Android开发笔记（八十五）手机数据库Realm

Realm应用背景

Android自带的SQLite数据库，在多数场合能够满足我们的需求，但随着app广泛使用，SQLite也暴露了几个不足之处：
1、开发者编码比较麻烦，而且还要求开发者具备SQL语法知识；
2、SQLite默认没有加密功能，手机一旦丢失容易导致数据库被破解；
3、SQLite底层采用java代码，导致性能提升存在瓶颈；


基于以上几点，Android上的各种ORM应运而生（ORM全称Object Relational Mapping，即对象关系映射），最常见的便是greenDAO了。greenDAO是一个将对象映射到SQLite数据库中的ORM解决方案，它在github上的地址是https://github.com/greenrobot/greenDAO，下面是greenDAO相比直接使用SQLite的几个改进点：
1、简化数据库操作的编码，开发者可以不用熟悉SQL语法；
2、使用灵活，可在实体类中自定义类和枚举类型；
3、号称是基于SQLite的ORM框架中性能最好的；（博主没对比greenDAO与直接使用SQLite的性能差异，所以只能是跟其他ORM框架比较，比如ORMLite、sugarORM等等）
但是greenDAO使用的数据库引擎还是SQLite，因此某些方面并没有本质的改善，比如数据库的加密、数据库操作的性能等等。


对于Realm来说，这些改善就是可能的了，因为Realm有自己的数据库引擎，而且引擎使用C++编写，性能比java引擎的SQLite有数倍提升。Realm使用C++引擎还有一个好处，就是可以跨平台使用，不但能用于Android，也能用于IOS。Realm的第三个好处是，它具有很多移动设备专用数据库的特性，比如支持JSON、流式api、数据变更通知，以及加密支持，这些都为开发者带来了方便。

Realm环境搭建

Realm支持Eclipse的最后版本是0.87.5，更新的版本只支持AndroidStudio，不再支持Eclipse了，所以这里就以0.87.5为例进行说明。


0.87.5的Realm下载页面是https://realm.io/docs/java/0.87.5/#eclipse，github上最新版本的地址是https://github.com/realm/realm-java。把Realm加入到工程，除了引用realm-android-0.87.5.jar，还得加入armeabi目录下的so文件librealm-jni.so。现在编译通过了，可是运行时又坑爹了，居然报错“java.lang.IllegalArgumentException: Country is not part of the schema for this Realm”，原因是Realm采用了注解Annotation方式，所以得先让我们的Eclipse支持注解才行。类似的情况，也存在于ButterKnife这个注入框架。


按照Realm官网的说明步骤，竟然发现我们最新的ADT，在“Properties”——“Java Compiler”下并没有“Annotation Processing”。网上转悠了一圈，找到了如下解决步骤：
1、依次选择“Help”——“Install New Software”
2、下拉选择Juno，即“Juno - http://download.eclipse.org/releases/juno”
3、在Name列表中点开“Programming Languages”，然后勾选“Eclipse Java Development Tools”（最新版本是3.8.2）
4、点击“Next”按钮，执行安装操作
5、安装完毕重启ADT，就可以在“Java Compiler”下找到“Annotation Processing”了


装好Annotation插件，只是万里长征的第一步，接下来我们还得配置Eclipse，使之支持Annotation，具体步骤如下：
1、右击我们的工程，依次选择“Properties”——“Java Compiler”——“Annotation Processing”，勾选“Enable project specific settings”，并点击“Apply”按钮，然后工程会重新编译；
2、继续打开“Annotation Processing”——“Factory Path”，勾选“Enable project specific settings”，然后点击“Click Add JARs”按钮，选择工程libs目录下的realm-android-0.87.5.jar，点击“OK”按钮，然后工程又会重新编译；
3、为了确保注解的处理器一直工作，我们得在所有RealmObject派生类的前一行加上注解：@RealmClass


另外，正式的app都会进行代码混淆处理，为了避免混淆操作影响Realm的使用，我们要在proguard-project.txt增加如下配置：

-keep class io.realm.annotations.RealmModule-keep @io.realm.annotations.RealmModule class *-keep class io.realm.internal.Keep-keep @io.realm.internal.Keep class * { *; }-dontwarn javax.**-dontwarn io.realm.**

