iOS中Sqlite和FMDB使用详解

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2023-06-03
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  • 正文
  • 效果图
  • 什么是数据库
  • iOS中的数据存储方式
  • 什么是SQLite
  • SQL语句的种类
  • 数据定义语句（DDL：Data Definition Language）
  • 数据操作语句（DML：Data Manipulation Language）
  • 数据查询语句（DQL：Data Query Language）
  • 字段类型
  • Sqlite使用：
  • 一、创建表
  • 二、删表
  • 三、增（插入数据insert）
  • 四、删（删除数据delete）
  • 五、改（更新数据update）
  • 六、查（查询数据select）
  • 七、条件语句
  • 八、起别名
  • 九、计算记录的数量
  • 十、排序
  • 十一、limit
  • 十二、简单约束
  • FMDB使用：
  • 打开数据库
  • 更新数据库
  • 执行查询
  • FMDatabaseQueue
  • 对模型进行存取

正文

本文重点说下常用的本地数据库操作，Sqlite和封装的FMDB的使用，以及Model的存与取。

效果图

什么是数据库

  • 数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库
  • 数据库可以分为2大种类 ：关系型数据库（主流）、对象型数据库

iOS中的数据存储方式

  • Plist（NSArray\NSDictionary）,只能存储数组，字典，但是数组和字典里面不能有自定义对象
  • Preference（偏好设置\NSUserDefaults）
  • NSCoding（NSKeyedArchiver\NSkeyedUnarchiver）
  • SQLite3
  • Core Data （面对对象）

什么是SQLite

  • SQLite是一款轻型的嵌入式数据库
  • 它占用资源非常的低，在嵌入式设备中，可能只需要几百K的内存就够了
  • 它的处理速度比Mysql、PostgreSQL这两款著名的数据库都还快

调试软件使用的是Navicat，支持大部分主流数据库（包括SQLite） 

SQL语句的种类

数据定义语句（DDL：Data Definition Language）

  • 包括create和drop等操作
  • 在数据库中创建新表或删除表（create table或 drop table）

数据操作语句（DML：Data Manipulation Language）

  • 包括insert（添加）、update（修改）、delete（删除）等操作

数据查询语句（DQL：Data Query Language）

  • 可以用于查询获得表中的数据
  • 关键字select是DQL（也是所有SQL）用得最多的操作
  • 其他DQL常用的关键字有where，order by，group by和having

字段类型

SQLite将数据划分为以下几种存储类型：

  • integer : 整型值
  • real : 浮点值
  • text : 文本字符串
  • blob : 二进制数据（比如文件，模型） 实际上SQLite是无类型的，就算声明为integer类型，还是能存储字符串文本（主键除外），建表时声明啥类型或者不声明类型都可以，也就意味着创表语句可以这么写：create table t_student(name, age); 为了保持良好的编程规范、方便程序员之间的交流，编写建表语句的时候最好加上每个字段的具体类型

Sqlite使用：

一、创建表

  • create table 表名 (字段名1 字段类型1, 字段名2 字段类型2, …) ;
  • create table if not exists 表名 (字段名1 字段类型1, 字段名2 字段类型2, …)（判断表是否已存在，不存在则创建） ;
示例：create table t_student (id integer, name text, age inetger, score real) ; 

良好的数据库编程规范应该要保证每条记录的唯一性，为此，增加了主键约束,也就是说，每张表都必须有一个主键，用来标识记录的唯一性,在创表的时候用primary key声明一个主键:

示例：create table t_student (id integer primary key, name text, age integer) ;

主键的设计原则:

  • 主键应当是对用户没有意义的
  • 永远也不要更新主键
  • 主键不应包含动态变化的数据
  • 主键应当由计算机自动生成

integer类型的id作为t_student表的主键。

  • 只要声明为primary key，就说明是一个主键字段
  • 主键字段默认就包含了not null 和 unique 两个约束

如果想要让主键自动增长（必须是integer类型），应该增加autoincrement，

示例：create table t_student (id integer primary key autoincrement, name text, age integer) ; 

