Android学习笔记——数据存储

参考书籍：Android第一行代码（第二版）.郭霖著

保证关键数据不丢失——数据持久化技术：提供了一种可以让数据在瞬时状态（保存在内存中的数据所处状态）和持久状态（保存在存储设备中的数据所处状态）之间进行转换的机制。

持久化技术广泛应用于各种程序设计领域。Android系统中主要提供了3种方式用于简单实现数据持久化功能：文件存储、sharedPreference存储和数据库存储。还可将数据保存在SD卡中，但前三种更简单和安全。

1、文件存储

最基本方式，不对存储内容进行任何格式化处理，所有数据原封不动地保存到文件中。适合于简单文本数据或二进制数据，如果想保存较复杂文本数据需定义自己的格式规范，方便入后解析数据。

（1）将数据存储到文件中
Context类提供了一个openFileOutput()方法，包含两个参数。第一个为文件名，不可包含路径（默认存到/data/data//files/目录下），第二个参数为文件操作模式（MODE_PRIVATE（默认模式，文件名相同时覆盖原文件内容）和MODE_APPEND（文件存在则追加内容，不存在则创建新文件），另外两种模式允许其他程序对文件进行读写操作，过于危险，已在4.2版本中被废弃）。
openFileOutput()返回一个FileOutputStream对象，得到后可使用Java流方式将数据写到文件中。
创建FilePersistenceTest项目，修改布局文件：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:orientation="vertical"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent">    <EditText        android:id="@+id/edit"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content"        android:hint="Type something here" /></LinearLayout>

添加一个文本输入框用于输入文本内容。如果直接按下Back键，内容会丢失（瞬时数据，活动被销毁后被回收），现在需在数据被回收前存储到文件中。修改主程序：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private EditText edit;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        edit = (EditText)findViewById(R.id.edit);    }    @Override    protected void onDestroy() {        super.onDestroy();        String inputText = edit.getText().toString();        save(inputText);    }    public void save(String inputText){        FileOutputStream out = null;        BufferedWriter writer = null;        try{            out = openFileOutput("data", Context.MODE_PRIVATE);            writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(out));            writer.write(inputText);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            try {                if (writer != null){                    writer.close();                }            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

运行程序，输入内容，按下Back键关闭程序。可借助Android Device Monitor工具查看数据是否保存成功。AndroidStudio导航栏中Tools->Android找到此工具，进入data/data//files/目录，可以看到一个data文件。可点击右上方导出到电脑按钮在电脑上查看文件。
（2）从文件中读取数据
对应openFileInput()方法。接收一个文件名参数，返回FileInputStream对象。
修改主程序代码：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private EditText edit;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        edit = (EditText)findViewById(R.id.edit);        **String inputText = load();        if (!TextUtils.isEmpty(inputText)){//非空判断方法，传入字符串为null和空字符串都返回true（一次进行两种空值判断）            edit.setText(inputText);            edit.setSelection(inputText.length());//将输入光标移动到文本的末尾位置            Toast.makeText(this, "Restoring succeeded", Toast.LENGTH_SHORT).show();        }**    }    **public  String load(){        FileInputStream in = null;        BufferedReader reader = null;        StringBuilder content = new StringBuilder();        try{            in = openFileInput("data");            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));            String line = "";            while ((line = reader.readLine()) != null){                content.append(line);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }finally {            if (reader != null){                try{                    reader.close();                } catch (IOException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }        return content.toString();    }**

运行程序会发现输入框出现之前输入的内容。

我的data目录下一直是空的，找不到数据文件，但是运行结果数据可取出，表示数据明显已经保存。就是不知道文件在哪？

2、SharedPreference存储

使用键值对方式存储数据（支持多种不同的数据类型存储）,比文件更方便。
（1）将数据保存到SharedPreferences中
首先要获取到SharedPreferences对象，方法主要有三种：
a.Context类中的getSharedPreferences()方法
接收两个参数：指定文件名（/data/data//shared_prefs目录下，文件不存在会创建），指定操作模式（只有MODE_PRIVATE一种，默认，和直接传入0效果相同，表示只有当前程序才可对此文件进行读写操作。其他操作模式已被废弃）。
b.Activity类中的getPreferences()方法
与a中方法相似，但只接收一个操作模式参数（自动将当前活动类名作为SharedPreferences文件名）
c.PreferenceManager类中的getDefaultSharedPreferences()方法
静态方法，接收一个Context参数，自动使用当前程序报名作为前缀命名文件。
向SharedPreferences文件中存储数据，分为三步实现：
a.调用SharedPreferences对象的edit()方法获取SharedPreferences.Editor对象
b.向SharedPreferences.Editor对象中添加数据，putBoolean()/putString()等
c.调用apply()方法提交数据完成存储。