Realm编码开发

数据库配置RealmConfiguration

RealmConfiguration是Realm的配置工具类，它采用了建造者模式来构建，下面是RealmConfiguration类的常用方法：
Builder(context) : 初始化RealmConfiguration的建造器。
Builder.name : 指定数据库的名称。如不指定默认名为default。
Builder.encryptionKey : 指定数据库的密钥。密钥可由SecureRandom的nextBytes方法获得，如不指定密钥则默认不加密。一旦建立加密的数据库，如果访问时密钥不正确，则Realm会扔出异常“java.lang.IllegalArgumentException: Illegal Argument: Invalid format of Realm file”。
Builder.schemaVersion : 指定数据库的版本号。如果不指定默认版本号为0，若原版本号与现版本号不一致，Realm会抛出异常“io.realm.exceptions.RealmMigrationNeededException: RealmMigration must be provided”。
Builder.migration : 指定迁移操作的迁移类，当Realm发现新旧版本号不一致时，会自动使用该迁移类完成迁移操作。
Builder.deleteRealmIfMigrationNeeded : 声明版本冲突时自动删除原数据库。
Builder.inMemory : 声明数据库只在内存中持久化。这意味着插入数据库后不能立即关闭数据库，因为一旦关闭数据库则内存中的数据马上丢失。若数据采用在文件中持久化，则无需担心关闭数据库导致数据丢失的问题。

build : 完成配置构建。
getRealmFolder : 获取数据库的持有者，返回File对象。
getRealmFileName : 获取数据库的文件名字符串。
getEncryptionKey : 获取数据库的加密密钥。
getSchemaVersion : 获取数据库的版本号。
getMigration : 获取迁移操作的迁移类。
shouldDeleteRealmIfMigrationNeeded : 判断是否声明版本冲突时自动删除原数据库。
getDurability : 返回数据持久化的方式

数据表对象RealmObject

RealmObject是数据表的实体基类，所有Realm的实体类都要从RealmObject派生而来。Realm实体类除了字段声明与set方法、get方法之外，还要加上若干必要的注解，举例如下：
@RealmClass : 加在类名前面，表示这是一个Realm实体类。
@PrimaryKey : 加在字段前面，表示该字段是主键。
@Required : 加在字段前面，表示该字段非空。
@Ignore: 加在字段前面，表示该字段不是Realm表的字段。因为有时我们需要处理一些额外的信息，但又不需要把这些信息保存到数据库。


下面是声明一个实体类的代码例子：

import io.realm.RealmObject;import io.realm.annotations.Ignore;import io.realm.annotations.PrimaryKey;import io.realm.annotations.RealmClass;import io.realm.annotations.Required;@RealmClasspublic class Country extends RealmObject {@PrimaryKeyprivate String code;@Requiredprivate String name;@Requiredprivate int population;@Ignoreprivate String remark;public Country() {}public String getCode() {return code;}public void setCode(String code) {this.code = code;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getPopulation() {return population;}public void setPopulation(int population) {this.population = population;}public String getRemark() {return remark;}public void setRemark(String remark) {this.remark = remark;}}

数据库管理Realm

Realm是数据库管理工具类，可完成DDL和DML操作，下面是Realm类的常用方法：
getInstance : 获得一个数据库实例。可传入RealmConfiguration对象，若没有传入RealmConfiguration，则默认操作名为default.realm的数据库文件。
setDefaultConfiguration : 设置默认的RealmConfiguration配置。
deleteRealm : 删除指定配置的数据库。
isClosed : 判断数据库是否关闭。
close : 关闭数据库。
beginTransaction : 开始事务，需与commitTransaction配合使用。
commitTransaction : 结束事务，需与beginTransaction配合使用。
createObject : 从RealmObject类创建一条数据库记录，后面直接使用该类的设置方法即可写入字段值。
copyToRealm : 把指定RealmObject类插入数据库，如已存在主键相同的记录则扔出异常。
copyToRealmOrUpdate : 把指定RealmObject类插入数据库，如已存在主键相同的记录则更新原记录。
remove : 删除指定数据库记录。
executeTransaction : 单独对指定Realm执行事务，用于需要对事务失败进行处理的场合。
where : 查询指定表。返回RealmQuery对象。
distinct : 查询指定表指定记录的去重队列。返回RealmResults队列。


