《OpenGL ES 3.x游戏开发（上卷）》一2.3 手机自带数据库——SQLite
本节书摘来异步社区《OpenGL ES 3.x游戏开发（上卷）》一书中的第2章，第2.3节，作者： 吴亚峰 责编： 张涛，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
2.3 手机自带数据库——SQLite
上一节介绍了如何使用Preferences存储简单数据，而复杂的数据就需要存储到文件或数据库中了。Android自带了一款轻量级的关系数据库——SQLite，其具有体积小，功能强大等特点，成为嵌入式设备首选的数据库系统。本节将带领读者走进SQLite的世界，学习如何应用SQLite数据库进行数据的增、删、改、查等基本操作。
2.3.1 初识SQLite
SQLite是一款满足ACID特性的具有完备功能的关系数据库系统，由于其设计目标为轻量级、开源、支持嵌入式使用，因此，目前已经在嵌入式设备领域被广泛采用。其运行需要的系统资源非常少，在嵌入式设备中可能只需要几百KB的内存就够了。
SQLite对主流编程语言的支持也非常全面，如C#、PHP、Java等，同时还支持ODBC接口。另外，SQLite的性能也是一流的，在一般应用情况下，其处理速度比MySQL、PostgreSQL这两款著名的开源数据库管理系统都快。
提示
SQLite的最新版本为3.8.11.1，发布时间是2015年7月29日。其官方网站为：http://www.sqlite. org或者http://www.sqlite .com .cn，读者可以在该网站上获取SQLite的源代码和相关文档。
虽然SQLite占用的资源非常少，但是其功能、特性与服务器级数据库相比却丝毫不差，这也是SQLite能够受到Android系统青睐的主要原因，其部分特性如下所列。
- 最大可以支持2TB的数据库文件。
- 占用资源少，一般占用250KB左右。
- API非常简单，易于使用。
- 没有任何额外的依赖，是独立的。
- 源代码完全开放，可以用于任何用途。
- Android系统中很多的用户数据都存储在SQLite数据库中，如联系人信息、通话记录、短信等，由此可见SQLite对于Android的重要性。
提示
读者要想很好地使用SQLite数据库，必须熟练掌握SQL语言。这是由于SQL已经事实上成为关系数据库操作的标准语言，市面上的关系数据库几乎无一例外都支持SQL。因此，在数据库领域，有这样一句话“学好SQL，走遍天下都不怕”。
2.3.2 SQLite数据库的基本操作
一般学习数据库相关课程的时候，首先介绍的就是数据库的一些基本操作，如数据的增、删、改、查等。按照惯例，本书也首先简单介绍SQLite数据库的创建、关闭及数据的增加、删除、修改、查询等基本操作，具体如下所列。
提示
想在Android下通过Java编程对SQLite数据库进行操作，就必须要用到android.database.sqlite包下的SQLiteDatabase类，该类提供了对SQLite数据库进行基本操作的所有重要方法。
创建数据库。
创建数据库需要用到的是openDatabase方法，此方法签名为“public static SQLiteDatabase openDatabase （String path, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int flags）”。其中path为数据库所在的路径；factory为游标工厂；flags为标志，可以用来控制数据库的访问模式。
关闭数据库。
关闭数据库需要用到的是close方法，此方法签名为“public void close()”。在实际开发中数据库使用完毕后，一定不要忘记使用该方法关闭数据库，以防止资源的浪费。
插入数据。
插入数据可以使用insert方法，此方法签名为“public long insert （String table, String nullColumnHack, ContentValues values）”。其中table为待插入的表名，nullColumnHack通常设置为null，values为待插入的数据。
更新数据。
更新数据可以使用update方法，其签名为“public int update（String table, ContentValues values, String whereClause, String[] whereArgs）”。其中table为待更新的表名；values为待更新内容；whereClause为where子句的内容，用来进行记录筛选；whereArgs为where子句的参数。
删除数据。
删除数据可以使用delete方法，其签名为“public int delete （String table, String whereClause, String[] whereArgs）”。其中table为要操作的表名；whereClause为where子句的内容，用来进行记录筛选；whereArgs为where子句的参数。
查询数据。
查询数据可以使用query方法，其方法签名为“public Cursor query （String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy）”。其中table为要查询的表，columns为要查询的列，selection为过滤记录的子句，selectionArgs为过滤的参数值，groupBy为分组子句，having为过滤分组的子句，orderBy为记录排序子句。