例：新建SharedPreferencesTest项目，修改布局文件：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:orientation="vertical"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent">    <Button        android:id="@+id/save_data"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content"        android:text="Save data" /></LinearLayout>

修改主程序：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        Button saveData = (Button)findViewById(R.id.save_data);        saveData.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SharedPreferences.Editor editor = getSharedPreferences("data", MODE_PRIVATE).edit();                editor.putString("name", "Tom");                editor.putInt("age",27);                editor.putBoolean("married",false);                editor.apply();            }        });    }}

运行程序，点击按钮。可用与文件存储一样的方式查看数据文件（用xml格式管理数据的）。
（2）从SharedPreferences中读取数据
SharedPreferences对象中提供了一些列get()方法（与put()对应），接收两个参数：键，默认值（键找不到对应值时返回默认值）。
修改布局文件，添加一个恢复数据按钮。修改主程序：

Button restoreData = (Button) findViewById(R.id.restore_data);        restoreData.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SharedPreferences pref = getSharedPreferences("data",MODE_PRIVATE);                String name = pref.getString("name", "");                int age = pref.getInt("age",0);                Boolean married = pref.getBoolean("married", false);                Log.d(TAG, "name is " + name);                Log.d(TAG, "age is " + age);                Log.d(TAG, "married is" + married);            }        });

运行程序点击按钮，查看日志信息可看到设置的消息。
（3）实现记住密码功能
打开之前的BroadcastBestPractice项目，编辑登录界面布局，修改activity_login.xml代码：

。。。    <LinearLayout        android:orientation="horizontal"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content">        <CheckBox            android:id="@+id/remember_pass"            android:layout_width="wrap_content"            android:layout_height="wrap_content" />        <TextView            android:layout_width="wrap_content"            android:layout_height="wrap_content"            android:textSize="18sp"            android:text="Remember password"/>    </LinearLayout>    <Button        android:id="@+id/login"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="60dp"        android:text="Login"/></LinearLayout>

CheckBox,复选框控件。修改该LoginActivity中代码：

public class LoginActivity extends BaseActivity {    **private SharedPreferences pref;    private SharedPreferences.Editor editor;    private CheckBox rememberPass;**    private EditText accountEdit;    private EditText passwordEdit;    private Button login;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_login);        **pref = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(this);**        accountEdit = (EditText)findViewById(R.id.account);        passwordEdit = (EditText)findViewById(R.id.password);        **rememberPass = (CheckBox)findViewById(R.id.remember_pass);        login = (Button)findViewById(R.id.login);        boolean isRemember = pref.getBoolean("remember_password",false);        if (isRemember){            String account = pref.getString("account","");            String password = pref.getString("password", "");            accountEdit.setText(account);            passwordEdit.setText(password);            rememberPass.setChecked(true);        }**        login.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                String account = accountEdit.getText().toString();                String password = passwordEdit.getText().toString();                //如果账号是admin，密码是123456，则登录成功                if (account.equals("admin") && password.equals("123456")){                    **editor = pref.edit();                   if (rememberPass.isChecked()){//检查复选框是否被选中                       editor.putBoolean("remember_password",true);                       editor.putString("account", account);                       editor.putString("password", password);                   }else {                       editor.clear();                   }                    editor.apply();**                    Intent intent = new Intent(LoginActivity.this, MainActivity.class);                    startActivity(intent);                    finish();                }else {                    Toast.makeText(LoginActivity.this, "account or password is invalid", Toast.LENGTH_SHORT).show();                }            }        });    }}

运行程序，查看效果，一开始需输入用户名和密码，选中复选框后，成功登录，强制下线后回到登录界面会发现信息自动填充上去了。

3、SQLite数据存储

SQLite：轻量级关系型数据库，运算速度快占用资源少（通常几百KB内存）。支持标准SQL语法，遵循数据库ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）事务，不用设置用户名密码。存储大量复杂的关系型数据。

