据实体更新相应表中的行，或者创建新行供插入。下图 说明了 Room 的不同组件之间的关系。

Android将数据保存到本地数据库--Room

实现示例

本部分介绍了具有单个数据实体和单个 DAO 的 Room 数据库实现示例。

数据实体

以下代码定义了一个 User 数据实体。 User 的每个实例都代表应用数据库中 user 表中的一行。

@Entity
public class User {
    @PrimaryKey
    public int uid;

    @ColumnInfo(name = "first_name")
    public String firstName;

    @ColumnInfo(name = "last_name")
    public String lastName;
}

数据访问对象 (DAO)

以下代码定义了一个名为 UserDao 的 DAO。 UserDao 提供了应用的其余部分用于与 user 表中的数据交互的方法。

@Dao
public interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM user")
    List getAll();

    @Query("SELECT * FROM user WHERE uid IN (:userIds)")
    List loadAllByIds(int[] userIds);

    @Query("SELECT * FROM user WHERE first_name LIKE :first AND " +
           "last_name LIKE :last LIMIT 1")
    User findByName(String first, String last);

    @Insert
    void insertAll(User... users);

    @Delete
    void delete(User user);
}

数据库

以下代码定义了用于保存数据库的 AppDatabase 类。 AppDatabase 定义数据库配置，并作为应用对持久性数据的主要访问点。数据库类必须满足以下条件：

  • 该类必须带有@Database 注解，该注解包含列出所有与数据库关联的数据实体的entities 数组。
  • 该类必须是一个抽象类，用于扩展RoomDatabase。
  • 对于与数据库关联的每个 DAO 类，数据库类必须定义一个具有零参数的抽象方法，并返回 DAO 类的实例。
@Database(entities = {User.class}, version = 1)
public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {
    public abstract UserDao userDao();
}

注意：如果您的应用在单个进程中运行，在实例化 AppDatabase 对象时应遵循单例设计模式。每个 RoomDatabase 实例的成本相当高，而您几乎不需要在单个进程中访问多个实例。
如果您的应用在多个进程中运行，请在数据库构建器调用中包含 enableMultiInstanceInvalidation()。这样，如果您在每个进程中都有一个 AppDatabase 实例，可以在一个进程中使共享数据库文件失效，并且这种失效会自动传播到其他进程中 AppDatabase 的实例。

用法

定义数据实体、DAO 和数据库对象后，您可以使用以下代码创建数据库实例：

AppDatabase db = Room.databaseBuilder(getApplicationContext(),
        AppDatabase.class, "database-name").build();

然后，您可以使用 AppDatabase 中的抽象方法获取 DAO 的实例，转而可以使用 DAO 实例中的方法与数据库进行交互：

UserDao userDao = db.userDao();
List users = userDao.getAll();

使用 Room 实体定义数据

当您使用 Room 持久性库存储应用数据时，您可以定义实体来表示要存储的对象。每个实体都对应于关联的 Room 数据库中的一个表，并且实体的每个实例都表示相应表中的一行数据。

这意味着您可以使用 Room 实体定义数据库架构，而无需编写任何 SQL 代码。

实体详解

您可以将每个 Room 实体定义为带有 @Entity 注解的类。Room 实体包含数据库中相应表中的每一列的字段，包括构成主键的一个或多个列。

以下代码是一个简单实体的示例，定义了一个 User 表，其中包含 ID 列、名字列和姓氏列：

@Entity
public class User {
    @PrimaryKey
    public int id;

    public String firstName;
    public String lastName;
}

注意：要保留某个字段，Room 必须拥有该字段的访问权限。您可以通过将某个字段设为公开或为其提供 getter 和 setter 方法，确保 Room 能够访问该字段。

默认情况下，Room 将类名称用作数据库表名称。如果您希望表具有不同的名称，请设置 @Entity 注解的 tableName 属性。同样，Room 默认使用字段名称作为数据库中的列名称。如果您希望列具有不同的名称，请将 @ColumnInfo 注解添加到该字段并设置 name 属性。以下示例演示了表和列的自定义名称：

@Entity(tableName = "users")
public class User {
    @PrimaryKey
    public int id;

    @ColumnInfo(name = "first_name")
    public String firstName;