提示
Android中被重载了的query方法有多个变体。这里由于篇幅所限，不再赘述，有需要的读者可以自行查阅API或其他相关资料。
执行非查询SQL。
对于不太熟悉SQL语言的初学者而言，插入、更新、删除数据可以用前面介绍的insert、update、delete方法。但对于熟练掌握SQL的开发人员而言，使用execSQL方法直接执行相应的SQL语句十分方便。
此方法签名为“public void execSQL （String sql）”或“public void execSQL （String sql, Object[] bindArgs）”。其中sql为需要执行的SQL语句，bindArgs为带参数SQL语句的参数值数组。
提示
需要注意的是，此方法仅支持执行非查询的SQL语句，如CREATE TABLE、 DELETE、 INSERT、UPDATE等，不能用于执行SELECT语句。
执行查询SQL。
对于熟练掌握SQL的开发人员而言，会觉得前面介绍的query方法使用过于繁琐。Android的设计人员也考虑到了这个问题，提供了支持执行SQL查询语句的rawQuery方法，其方法签名为“public Cursor rawQuery （String sql, String[] selectionArgs）”。其中sql为要执行的SQL查询语句（可以带参数），selectionArgs为查询参数的值。
提示
SQLiteDatabase类中用于数据库操作的方法还有很多，本书只是介绍了其中一些常用的，若读者有需要可以查阅API或其他相关资料进一步学习。
2.3.3 SQLite数据库的简单案例
上一小节介绍了SQLite数据库的基本操作方法，本小节将详细介绍一个使用SQLite数据库的简单案例，以使读者可以更加快速地掌握SQLite数据库的使用方法，从而在开发中进行合理地使用。本案例运行效果分别如图2-10、图2-11和图2-12所示。
介绍完本案例的运行效果后，接下来将开发本案例中唯一的一个类——Sample2_4_Activity，其代码如下。
1 package com.bn.pp4;
2 ……//此处省略了部分类的引入代码，读者可自行查看随书的源代码
3 public class Sample2_4_Activity extends Activity {
4 SQLiteDatabase sld; // 声明SQLiteDatabase引用
5 @Override
6 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { // onCreate方法
7 super.onCreate(savedInstanceState);
8 setContentView(R.layout.main); //跳转到主界面
9 Button b = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);
//获取打开/创建数据库按钮的引用
10 b.setOnClickListener( //为打开/创建按钮添加监听器
11 new OnClickListener() {
12 @Override
13 public void onClick(View v) {
14 createOrOpenDatabase(); //调用方法打开或创建数据库
15 }});
16 b = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);//获取关闭数据库按钮的引用
17 b.setOnClickListener( //为关闭按钮添加监听器
18 new OnClickListener() {
19 @Override
20 public void onClick(View v) {
21 closeDatabase(); //调用方法关闭数据库
22 }});
23 b = (Button) this.findViewById(R.id.Button03); //获取添加记录按钮的引用
24 b.setOnClickListener( //为添加按钮添加监听器
25 new OnClickListener() {
26 @Override
27 public void onClick(View v) {
28 insert(); //调用方法插入记录
29 }});
30 b = (Button) this.findViewById(R.id.Button04); //获取删除记录按钮的引用
31 b.setOnClickListener( //为删除按钮添加监听器
32 new OnClickListener() {
33 @Override
34 public void onClick(View v) {
35 delete(); //调用方法删除记录
36 }});
37 b = (Button) this.findViewById(R.id.Button05); //获取查询记录按钮的引用
38 b.setOnClickListener( //为查询按钮添加监听器
39 new OnClickListener() {
40 @Override
41 public void onClick(View v) {
42 query(); //调用方法查询记录
43 }});}
44 public void createOrOpenDatabase() { //创建或打开数据库的方法
45 try {