下面是Realm插入记录的代码示例：

mRealm = Realm.getInstance(mConfig);mRealm.beginTransaction();Country country1 = mRealm.createObject(Country.class);country1.setName("北京");country1.setPopulation(5165800);country1.setCode("beijing");Country country2 = new Country();country2.setName("上海");country2.setPopulation(5999800);country2.setCode("shanghai");mRealm.copyToRealm(country2);Country country3 = new Country();country3.setName("福州");country3.setPopulation(876580);country3.setCode("fuzhou");mRealm.copyToRealmOrUpdate(country3);mRealm.commitTransaction();mRealm.close();

数据库查询RealmQuery

RealmQuery是数据库查询工具类，其对象由Realm的where方法获得，下面是RealmQuery类的常用方法：

查询条件
isNull : 指定字段为空。
isNotNull : 指定字段非空。
equalTo : 指定字段等于多少。
notEqualTo : 指定字段不等于多少。
greaterThan : 指定字段大于多少。
greaterThanOrEqualTo : 指定字段大等于多少。
lessThan : 指定字段小于多少。
lessThanOrEqualTo : 指定字段小等于多少。
between : 指定字段位于什么区间。
contains : 指定字段包含什么字符串。
beginsWith : 指定字段以什么字符串开头。
endsWith : 指定字段以什么字符串结尾。

返回结果集的运算结果
sum : 对指定字段求和。
average : 对指定字段求平均值。
min : 对指定字段求最小值。
max : 对指定字段求最大值。
count : 求结果集的记录数量。
findAll : 返回结果集所有字段，返回值为RealmResults队列
findAllSorted : 排序返回结果集所有字段，返回值为RealmResults队列


下面是Realm查询操作的代码示例：

mRealm = Realm.getInstance(mConfig);RealmResults<Country> results = mRealm.where(Country.class).greaterThan("population", 1000000).findAll();String desc = String.format("找到%d条记录", results.size());for (int i = 0; i < results.size(); i++) {Country result = results.get(i);desc = String.format("%s\n其中城市%s的代码是%s，人口有%d", desc,result.getName(), result.getCode(),result.getPopulation());}tv_hello.setText(desc);if (mRealm.isClosed() != true) {mRealm.close();}

数据库迁移RealmMigration

app升级时可能伴随着数据库升级，对于Realm来说，数据库升级就是迁移操作，把原来的数据库迁移到新结构的数据库。编码中应对数据库迁移有三种方式：
1、构建RealmConfiguration时指定数据库版本号，如果原版本号与现版本号不一致，Realm会抛出异常RealmMigrationNeededException。代码中捕获异常RealmMigrationNeededException后，调用migrateRealm方法执行迁移操作，示例代码如下：

RealmConfiguration config0 = new RealmConfiguration.Builder(this).name("default0").schemaVersion(3).build();try {realm = Realm.getInstance(config0);} catch (RealmMigrationNeededException e) {e.printStackTrace();// You can then manually call Realm.migrateRealm().Realm.migrateRealm(config0, new CustomMigration());realm = Realm.getInstance(config0);}

2、构建RealmConfiguration时指定数据库版本号，同时也指定迁移类，这样如果原版本号与现版本号不一致，Realm会自动使用迁移类执行迁移操作。示例代码如下：

RealmConfiguration config1 = new RealmConfiguration.Builder(this).name("default1").schemaVersion(3).migration(new CustomMigration()).build();realm = Realm.getInstance(config1); // Automatically run migration if needed

3、构建RealmConfiguration时指定数据库版本号，同时声明版本冲突时自动删除原数据库，不过该方法一般不用，因为该方法会暴力删除所有数据。示例代码如下：

RealmConfiguration config2 = new RealmConfiguration.Builder(this).name("default2").schemaVersion(3).deleteRealmIfMigrationNeeded().build();realm = Realm.getInstance(config2); // WARNING: This will delete all data in the Realm though.

点击下载本文用到的Realm数据库操作的工程代码



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