（1）创建数据库
提供了SQLiteOpenHelper帮助类对数据库创建升级。SQLiteOpenHelper是抽象类，需创建自己的类继承，其中有两个抽象方法onCreate()和onUpgrade()需重写，实现创建升级数据库的逻辑。
还有两个重要的实例方法：getReadableDatabase()和getWritableDatabase()。都可打开或创建现有数据库（没有则创建），并返回可对数据进行读写操作的对象。不同：当数据库不可写入时（如磁盘空间已满），前者返回的对象以只读方式打开数据库，后者将出现异常。
有两个构造方法可供重写（一般用参数少点的），接收四个参数：Context，数据库名，允许查询时返回自定义的Cursor（一般传入null），当前数据库版本号（用于升级操作）。

构建SQLiteOpenHelper实例后，再调用他的getReadableDatabase()/getWritableDatabase()方法就能创建数据库了（文件存放在/data/data//database/目录下）。此时onCreate()方法被执行（通常处理创建表的逻辑）。

例：新建Database项目，创建名为BookStore.db的数据库，并新建一张Book表。新建MyDatabaseHelper类继承自SQLiteOpenHelper：

public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {    //将见表语句定义成字符串常量    public  static final String CREATE_BOOK = "create table Book ("            + "id integer primary key autoincrement, "            + "author text, "            + "price real, "            + "pages integer, "            + "name text)" ;    private Context mContext;    public MyDatabaseHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {        super(context, name, factory, version);        mContext = context;    }    @Override    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {        //在数据库创建完成时创建Book表        db.execSQL(CREATE_BOOK);        Toast.makeText(mContext, "Create succeeded", Toast.LENGTH_SHORT).show();    }    @Override    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {    }}

修改activity_main.xml：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    android:orientation="vertical">    <Button        android:id="@+id/create_database"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content"        android:text="Create database" /></LinearLayout>

加入按钮（创建数据库）。修改主程序：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private MyDatabaseHelper dbhelper;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        dbhelper = new MyDatabaseHelper(this, "BookStore.db", null, 1);        Button createDatabase = (Button) findViewById(R.id.create_database);        createDatabase.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                dbhelper.getWritableDatabase();            }        });    }}

第一次点击按钮时，由于不存在BookStore.db数据库，所以会创建该数据库并调用MyDatabaseHelper的onCreate()方法，弹出已创建成功的信息。再次点击时，已经存在，不会再创建一次。

可使用adb shell查看创建情况。它时Android SDK自带的调试工具，可直接对连接在电脑上的手机或模拟器进行调试。存放在sdk的plateform-tools目录下(如C:\Users\JOJO\AppData\Local\Android\sdk\platform-tools)，如想在命令行使用需先配置到系统环境变量中。打开命令行界面，输入adb shell会进入到设备控制台，然后使用cd命令进入到data/data//databases/目录下，并使用ls命令查看文件：

进入目录时如发现以上权限被拒绝的情况，这时输入su root申请root权限（手机上需允许，模拟器上不需要）：

这时已可访问。目录下有两个文件：一个是创建的BookStore.db，另一个BookStore.db-jouunal则是让数据库支持事务而产生的临时日志文件（通常大小为0字节）。
接下来，借助sqlite命令打开数据库，键入sqlite3,后加数据库名即可：

数据库已打开，可以对其中的表进行管理了，键入.table命令查看表：

有两张表，android_metadata表是每个数据库会自动生成的。可通过.schema查看建表语句：

键入.exit或.quit可退出数据库编辑，再键入exit可退出设备控制台。

（2）升级数据库
再添加一张Category表用于记录图书分类：

public class MyDatabaseHelper extends SQLiteOpenHelper {    //将见表语句定义成字符串常量    public  static final String CREATE_BOOK = "create table Book ("            + "id integer primary key autoincrement, "            + "author text, "            + "price real, "            + "pages integer, "            + "name text)" ;    **public static final String CREATE_CATEGORY = "create table Category ("            + "id integer primary key autoincrement, "            + "category_name text, "            + "category_code integer)";**    private Context mContext;    public MyDatabaseHelper(Context context, String name, SQLiteDatabase.CursorFactory factory, int version) {        super(context, name, factory, version);        mContext = context;    }    @Override    public void onCreate(SQLiteDatabase db) {        //在数据库创建完成时创建Book表        db.execSQL(CREATE_BOOK);        **db.execSQL(CREATE_CATEGORY);**        Toast.makeText(mContext, "Create succeeded", Toast.LENGTH_SHORT).show();    }    @Override    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {        **db.execSQL("drop table if exists Book");        db.execSQL("drop table if exists Category");        onCreate(db);**    }}