46 sld = SQLiteDatabase.openDatabase(
47 "/data/data/com.bn.pp4/mydb", //数据库所在路径
48 null, //游标工厂，默认为null
49 SQLiteDatabase.OPEN_READWRITE |
50 SQLiteDatabase.CREATE_IF_NECESSARY //模式为读写，若不存在则创建
51 ); //生成创建数据库的SQL语句
52 String sql = "create table if not exists student" +
53 "(sno char(5),stuname varchar(20)," +
54 "sage integer,sclass char(5))";
55 sld.execSQL(sql); //执行SQL语句
56 Toast.makeText(getBaseContext(), "成功创建数据库。",
57 Toast.LENGTH_LONG).show();
58 } catch (Exception e) {
59 e.printStackTrace();
60 }}
61 public void closeDatabase() { //关闭数据库的方法
62 try {
63 sld.close(); //关闭数据库
64 Toast.makeText(getBaseContext(), "成功关闭数据库。",
65 Toast.LENGTH_LONG).show();
66 } catch (Exception e) {
67 e.printStackTrace();
68 }}
69 public void insert() { //插入记录的方法
70 try { //生成插入记录的SQL语句
71 String sql = "insert into student values" +
72 "('001','Android',22,'283')";
73 sld.execSQL(sql); //执行SQL语句
74 Toast.makeText(getBaseContext(), "成功插入一条记录。",
75 Toast.LENGTH_LONG).show();
76 } catch (Exception e) {
77 e.printStackTrace();
78 }}
79 public void delete() { //删除记录的方法
80 try { //生成删除所有记录的SQL语句
81 String sql = "delete from student;";
82 sld.execSQL(sql); //执行SQL语句
83 Toast.makeText(getBaseContext(), "成功删除所有记录。",
84 Toast.LENGTH_LONG).show();
85 } catch (Exception e) {
86 e.printStackTrace();
87 }}
88 public void query(){ //查询的方法
89 try { //生成查询记录的SQL语句
90 String sql = "select * from student where sage>?";
91 Cursor cur = sld.rawQuery(sql, new String[] { "20" });
//获取Cursor对象引用
92 while (cur.moveToNext()) { //若存在记录
93 String sno = cur.getString(0); //获取第一列信息
94 String sname = cur.getString(1); //获取第二列信息
95 int sage = cur.getInt(2); //获取第三列信息
96 String sclass = cur.getString(3); //获取第四列信息
97 Toast.makeText(
98 getBaseContext(),
99 "查询到的记录为：'" + sno + "'\t'" + sname
100 + "'\t\t'" + sage+ "'\t'" + sclass + "'",
101 Toast.LENGTH_LONG).show();
102 }
103 cur.close(); //关闭Cursor
104 } catch (Exception e) {
105 e.printStackTrace();
106 }}}
- 第9-43行为案例中的各个按钮添加监听器，监听器中调用对应的方法来实现数据库的打开/创建、关闭、插入、删除和查询等操作。
- 第43-60行为创建及打开数据库的方法，方法中首先获取了SQLiteDatabase对象的引用，并为其指定数据库的存储路径和读写模式，然后用“create table”语句创建了一张名称为student的表。
- 第69-78行为向数据库中插入一条记录的方法，插入的记录内容为“'001'，'Android'，22，'283'”。
- 第79-87行为删除数据库中所有记录的方法。
- 第88-106行为从数据库中查找符合条件记录的方法，首先需要获取Cursor对象的引用，并为其添加查找范围（具体范围为年龄大于20）。若查到相应记录，则将该记录信息用Toast显示出来。
2.3.4 使用ContentProvider组件共享数据
前一小节介绍了SQLite数据库中的一些操作，但有时数据库中的信息不但创建其的应用程序要使用，还希望能够分享给其他应用程序使用。这时就需要使用ContentProvider组件了，ContentProvider组件的基本情况如下所列。
