数据库之FMDB源码解析二
如上一章所讲，FMDB源码主要有以下几个文件组成：
1.FMResultSet : 表示FMDatabase执行查询之后的结果集。
2.FMDatabase : 表示一个单独的SQLite数据库操作实例，通过它可以对数据库进行增删改查等等操作。
3.FMDatabaseAdditions : 扩展FMDatabase类，新增对查询结果只返回单个值的方法进行简化，对表、列是否存在，版本号，校验SQL等等功能。
4.FMDatabaseQueue : 使用串行队列 ，对多线程的操作进行了支持。
5.FMDatabasePool : 使用任务池的形式，对多线程的操作提供支持。（不过官方对这种方式并不推荐使用，优先选择FMDatabaseQueue的方式：ONLY_USE_THE_POOL_IF_YOU_ARE_DOING_READS_OTHERWISE_YOULL_DEADLOCK_USE_FMDATABASEQUEUE_INSTEAD）
这一篇我们就来讲讲FMDatabase和FMDatabaseAdditions的实现思路。
FMDatabase源码分析
1.1：打开数据库连接
-(BOOL)open；其实是对sqlite3_open()函数的封装。
- (BOOL)open {
if (_db) {
return YES;
}
int err = sqlite3_open([self sqlitePath], (sqlite3**)&_db );
if(err != SQLITE_OK) {
NSLog(@"error opening!: %d", err);
return NO;
}
//当执行这段代码的时候，数据库正在被其他线程访问，那我们就需要给他设置一个重试时间，默认为2秒。
if (_maxBusyRetryTimeInterval > 0.0) {
// set the handler
[self setMaxBusyRetryTimeInterval:_maxBusyRetryTimeInterval];
}
return YES;
}
- (void)setMaxBusyRetryTimeInterval:(NSTimeInterval)timeout {
_maxBusyRetryTimeInterval = timeout;
if (!_db) {
return;
}
if (timeout > 0) {
sqlite3_busy_handler(_db, &FMDBDatabaseBusyHandler, (__bridge void *)(self));
}
else {
// turn it off otherwise
sqlite3_busy_handler(_db, nil, nil);
}
}setMaxBusyRetryTimeInterval设置重试时间，其实调用的是
int sqlite3_busy_handler(sqlite3*,int()(void,int),void*);
该函数的第一个参数为：需要告知哪一个数据库需要设置busy handler。
第二个参数是需要回调的busy handler，当你调用该回调函数的时候，需要传递给它一个void*的参数拷贝，也就是sqlite3_busy_handler的第三个参数。
另一个需要传给回调函数的int参数表示这次锁事件，该回调函数被调用的次数。
如果回调函数返回0时，将不再尝试再次访问数据库而返回SQLITE_BUSY或者SQLITE_IOERR_BLOCKED.如果回调函数返回非0，将会不断尝试操作数据困。
程序运行过程中，如果有其他进程或者线程在读写数据库，那么sqlite3_busy_handler会不断调用该回调函数，直到其他线程或者进程释放锁。获得锁之后，不会再调用该回调函数，从而继续向下执行下去，进行数据库操作。该函数是在获取不到锁的时候，以执行回调函数的次数来进行延时，等待其他进程或者线程操作数据库结束，从而获得锁进行操作数据库。
2.2：查询数据库
executeQuery系列函数从根本上看其实调用的都是
-(FMResultSet )executeQuery:(NSString )sql withArgumentsInArray:(NSArray*)arrayArgs orDictionary:(NSDictionary *)dictionaryArgs orVAList:(va_list)args
参数sql : 需要查询的sql语句。
参数arrayArgs : 数组类型的参数。应于于
FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > ?" withArgumentsInArray:@[@25]];参数dictionaryArgs:字典类型的参数。应用于
FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > :age" withParameterDictionary:@{@"age":@25}];参数args:可变参数类型。应用于
FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > ?",@(20)];下面来看一下该函数的大致实现过程，主要就是对sqlite3_prepare_v2的封装。
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString *)sql withArgumentsInArray:(NSArray*)arrayArgs orDictionary:(NSDictionary *)dictionaryArgs orVAList:(va_list)args {
if (![self databaseExists]) {//判断数据库是否存在
return 0x00;
}
if (_isExecutingStatement) {//判断数据库是否已经在使用当中
[self warnInUse];
return 0x00;
}
_isExecutingStatement = YES;
int rc = 0x00;
sqlite3_stmt *pStmt = 0x00;
FMStatement *statement = 0x00;
FMResultSet *rs = 0x00;
if (_traceExecution && sql) {//打印sql语句
NSLog(@"%@ executeQuery: %@", self, sql);
}
if (_shouldCacheStatements) {//获取缓存数据
statement = [self cachedStatementForQuery:sql];
pStmt = statement ? [statement statement] : 0x00;
[statement reset];
}
if (!pStmt) {//没有缓存数据，直接查询数据库
rc = sqlite3_prepare_v2(_db, [sql UTF8String], -1, &pStmt, 0);//对sql语句进行预处理，生成预处理过的“sql语句”pStmt。
if (SQLITE_OK != rc) {//出错处理
if (_logsErrors) {
NSLog(@"DB Error: %d \"%@\"", [self lastErrorCode], [self lastErrorMessage]);
NSLog(@"DB Query: %@", sql);
NSLog(@"DB Path: %@", _databasePath);
}
if (_crashOnErrors) {
NSAssert(false, @"DB Error: %d \"%@\"", [self lastErrorCode], [self lastErrorMessage]);
abort();
}
sqlite3_finalize(pStmt);
_isExecutingStatement = NO;
return nil;
}
}
id obj;
int idx = 0;
int queryCount = sqlite3_bind_parameter_count(pStmt); // pointed out by Dominic Yu (thanks!)//queryCount获取参数个数，“？”或者“:age”都算。
// If dictionaryArgs is passed in, that means we are using sqlite's named parameter support
if (dictionaryArgs) {//对dictionaryArgs参数的处理，类似于":age"参数形式
for (NSString *dictionaryKey in [dictionaryArgs allKeys]) {
// Prefix the key with a colon.