用到onUpgrade()方法重新调用onCreate()方法（因为第二次运行程序不会被调用）。要让onUpgrade()能执行，需要用到SQLiteOpenHelper的版本号参数，只需传入比之前大的数，就可以让其得到执行，修改主程序：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private MyDatabaseHelper dbhelper;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        **dbhelper = new MyDatabaseHelper(this, "BookStore.db", null, 2);**        Button createDatabase = (Button) findViewById(R.id.create_database);        createDatabase.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                dbhelper.getWritableDatabase();            }        });    }}

重新运行程序，点击按钮，会再次弹出创建成功提示。可使用adb shell查看。

（3）添加数据
在Android中即使不去编写SQL语句，也能轻松完成所有CRUD操作，提供了一系列辅助性方法。SQLiteOpenHelper的两个实例方法getReadableDatabase()/getWritableDatabase()会返回SQLiteDatabase对象，借助这个对象就可对数据进行CRUD操作。
添加数据：修改activity_main.xml，加入用于添加数据的按钮。修改主程序：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {    private MyDatabaseHelper dbhelper;    @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        super.onCreate(savedInstanceState);        setContentView(R.layout.activity_main);        dbhelper = new MyDatabaseHelper(this, "BookStore.db", null, 2);        Button createDatabase = (Button) findViewById(R.id.create_database);        **Button addData = (Button) findViewById(R.id.add_data);        addData.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SQLiteDatabase db = dbhelper.getWritableDatabase();                //SQLiteDatabase提供的insert()方法接收三个参数：                // 要添加数据的表名，                // 未指定添加数据的情况下给某些可为空的列自动赋NULL值（一般直接传null）,                // ContentValues对象                ContentValues values = new ContentValues();                //开始组装第一条数据                values.put("name", "The Da Vinci Code");                values.put("author", "Dan Brown");                values.put("pages",454);                values.put("price", 16.96);                db.insert("Book",null,values);//插入第一条数据                //开始组装第二条数据                values.put("name", "The Lost Symbol");                values.put("author", "Dan Brown");                values.put("pages",510);                values.put("price", 19.95);                db.insert("Book",null,values);//插入第二条数据            }        });**        。。。

重新运行程序，点击添加按钮。可以打开数据库查看：

（4）更新数据
同样在布局文件中添加更新按钮。修改主程序：

 Button updateData = (Button) findViewById(R.id.update_data);        updateData.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SQLiteDatabase db = dbhelper.getWritableDatabase();                ContentValues values = new ContentValues();                values.put("price", 10.99);                db.update("Book",values, "name = ?", new String[]{"The Da Vinci Code"});                //第三、四个参数用于约束更新某一行或某几行数据，默认更新所有行                //第三个参数对应SQL的where语句，？为占位符，通过第四个参数提供的字符串数组指定相应内容            }        });

运行程序，点击更新按钮，查看数据库：

（5）删除数据
同理，添加按钮，修改主程序:

 Button button = (Button) findViewById(R.id.delete_data);        button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SQLiteDatabase db = dbhelper.getWritableDatabase();                db.delete("Book", "pages > ?", new String[]{"500"});            }        });

删除页数大于500的书籍。运行程序，点击按钮。

（6）查询数据

查询方法query()的参数复杂，最少的也要传入七个参数。会返回一个Cursor对象。
同样添加一个查询按钮。修改主程序：

Button queryButton = (Button) findViewById(R.id.query_data);        queryButton.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {            @Override            public void onClick(View v) {                SQLiteDatabase db = dbhelper.getWritableDatabase();                //查询Book表中所有数据                Cursor cursor = db.query("Book", null,null,null,null,null,null);                if (cursor.moveToFirst()){                    do {                        //遍历Cursor对象，取出数据并打印                        String name = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("name") );                        String author = cursor.getString(cursor.getColumnIndex("author"));                        int pages = cursor.getInt(cursor.getColumnIndex("pages"));                        double price = cursor.getDouble(cursor.getColumnIndex("price"));                        Log.d("MainActivity", "book name is " + name);                        Log.d("MainActivity", "book author is " + author);                        Log.d("MainActivity", "book pages is " + pages);                        Log.d("MainActivity", "book price is " + price);                    }while (cursor.moveToNext());                }                cursor.close();            }        });

运行程序，查看日志信息。

（7）使用SQL操作数据库