二、删表

注意：这个删是将整个表删除

  • drop table 表名 ;
  • drop table if exists 表名 ;（判断表是否存在，存在则删除）
示例：drop table if exists t_student ;

三、增（插入数据insert）

  • insert into 表名 (字段1, 字段2, …) values (字段1的值, 字段2的值, …) ;

示例：insert into t_student (name, age) values (‘小虎牙’, 10) ; 数据库中的字符串内容应该用单引号 ‘ ’ 括住

四、删（删除数据delete）

  • delete from 表名 ;

示例：delete from t_student ;

注意：上面的示例会将t_student表中所有记录都删掉

五、改（更新数据update）

  • update 表名 set 字段1 = 字段1的值, 字段2 = 字段2的值, … ;

示例：

update t_student set name = ‘rc', age = 18 ;

注意：上面的示例会将t_student表中所有记录的name都改为rc，age都改为18

六、查（查询数据select）

  • select 字段1, 字段2, … from 表名 ; （查询字段1, 字段2数据）
  • select * from 表名;（查询表中所有的字段）
示例 : select name, age from t_student ;select * from t_student ;

七、条件语句

如果只想更新或者删除某些固定的记录，那就必须在DML语句后加上一些条件 条件语句的常见格式

  • where 字段 = 某个值 ; （不能用两个 =）
  • where 字段 is 某个值 ; （is 相当于 =）
  • where 字段 != 某个值 ;
  • where 字段 is not 某个值 ; （is not 相当于 !=）
  • where 字段 > 某个值 ;
  • where 字段1 = 某个值 and 字段2 > 某个值 ; （and相当于C语言中的 &&）
  • where 字段1 = 某个值 or 字段2 = 某个值 ; （or 相当于C语言中的 ||）

示例：

  • 将t_student表中年龄大于10 并且 姓名不等于rc的记录，年龄都改为 5 update t_student set age = 5 where age > 10 and name != ‘rc’ ;
  • 删除t_student表中年龄小于等于10 或者 年龄大于30的记录 delete from t_student where age <= 10 or age > 30 ;
  • 将t_student表中名字等于rc的记录，score字段的值 都改为 age字段的值 update t_student set score = age where name = ‘rc’ ;

八、起别名

格式：

  • select 字段1 别名 , 字段2 别名 , … from 表名 别名 ;
  • select 字段1 别名, 字段2 as 别名, … from 表名 as 别名 ;
  • select 别名.字段1, 别名.字段2, … from 表名 别名 ;

示例：

  • 给name起个叫做myname的别名，给age起个叫做myage的别名 select name myname, age myage from t_student ;
  • 给t_student表起个别名叫做s，利用s来引用表中的字段 select s.name, s.age from t_student s ;

九、计算记录的数量

  • select count (字段) from 表名 ;
  • select count ( * ) from 表名 ; 示例：
  • select count (age) from t_student ;
  • select count ( * ) from t_student where score >= 60;

十、排序

按照某个字段的值，进行排序搜索 select * from t_student order by 字段 ; 示例：select * from t_student order by age ;

默认是按照升序排序（由小到大），也可以变为降序（由大到小） 降序 :select * from t_student order by age desc ; 升序（默认）:select * from t_student order by age asc ;

用多个字段进行排序 先按照年龄排序（升序），年龄相等就按照身高排序（降序） 示例：select * from t_student order by age asc, height desc ;

十一、limit

使用limit可以精确地控制查询结果的数量，比如每次只查询10条数据

  • select * from 表名 limit 数值1, 数值2 ; 跳过最前面4条语句，然后取8条记录 示例：select * from t_student limit 4, 8 ;

limit常用来做分页查询，比如每页固定显示5条数据，那么应该这样取数据

第1页：limit 0, 5 第2页：limit 5, 5 第3页：limit 10, 5 ... 第n页：limit 5*(n-1), 5

十二、简单约束

建表时可以给特定的字段设置一些约束条件，常见的约束有

  • not null ：规定字段的值不能为null
  • unique ：规定字段的值必须唯一
  • 指定字段的默认值

建议：尽量给字段设定严格的约束，以保证数据的规范性

name字段不能为null，并且唯一 age字段不能为null，并且默认为1

示例：create table t_student (id integer, name text not null unique, age integer not null default 1) ; 