    @ColumnInfo(name = "last_name")
    public String lastName;
}

注意：SQLite 中的表和列名称 不区分大小写。

定义主键

每个 Room 实体都必须定义一个主键，用于唯一标识相应数据库表中的每一行。执行此操作的最直接方式是使用 @PrimaryKey 为单个列添加注解：

@PrimaryKey
public int id;

注意：如果您需要 Room 为实体实例分配自动 ID，请将 @PrimaryKey 的 autoGenerate 属性设为 true。

定义复合主键

如果您需要通过多个列的组合对实体实例进行唯一标识，则可以通过列出 @Entity 的 primaryKeys 属性中的以下列定义一个复合主键：

@Entity(primaryKeys = {"firstName", "lastName"})
public class User {
    public String firstName;
    public String lastName;
}

忽略字段

默认情况下，Room 会为实体中定义的每个字段创建一个列。 如果某个实体中有您不想保留的字段，则可以使用 @Ignore 为这些字段添加注解，如以下代码段所示：

@Entity
public class User {
    @PrimaryKey
    public int id;

    public String firstName;
    public String lastName;

    @Ignore
    Bitmap picture;
}

如果实体继承了父实体的字段，则使用 @Entity 属性的 ignoredColumns 属性通常会更容易：

@Entity(ignoredColumns = "picture")
public class RemoteUser extends User {
    @PrimaryKey
    public int id;

    public boolean hasVpn;
}

提供表搜索支持

Room 支持多种类型的注解，可让您更轻松地搜索数据库表中的详细信息。除非应用的 minSdkVersion 低于 16，否则请使用全文搜索。

支持全文搜索

如果您的应用需要通过全文搜索 (FTS) 快速访问数据库信息，请使用虚拟表（使用 FTS3 或 FTS4 SQLite 扩展模块）为您的实体提供支持。如需使用 Room 2.1.0 及更高版本中提供的这项功能，请将 @Fts3 或 @Fts4 注解添加到给定实体，如以下代码段所示：

// Use @Fts3 only if your app has strict disk space requirements or if you
// require compatibility with an older SQLite version.

@Fts4
@Entity(tableName = "users")
public class User {
    // Specifying a primary key for an FTS-table-backed entity is optional, but
    // if you include one, it must use this type and column name.

    @PrimaryKey
    @ColumnInfo(name = "rowid")
    public int id;

    @ColumnInfo(name = "first_name")
    public String firstName;
}

注意：启用 FTS 的表始终使用 INTEGER 类型的主键且列名称为”rowid”。如果是由 FTS 表支持的实体定义主键，则 必须使用相应的类型和列名称。

如果表支持以多种语言显示的内容，请使用 languageId 选项指定用于存储每一行语言信息的列：

@Fts4(languageId = "lid")
@Entity(tableName = "users")
public class User {
    // ...

    @ColumnInfo(name = "lid")
    int languageId;
}

使用 Room DAO 访问数据

当您使用 Room 持久性库存储应用的数据时，您可以通过定义数据访问对象 (DAO) 与存储的数据进行交互。每个 DAO 都包含一些方法，这些方法提供对应用数据库的抽象访问权限。在编译时，Room 会自动为您定义的 DAO 生成实现。

通过使用 DAO（而不是查询构建器或直接查询）来访问应用的数据库，您可以使关注点保持分离，这是一项关键的架构原则。DAO 还可让您在测试应用时更轻松地模拟数据库访问。

DAO 剖析

您可以将每个 DAO 定义为一个接口或一个抽象类。对于基本用例，您通常应使用接口。无论是哪种情况，您都必须始终使用 @Dao 为您的 DAO 添加注解。DAO 不具有属性，但它们定义了一个或多个方法，可用于与应用数据库中的数据进行交互。

以下代码是一个简单 DAO 的示例，它定义了在 Room 数据库中插入、删除和选择 User 对象的方法：

@Dao
public interface UserDao {
    @Insert
    void insertAll(User... users);

    @Delete
    void delete(User user);

    @Query("SELECT * FROM user")
    List getAll();
}

有两种类型的 DAO 方法可以定义数据库交互：

  • 可让您在不编写任何 SQL 代码的情况下插入、更新和删除数据库中行的便捷方法。
  • 可让您编写自己的 SQL 查询以与数据库进行交互的查询方法。

以下部分演示了如何使用这两种类型的 DAO 方法定义应用所需的数据库交互。

便捷方法

Room 提供了方便的注解，用于定义无需编写 SQL 语句即可执行简单插入、更新和删除的方法。

如果您需要定义更复杂的插入、更新或删除操作，或者需要查询数据库中的数据，请改用查询方法。

插入

借助 @Insert 注释，您可以定义将其参数插入到数据库中的相应表中的方法。以下代码展示了将一个或多个 User 对象插入数据库的有效 @Insert 方法示例：

