Android组件化架构 - 5. 数据存储 & GreenDao,Room

1. 数据的存储方式

最常用的五种数据存储方式: SharePreferences, File I/O, SQLite, ContentProvider, 网络

2. 组件化存储

Android原生的存储体系是全局的,在组件化的开发中,五种原生的存储方式是完全通用的;
比较值得介绍的是两个主流的数据库框架GreenDao,Room

GreenDao

是目前众多orm数据库中最稳定,速度最快,编写体验最好的框架,并且支持RxJava, 支持sqlcipher数据库加密

// 一. greenDao的使用
//1. 项目根build.gradle文件中添加classpath
buildscript {
    ...
    dependencies {
        ...
        classpath 'org.greenrobot:greendao-gradle-plugin:3.2.2'
    }
}
//2.app module的build.gradle中添加依赖
apply plugin: 'org.greenrobot.greendao'
android {
    ...
    // 配置数据库相关信息
    greendao {
        //数据库版本号
        schemaVersion 1
        // 设置DaoMaster、DaoSession、Dao 包名
        daoPackage 'com.ljy.publicdemo.greendao'
        //设置DaoMaster、DaoSession、Dao目录
        targetGenDir 'src/main/java'
    }
}
dependencies {
    ...
   //greendao
    implementation 'org.greenrobot:greendao:3.2.2'
    // 数据库加密
    implementation 'net.zetetic:android-database-sqlcipher:3.5.6'
}
//3.创建一个实体类并添加注解
@Entity
public class TestBean {
    String name;
    String value;
}
//4. Make Project, 自动在greendao目录下生成DaoMaster、DaoSession类以及TestBean对应的TestBeanDao类
//一定要先创建一个添加了@Entity注解的实体类,再make,不然无法自动生成上述类
//5. 创建一个工具类GreenDaoHelper方便使用及数据库加密操作
public class GreenDaoHelper {
    private static final GreenDaoHelper ourInstance = new GreenDaoHelper();
    private static final String DATA_BASE_NAME = "jinYangSqlData";
    private DaoSession mDaoSession;
    private DaoMaster daoMaster;

    public static GreenDaoHelper getInstance() {
        return ourInstance;
    }

    private GreenDaoHelper() {
    }

    public void init(Context mContext) {
        DaoMaster.DevOpenHelper openHelper = new DaoMaster.DevOpenHelper(mContext, DATA_BASE_NAME);
        //1.
        Database db = openHelper.getWritableDb();
        //2
        //加密方式的数据库，建议使用本设备的唯一标识类似于UUID的字段做个加密获得，
        // 这样每个机器的密钥是不同的，并且不会发生改变，如果把加密后的数据库的本地文件扒出来，
        // 也是查不到内容的， 使用dump仅仅可以看到表结构和列名
//        Database db = openHelper.getEncryptedWritableDb("123456");
        //密码错误会有运行时报错
        // net.sqlcipher.database.SQLiteException: file is encrypted or is not a database: ,
        // while compiling: select count(*) from sqlite_master;
        daoMaster = new DaoMaster(db);
        mDaoSession = daoMaster.newSession();
    }

    public DaoSession getDaoSession() {
        return mDaoSession;
    }

    public void clearAllSQL() {
        if (daoMaster != null) {
            DaoMaster.dropAllTables(daoMaster.getDatabase(), true);
            DaoMaster.createAllTables(daoMaster.getDatabase(), true);
        }
    }
}

//6.application中调用工具类的初始化方法
public class MyApplication extends BaseApplication {  
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        GreenDaoHelper.getInstance().init(getApplicationContext());
    }
    ...
}
//7.CRUD(增删改查)
class GreenDaoActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_green_dao)
        //GreenDaoHelper.getInstance().clearAllSQL()//表结构有变化时使用
        //插入数据
        val testBean = TestBean(1, "emily", "beautiful girl")
        GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.insert(testBean)
        GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.insert(TestBean(2, "yang", "smart boy"))
        //修改
        //查询
        val testBeanAll = GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.loadAll()
        for (it in testBeanAll) {
            LjyLogUtil.d("111-$it")
            if (it.name == "emily") {
            }
        }
        //修改
        testBean.name = "小木南"
        GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.update(testBean)
        //查询
        for (it in GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.loadAll()) {
            LjyLogUtil.d("222-$it")
        }
        //删除
        GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.delete(testBean)
        //查询
        for (it in GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.loadAll()) {
            LjyLogUtil.d("333-$it")
        }
        //清空
        GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.deleteAll()
        LjyLogUtil.d("444-${GreenDaoHelper.getInstance().daoSession.testBeanDao.loadAll().size}")
    }
}

另外还有一个比较常用的数据库框架realm,其插入和查询速度优于greendao, 删除速度greendao更快; greendao的包体积远小于realm, 操作更简单，因为greendao底层使用Android原生的SQLite3, 而realm使用本身的数据查询引擎, 需要引入额外的so库, realm支持JSON和流式api也支持rxjava;
有兴趣的话可以研究一下，其GitHub地址如下：https://github.com/realm/realm-java

Room

另一个比较主流也是Google官方比较推荐的数据库框架, 和greenDao比较类似, 更优点是其sql语句,编译时编译器会做检查,整体使用上也更方便
其官方文档如下
https://developer.android.google.cn/training/data-storage/room
Room 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。
我们强烈建议您使用 Room（而不是 SQLite）(官网原话)
(我觉得,随着jetPack体系的推广,会逐渐替代greenDao等其他orm数据库)
Room 包含 3 个主要组件：