NSString *parameterName = [[NSString alloc] initWithFormat:@":%@", dictionaryKey];
if (_traceExecution) {
NSLog(@"%@ = %@", parameterName, [dictionaryArgs objectForKey:dictionaryKey]);
}
// Get the index for the parameter name.
int namedIdx = sqlite3_bind_parameter_index(pStmt, [parameterName UTF8String]);
FMDBRelease(parameterName);
if (namedIdx > 0) {
// Standard binding from here.
// * 将通配符？:age按照索引 赋值为obj。
//* SELECT * FROM t_student WHERE age > :age --> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj
[self bindObject:[dictionaryArgs objectForKey:dictionaryKey] toColumn:namedIdx inStatement:pStmt];
// increment the binding count, so our check below works out
idx++;
}
else {
NSLog(@"Could not find index for %@", dictionaryKey);
}
}
}
else {//对于arrayArgs参数和不定参数的处理，类似于"?"参数形式
while (idx < queryCount) {
if (arrayArgs && idx < (int)[arrayArgs count]) {//数组形式
obj = [arrayArgs objectAtIndex:(NSUInteger)idx];
}
else if (args) {//不定参数形式
obj = va_arg(args, id);
}
else {
//We ran out of arguments
break;
}
if (_traceExecution) {
if ([obj isKindOfClass:[NSData class]]) {
NSLog(@"data: %ld bytes", (unsigned long)[(NSData*)obj length]);
}
else {
NSLog(@"obj: %@", obj);
}
}
idx++;
// * 将通配符？:age按照索引 赋值为obj。
//* SELECT * FROM t_student WHERE age > ？ --> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj
[self bindObject:obj toColumn:idx inStatement:pStmt];//绑定参数值
}
}
if (idx != queryCount) {//如果绑定的参数数目不对，则进行出错处理
NSLog(@"Error: the bind count is not correct for the # of variables (executeQuery)");
sqlite3_finalize(pStmt);
_isExecutingStatement = NO;
return nil;
}
FMDBRetain(statement); // to balance the release below
if (!statement) {//生成FMStatement对象
statement = [[FMStatement alloc] init];
[statement setStatement:pStmt];
if (_shouldCacheStatements && sql) {//缓存处理，key为sql语句，值为statement
[self setCachedStatement:statement forQuery:sql];
}
}
// the statement gets closed in rs's dealloc or [rs close];
rs = [FMResultSet resultSetWithStatement:statement usingParentDatabase:self];//生成FMResultSet结果集对象
[rs setQuery:sql];
NSValue *openResultSet = [NSValue valueWithNonretainedObject:rs];
[_openResultSets addObject:openResultSet];
[statement setUseCount:[statement useCount] + 1];
FMDBRelease(statement);
_isExecutingStatement = NO;
return rs;
}上面有一个关键的函数就是- (void)bindObject:(id)obj toColumn:(int)idx inStatement:(sqlite3_stmt*)pStmt进行参数绑定，把通配符形式的参数改成obj实际参数。
将通配符？:age按照索引 赋值为obj。比如：SELECT * FROM t_student WHERE age > :age –> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj 或者 SELECT * FROM t_student WHERE age > ? –> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj
2.3 更新数据库操作
这里的更新，并不只是单单的更新数据。而是对数据库有更改的操作，增删改都算。FMDB调用的都是executeUpdate系列函数。这个函数基本上跟executeQuery系列函数的实现基本差不多。只是它生成statement对象后，直接调用rc = sqlite3_step(pStmt);更新执行，而没有像executeQuery延迟到FMResultSet中的next函数中执行。
2.4WithFormat形式的数据查询和更新
比如：FMResultSet resultSet = [_db executeQueryWithFormat:@”SELECT FROM t_student WHERE age > %d”,20];替换原来？通配符。
- (FMResultSet *)executeQueryWithFormat:(NSString*)format, ... {
va_list args;
va_start(args, format);
NSMutableString *sql = [NSMutableString stringWithCapacity:[format length]];
NSMutableArray *arguments = [NSMutableArray array];
[self extractSQL:format argumentsList:args intoString:sql arguments:arguments];
va_end(args);