@Dao
public interface UserDao {
    @Insert(onConflict = OnConflictStrategy.REPLACE)
    public void insertUsers(User... users);

    @Insert
    public void insertBothUsers(User user1, User user2);

    @Insert
    public void insertUsersAndFriends(User user, List friends);
}

@Insert 方法的每个参数必须是带有 @Entity 注解的 Room 数据实体类的实例或数据实体类实例的集合。调用 @Insert 方法时，Room 会将每个传递的实体实例插入到相应的数据库表中。

如果 @Insert 方法接收单个参数，则会返回 long 值，这是插入项的新 rowId。如果参数是数组或集合，则该方法应改为返回由 long 值组成的数组或集合，并且每个值都作为其中一个插入项的 rowId。如需详细了解如何返回 rowId 值，请参阅 @Insert 注解的参考文档以及 rowid 表的 SQLite 文档。

更新

借助 @Update 注释，您可以定义更新数据库表中特定行的方法。与 @Insert 方法类似， @Update 方法接受数据实体实例作为参数。 以下代码展示了一个 @Update 方法示例，该方法尝试更新数据库中的一个或多个 User 对象：

@Dao
public interface UserDao {
    @Update
    public void updateUsers(User... users);
}

删除

借助 @Delete 注释，您可以定义从数据库表中删除特定行的方法。与 @Insert 方法类似， @Delete 方法接受数据实体实例作为参数。 以下代码展示了一个 @Delete 方法示例，尝试从数据库中删除一个或多个 User 对象：

@Dao
public interface UserDao {
    @Delete
    public void deleteUsers(User... users);
}

Room 使用主键将传递的实体实例与数据库中的行进行匹配。如果没有具有相同主键的行，Room 不会进行任何更改。

@Delete 方法可以选择性地返回 int 值，该值指示成功删除的行数。

查询方法

使用 @Query 注解，您可以编写 SQL 语句并将其作为 DAO 方法公开。使用这些查询方法从应用的数据库查询数据，或者需要执行更复杂的插入、更新和删除操作。

Room 会在编译时验证 SQL 查询。这意味着，如果查询出现问题，则会出现编译错误，而不是运行时失败。

简单查询

以下代码定义了一个方法，该方法使用简单的 SELECT 查询返回数据库中的所有 User 对象：

@Query("SELECT * FROM user")
public User[] loadAllUsers();

以下部分演示了如何针对典型用例修改此示例。

返回表格列的子集

在大多数情况下，您只需要返回要查询的表中的列的子集。例如，您的界面可能仅显示用户的名字和姓氏，而不是该用户的每一条详细信息。为节省资源并简化查询的执行，您应只查询所需的字段。

借助 Room，您可以从任何查询返回简单对象，前提是您可以将一组结果列映射到返回的对象。例如，您可以定义以下对象来保存用户的名字和姓氏：

public class NameTuple {
    @ColumnInfo(name = "first_name")
    public String firstName;

    @ColumnInfo(name = "last_name")
    @NonNull
    public String lastName;
}

然后，您可以从查询方法返回该简单对象：

@Query("SELECT first_name, last_name FROM user")
public List loadFullName();

Room 知道该查询会返回 first_name 和 last_name 列的值，并且这些值会映射到 NameTuple 类的字段中。如果查询返回的列未映射到返回的对象中的字段，则 Room 会显示一条警告。

将简单参数传递给查询

大多数情况下，您的 DAO 方法需要接受参数，以便它们可以执行过滤操作。Room 支持在查询中将方法参数用作绑定参数。

例如，以下代码定义了一个返回特定年龄以上的所有用户的方法：

@Query("SELECT * FROM user WHERE age > :minAge")
public User[] loadAllUsersOlderThan(int minAge);

您还可以在查询中传递多个参数或多次引用同一参数，如以下代码所示：

@Query("SELECT * FROM user WHERE age BETWEEN :minAge AND :maxAge")
public User[] loadAllUsersBetweenAges(int minAge, int maxAge);