数据库：包含数据库持有者，并作为应用已保留的持久关系型数据的底层连接的主要接入点;
使用 @Database 注释的类应满足以下条件：
- 是扩展 RoomDatabase 的抽象类。
- 在注释中添加与数据库关联的实体列表。
- 包含具有 0 个参数且返回使用 @Dao 注释的类的抽象方法。
  在运行时，您可以通过调用 Room.databaseBuilder() 或 Room.inMemoryDatabaseBuilder() 获取 Database 的实例。
Entity：表示数据库中的表。
DAO：包含用于访问数据库的方法。

//room的使用
//1. build.gradle中添加依赖
apply plugin: 'kotlin-kapt'//这行如果下面使用了kapt一定要添加
dependencies {
  //room数据库
    def room_version = "2.2.5"
    implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"

// For Kotlin use kapt instead of annotationProcessor
//    annotationProcessor "androidx.room:room-compiler:$room_version" 

    kapt   "androidx.room:room-compiler:$room_version"
    // optional - Kotlin Extensions and Coroutines support for Room
    implementation "androidx.room:room-ktx:$room_version"
    // optional - RxJava support for Room
    implementation "androidx.room:room-rxjava2:$room_version"
    // optional - Guava support for Room, including Optional and ListenableFuture
    implementation "androidx.room:room-guava:$room_version"
    // Test helpers
    testImplementation "androidx.room:room-testing:$room_version"
}
//2. 创建实体类,并添加 @Entity 注解
@Entity
data class User(
        @PrimaryKey val uid: Int,
        @ColumnInfo(name = "user_name") var userName: String?,
        @ColumnInfo(name = "user_age") var userAge: Int?
)
//3. 创建UserDao
@Dao
interface UserDao {
    @Query("SELECT * FROM user")
    fun getAll(): List

    @Query("SELECT * FROM user WHERE uid IN (:userIds)")
    fun loadAllByIds(userIds: IntArray?): List

    @Query("SELECT * FROM user WHERE user_name LIKE :userName AND user_age LIKE :userAge LIMIT 1")
    fun findByNameAndAge(userName: String,userAge: Int): User

    @Query("SELECT * FROM user WHERE user_name LIKE :userName LIMIT 1")
    fun findByName(userName: String): User

    @Query("SELECT * FROM user WHERE user_age LIKE :userAge ")
    fun findByAge(userAge: Int): List

//    @Insert
    @Insert(onConflict = OnConflictStrategy.REPLACE)
    //解决 Caused by: android.database.sqlite.SQLiteConstraintException: 
//UNIQUE constraint failed: User.uid (code 1555 SQLITE_CONSTRAINT_PRIMARYKEY)
    fun insertAll(vararg users: User)

    @Delete
    fun delete(user: User)

    @Update
    fun update(user: User)

}

//3. 创建常量类管理数据库名称及版本
public interface Constants {
    /**
     * 数据库名称
     */
    String DB_NAME = "JinYangDataBase.db";

    /**
     * 数据库版本
     */
    int DB_VERSION = 2;
}
//4. 创建AppDatabase 
@Database(entities = [User::class], version = Constants.DB_VERSION)
abstract class AppDatabase : RoomDatabase() {
    abstract fun userDao(): UserDao

    companion object {
        val instance = AppDatabaseHolder.db
    }

    private object AppDatabaseHolder {
        val db: AppDatabase = Room
                .databaseBuilder(
                        MyApplication.myApplicationContext,
                        AppDatabase::class.java,
                        Constants.DB_NAME
                )
                .allowMainThreadQueries() //允许在主线程中查询
                .build()
    }
}

//5. CRUD(增删改查)
class RoomActivity : AppCompatActivity() {
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_room)
        //验证单例
        LjyLogUtil.d( AppDatabase.instance.toString())
        LjyLogUtil.d( AppDatabase.instance.toString())
        //遍历删除
        for (it in AppDatabase.instance.userDao().getAll()) {
            AppDatabase.instance.userDao().delete(it)
            LjyLogUtil.d("delete:$it")
        }
        //插入
        val user1 = User(1, "Yang", 18)
        val user2 = User(2, "abc", 22)
        val user3 = User(3, "def", 22)
        val user4 = User(4, "ghi", 22)
        val user5 = User(4, "qwerty", 66)
        AppDatabase.instance.userDao().insertAll(user1, user2,user3,user4,user5)
        //查询
        for (it in AppDatabase.instance.userDao().getAll()) {
            LjyLogUtil.d("getAll:$it")
        }
        //修改
        user1.userName="emily"
        AppDatabase.instance.userDao().update(user1)
        //loadAllByIds
        for (it in AppDatabase.instance.userDao().loadAllByIds(intArrayOf(1,2,3,4))){
            LjyLogUtil.d("loadAllByIds:$it")
        }
        //findByName
        val findByName=AppDatabase.instance.userDao().findByName("abc")
        LjyLogUtil.d("findByName:$findByName")
        //findByAge
        for (it in AppDatabase.instance.userDao().findByAge(22)){
            LjyLogUtil.d("findByAge:$it")
        }
    }
}

3. 组件化数据库

一般Android中数据库的运用范围是整个app,但是组件化架构中使用关系型数据库的时候,就需要考虑解耦;
因为ORM数据库映射框架的原理就是将实体对象转化为数据映射,各组件中的实体类如果放在自身module中是无法传递的;
如果都放在baseModule中可以解决上述问题,更优的实现方案是创建一个dataBase module,在base module中添加此module的依赖;

整个组件化架构可以分为如下几层:

应用层:app module
组件层:各业务模块组件.如login,pay,user
基础层: base module, 可以放一些mvp,mvvm的基类
框架层: XXXBus,XXXDataBase, Utils, Weights等