return [self executeQuery:sql withArgumentsInArray:arguments];
}2.5 一次性执行多条sql语句
使用executeStatements函数可以一次性执行多条sql语句，实例如下：
/**
* 将多个SQL执行语句写入一个字符串中，并执行
*/
- (void)executeStatementsTest{
NSString *sql =
@"CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_student_tmp (id integer PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name text NOT NULL, age integer NOT NULL);"
"INSERT INTO t_student_tmp (name, age) VALUES ('yixiang', 10);"
"INSERT INTO t_student_tmp (name, age) VALUES ('yixiangXX', 20);";
BOOL success = [_db executeStatements:sql];
if (success) {
NSLog(@"执行成功");
}else{
NSLog(@"执行失败");
}
sql = @"SELECT * FROM t_student;"
"SELECT * FROM t_student_tmp;";
success = [_db executeStatements:sql withResultBlock:^int(NSDictionary *resultsDictionary) {
NSLog(@"%@",resultsDictionary);//查询结果都在resultsDictionary
return 0;
}];
if (success) {
NSLog(@"查询成功");
}else{
NSLog(@"查询失败");
}
}它又是如何实现的呢？他其实就是对sqlite3_exec函数的封装。
- (BOOL)executeStatements:(NSString *)sql withResultBlock:(FMDBExecuteStatementsCallbackBlock)block {
int rc;
char *errmsg = nil;
rc = sqlite3_exec([self sqliteHandle], [sql UTF8String], block ? FMDBExecuteBulkSQLCallback : nil, (__bridge void *)(block), &errmsg);
if (errmsg && [self logsErrors]) {
NSLog(@"Error inserting batch: %s", errmsg);
sqlite3_free(errmsg);
}
return (rc == SQLITE_OK);
}2.6:FMDB的加解密
FMDB中使用- [FMDatabase setKey:]和- [FMDatabase setKeyWithData:]输入数据库密码以求验证用户身份，使用- [FMDatabase rekey:]和- [FMDatabase rekeyWithData:]来给数据库设置密码或者清除密码。这两类函数分别对sqlite3_key和sqlite3_rekey函数进行了封装。
FMDatabaseAdditions源码分析
扩展FMDatabase类，新增对查询结果只返回单个值的方法进行简化，对表、列是否存在，版本号，校验SQL等等功能。
1:XXXForQuery系列函数
对查询结果只有一个值得情况进行优化，有多个值也只取第一个值。用法实例：
/**
* 使用FMDatabaseAdditions中的intForQuery函数查找数据,如果返回结果有多个数据只取第一条数据
*/
- (void)queryForIntForQuery{
int idx = [_db intForQuery:@"SELECT id FROM t_student WHERE age = ?",@(26)];
NSLog(@"%zi",idx);
}2: 数据库的一些概要信息
-(BOOL)tableExists:(NSString*)tableName;数据库表是否存在。
-(BOOL)columnExists:(NSString*)columnName inTableWithName:(NSString*)tableName;在tableName表中columnName是否存在。
-(FMResultSet*)getSchema;数据库的一些概要信息。实例如下：
/**
*schema概要信息
*/
- (void)querySchema{
//查询数据库schema(所有表的一些信息)
//*对于表来说， tbl_name 则仍然是表名。 但sqlite_master 中不仅是表记录，还有其它的对象，比如索引，对于索引来说 name 是索引的名字，而tbl_name 是索引所属的表名。
FMResultSet *resultSet = [_db getSchema];
while ([resultSet next]) {
NSString *type = [resultSet stringForColumn:@"type"];
NSString *name = [resultSet stringForColumn:@"name"];
NSString *tbl_name = [resultSet stringForColumn:@"tbl_name"];
int rootpage = [resultSet intForColumn:@"rootpage"];
NSString *sql = [resultSet stringForColumn:@"sql"];
NSLog(@"\n %@ \n %@ \n %@ \n %zi \n %@",type,name,tbl_name,rootpage,sql);
}
/**
* 每一张表具体的概要信息(也就是每一列的信息)
* get table schema: result colums: cid[INTEGER], name,type [STRING], notnull[INTEGER], dflt_value[],pk[INTEGER]
*/
resultSet = [_db getTableSchema:@"t_student"];
while ([resultSet next]) {
int cid = [resultSet intForColumn:@"cid"];
NSString *name = [resultSet stringForColumn:@"name"];
NSString *type = [resultSet stringForColumn:@"type"];
int notnull = [resultSet intForColumn:@"notnull"];
int pk = [resultSet intForColumn:@"pk"];
NSLog(@"\n %zi \n %@ \n %@ \n %zi \n %zi",cid,name,type,notnull,pk);
}
}3：校验sql语句是否合法
-(BOOL)validateSQL:(NSString*)sql error:(NSError**)error;