Android平台中每个应用程序都有自己的用户ID并在自己的进程中运行，每个进程拥有独立的运行环境，这样可以保证程序的完整性。但这也使得应用程序在需要进行资源共享和数据通信时很不方便。为了解决这一问题，Android提供了专门用来在应用程序之间分享数据的ContentProvider组件。
ContentProvider能将应用程序中特定的数据提供给其他应用程序使用，这些数据可以来自应用程序私有文件夹下的私有数据文件，也可以来自应用程序自己私有的SQLite数据库。当然，数据的来源还有很多其他选择，ContentProvider组件本身并没有做出限制，读者可以充分发挥想象的空间。
使用ContentProvider组件共享数据的基本方式是继承ContentProvider类并重写其中的相应方法，具体情况在后面的案例中进行介绍。
别的应用程序想分享数据时需要使用ContentResolver，通过ContentResolver对象将需要分享数据的请求发送给ContentProvider组件，而不能直接调用ContentProvider组件。
下面使用ContentProvider组件将上一小节的案例进行升级，使得此案例具有分享数据给其他应用程序的能力，其具体开发步骤如下。
（1）在案例Sample2_4的com/bn/pp4包下创建MyContentProvider类，该类继承自ContentProvider类，并要实现其中所有的抽象方法，具体代码如下。
1 package com.bn.pp4;
2 ……//此处省略了部分类的引入代码，读者可自行查看随书的源代码
3 public class MyContentProvider extends ContentProvider { //继承ContentProvider
4 private static final UriMatcher um; //声明Uri匹配引用
5 static {
6 um = new UriMatcher(UriMatcher.NO_MATCH); //创建UriMatcher
7 um.addURI("com.bn.pp4.provider.student", "stu", 1); //设置匹配字符串
8 }
9 SQLiteDatabase sld; //声明SQLiteDatabase引用
10 @Override
11 public String getType(Uri uri) {
12 return null;
13 }
14 @Override //调用数据库的query方法时会自动调用该方法
15 public Cursor query(Uri uri, String[] projection, String selection,
16 String[] selectionArgs, String sortOrder) {
17 switch (um.match(uri)) { //若匹配成功
18 case 1: //执行操作，获取Cursor对象引用
19 Cursor cur = sld.query("student", projection, selection,
20 selectionArgs, null, null, sortOrder);
21 return cur; //返回Cursor对象引用
22 }
23 return null;
24 }
25 @Override
26 public int delete(Uri arg0, String arg1, String[] arg2) { //空实现
27 return 0;
28 }
29 @Override
30 public Uri insert(Uri uri, ContentValues values) { //空实现
31 return null;
32 }
33 @Override
34 public boolean onCreate() { //创建数据库时自动调用该方法
35 sld = SQLiteDatabase.openDatabase(
36 "/data/data/com.bn.pp4/mydb", //数据库所在路径
37 null, //游标工厂，默认为null
38 SQLiteDatabase.OPEN_READWRITE|
39 SQLiteDatabase.CREATE_IF_NECESSARY //读写、若不存在则创建
40 );
41 return false;
42 }
43 @Override
44 public int update(Uri uri, ContentValues values, String selection,
45 String[] selectionArgs) { //空实现
46 return 0;
47 }}
- 第4-8行为声明Uri匹配对象，并且设置匹配字符串。此匹配字符串在需要得到分享数据的应用程序中提供给ContentResolver使用，以进行配对。
- 第11-13行重写了getType方法，本案例中对getType方法没有要求，因此其返回空值。
- 第15-24行重写了query方法，在匹配成功后，数据需求方通过ContentResolver调用此方法查询需要的数据。
- 第26-32行重写了delete与insert方法，本案例中对这两个方法没有要求，因此都设置为返回空值。