@Query("SELECT * FROM user WHERE first_name LIKE :search " +
       "OR last_name LIKE :search")
public List findUserWithName(String search);

将一组参数传递给查询

某些 DAO 方法可能要求您传入数量不定的参数，参数的数量要到运行时才知道。Room 知道参数何时表示集合，并根据提供的参数数量在运行时自动将其展开。

例如，以下代码定义了一个方法，该方法返回了部分地区的所有用户的相关信息：

@Query("SELECT * FROM user WHERE region IN (:regions)")
public List loadUsersFromRegions(List regions);

您的部分查询可能需要访问多个表格才能计算出结果。您可以在 SQL 查询中使用 JOIN 子句来引用多个表。

以下代码定义了一种方法将三个表联接在一起，以便将当前已出借的图书返回给特定用户：

@Query("SELECT * FROM book " +
       "INNER JOIN loan ON loan.book_id = book.id " +
       "INNER JOIN user ON user.id = loan.user_id " +
       "WHERE user.name LIKE :userName")
public List findBooksBorrowedByNameSync(String userName);

此外，您还可以定义简单对象以从多个联接表返回列的子集，如返回表格列的子集中所述。以下代码定义了一个 DAO，其中包含一个返回用户姓名和借阅图书名称的方法：

@Dao
public interface UserBookDao {
   @Query("SELECT user.name AS userName, book.name AS bookName " +
          "FROM user, book " +
          "WHERE user.id = book.user_id")
   public LiveData> loadUserAndBookNames();

   // You can also define this class in a separate file, as long as you add the
   // "public" access modifier.
   static class UserBook {
       public String userName;
       public String bookName;
   }
}

返回多重映射

在 Room 2.4 及更高版本中，您还可以通过编写返回多重映射的查询方法来查询多个表中的列，而无需定义其他数据类。

请参考查询多个表部分中的示例。您可以直接从您的查询方法返回 User 和 Book 的映射，而不是返回保存有 User 和 Book 实例配对的自定义数据类的实例列表。

@Query(
    "SELECT * FROM user" +
    "JOIN book ON user.id = book.user_id"
)
public Map> loadUserAndBookNames();

查询方法返回多重映射时，您可以编写使用 GROUP BY 子句的查询，以便利用 SQL 的功能进行高级计算和过滤。例如，您可以修改 loadUserAndBookNames() 方法，以便仅返回已借阅的三本或更多图书的用户：

@Query(
    "SELECT * FROM user" +
    "JOIN book ON user.id = book.user_id" +
    "GROUP BY user.name WHERE COUNT(book.id) >= 3"
)
public Map> loadUserAndBookNames();

如果您不需要映射整个对象，还可以通过在查询方法的 @MapInfo 注解中设置 keyColumn 和 valueColumn 属性，返回查询中特定列之间的映射：

@MapInfo(keyColumn = "userName", valueColumn = "bookName")
@Query(
    "SELECT user.name AS username, book.name AS bookname FROM user" +
    "JOIN book ON user.id = book.user_id"
)
public Map> loadUserAndBookNames();

特殊返回值类型

Room 提供了一些与其他 API 库集成的特殊返回值类型。

使用 Paging 库将查询分页

Room 通过与 Paging 库集成来支持分页查询。在 Room 2.3.0-alpha01 及更高版本中，DAO 可以返回 PagingSource 对象以便与 Paging 3 搭配使用。

@Dao
interface UserDao {
  @Query("SELECT * FROM users WHERE label LIKE :query")
  PagingSource pagingSource(String query);
}

如需详细了解如何为 PagingSource 选择类型参数，请参阅选择键和值类型。

直接光标访问

如果应用的逻辑要求直接访问返回行，您可以编写 DAO 方法以返回 Cursor 对象，如以下示例所示：

@Dao
public interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM user WHERE age > :minAge LIMIT 5")
    public Cursor loadRawUsersOlderThan(int minAge);
}

注意：强烈建议不要使用 Cursor API，因为它无法保证行是否存在或行包含哪些值。只有当您已具有需要光标且无法轻松重构的代码时，才使用此功能。

Original: https://blog.csdn.net/mozushixin_1/article/details/124583040
Author: 不会写代码的猴子
Title: Android将数据保存到本地数据库–Room

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