- 第34-42行重写了onCreate方法，其功能为首先获取SQLiteDatabase对象引用，然后创建或打开数据库，为信息的分享做好准备。
- 第44-47行重写了update方法，本案例中对这个方法没有要求，因此设置为返回空值。
（2）仅仅是完成上面的代码还是不够的，在Android程序开发中，有一个很重要的配置文件AndroidManifest.xml。要想使用ContentProvider组件，在完成代码的开发后，还必须在该配置文件中进行相应的配置，将如下代码插入到AndroidManifest.xml文件中的application标签中。
1 <provider
2 android:name="MyContentProvider" <!--将调用的类名-->
3 android:authorities="com/bn/pp4.provider.student" <!--要匹配的Uri字符串-->
4 android:exported="true"/>
2.3.5 使用ContentResolver获取分享数据
升级完了Sample2_4使其具有了数据分享能力之后，就可以在别的应用程序中通过ContentResolver匹配到Sample2_4案例中的ContentProvider组件获取分享的数据了。具体的开发步骤如下所列。
（1）创建项目Sample2_4_From，将项目的包名设定为com.bn.pp4f，并创建一个继承自Activity的类ContentConsumerActivity，其代码如下。
1 package com.bn.pp4f; //包声明
2 import android.app.Activity; //相关类的引入
3 //……此处省略了部分相关类的引入代码，读者可自行查看随书的源代码
4 import android.widget.EditText; //相关类的引入
5 public class ContentConsumerActivity extends Activity {
6 ContentResolver cr; // ContentResolver的引用
7 @Override //重写方法的标志
8 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
9 super.onCreate(savedInstanceState); //继承父类的onCreate方法
10 setContentView(R.layout.main); //跳转到主界面
11 cr=this.getContentResolver(); //获取ContentResolver的对象
12 //初始化查询按钮
13 Button b=(Button)this.findViewById(R.id.Button01); //Button类的引用
14 b.setOnClickListener( //设置按钮监听
15 new OnClickListener(){
16 @Override //重写方法的标志
17 public void onClick(View v) { //重写onClick方法
18 String stuname="Android"; //设置查询的字符串
19 Cursor cur=cr.query(
20 Uri.parse("content://com.bn.pp4.provider.student/stu"),
21 new String[]{"sno","stuname","sage","sclass"},
22 "stuname=?", //查询条件
23 new String[]{stuname},
24 "sage ASC"
25 );
26 while(cur.moveToNext()){
27 String sno=cur.getString(0); //获取学号
28 String sname=cur.getString(1); //获取名称
29 int sage=cur.getInt(2); //获取年龄
30 String sclass=cur.getString(3); //获取班级
31 appendMessage(sno+"\t"+sname+"\t\t"+sage+"\t"+sclass);
32 }
33 cur.close(); //关闭ContentResolver
34 }});}
35 public void appendMessage(String msg){ //向文本区中添加文本
36 EditText et=(EditText)this.findViewById(R.id.EditText02);
//获取EditText的对象
37 et.append(msg+"\n"); //添加显示的字符串
38 }}
- 第8-25行主要功能为获取ContentResolver对象的引用，并给按钮添加监听器，使得按钮按下后可以通过ContentResolver匹配到Sample2_4案例中的ContentProvider组件获取需要的数据。
- 第26-33行功能为将获取的Sample2_4案例分享的数据显示到屏幕上的EditText控件中。
第35-38行为向EditText控件中添加文本信息的方法。
（2）Sample2_4_From案例开发完成后，运行该案例，其效果如图2-13和图2-14所示。
说明
图2-13为运行该案例后的界面效果图，图2-14为单击“获取”按钮后，通过ContentResolver匹配到Sample2_4案例中的ContentProvider组件获取数据后的效果图。