FMDB使用：

  • FMDB是iOS平台的SQLite数据库框架
  • FMDB以OC的方式封装了SQLite的C语言API

优点：

  • 使用起来更加面向对象，省去了很多麻烦、冗余的C语言代码
  • 对比苹果自带的Core Data框架，更加轻量级和灵活
  • 提供了多线程安全的数据库操作方法，有效地防止数据混乱

FMDB

FMDB有三个主要的类

  • FMDatabase :其对象就代表一个单独的SQLite数据库，用来执行SQL语句
  • FMResultSet ：用来执行查询后的结果集
  • FMDatabaseQueue ：用于在多线程中执行多个查询或更新，它是线程安全的

打开数据库

通过指定SQLite数据库文件路径来创建FMDatabase对象

FMDatabase *db = [FMDatabase databaseWithPath:path];
if (![db open]) {
    NSLog(@"数据库打开失败！");
}

文件路径有三种情况

  • 具体文件路径 ：如果不存在会自动创建
  • 空字符串@"" ：会在临时目录创建一个空的数据库，当FMDatabase连接关闭时，数据库文件也被删除
  • nil ：会创建一个内存中临时数据库，当FMDatabase连接关闭时，数据库会被销毁

更新数据库

在FMDB中，除查询以外的所有操作，都称为“更新”，create、drop、insert、update、delete等 使用executeUpdate:方法执行更新

- (BOOL)executeUpdate:(NSString*)sql, ...
- (BOOL)executeUpdateWithFormat:(NSString*)format, ...
- (BOOL)executeUpdate:(NSString*)sql withArgumentsInArray:(NSArray *)arguments

示例 ：[db executeUpdate:@"UPDATE t_student SET age = ? WHERE name = ?;", @18, @"rc"]

执行查询

- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString*)sql, ...
- (FMResultSet *)executeQueryWithFormat:(NSString*)format, ...
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString *)sql withArgumentsInArray:(NSArray *)arguments
// 查询数据
FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student"];
// 遍历结果集
while ([rs next]) {
    NSString *name = [rs stringForColumn:@"name"];
    int age = [rs intForColumn:@"age"];
    double score = [rs doubleForColumn:@"score"];
}

FMDatabaseQueue

FMDatabase这个类是线程不安全的，如果在多个线程中同时使用一个FMDatabase实例，会造成数据混乱等问题 为了保证线程安全，FMDB提供方便快捷的FMDatabaseQueue类

// FMDatabaseQueue的创建
FMDatabaseQueue *queue = [FMDatabaseQueue databaseQueueWithPath:path];
...
[queue inDatabase:^(FMDatabase *db) {
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"rc"];
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"Jack"];
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"Rose"];
    FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"select * from t_student"];
    while ([rs next]) {
        // …
    }
}];

事务、回滚 : 操作数据库时，会出现这种情况：更新10条记录，当更新到第5条时，服务器宕机了，后面的麻烦就来了，我们要每次判断哪条记录更新了，哪条记录没更新！这时候就用到了事务，将更新10条记录放到一个事务中，成功完成所有更新操作时再提交，只要其中一条记录更新失败就回滚，回到初始状态，简单的说就是要么全部成功，要么全部不成功！

[queue inTransaction:^(FMDatabase *db, BOOL *rollback) {
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"rc"];
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"Jack"];
    [db executeUpdate:@"INSERT INTO t_student(name) VALUES (?)", @"Rose"];
    FMResultSet *rs = [db executeQuery:@"select * from t_student"];
    while ([rs next]) {
        // …
    }
}];
//事务回滚
*rollback = YES;

对模型进行存取

以头条新闻为例，一条新闻为一条记录：

1.先在本地数据库查找是否存在缓存，存在则显示缓存的新闻，

2.不存在则去头条服务器请求数据显示，同时缓存

思路很简单： 要做到请求了今日头条的新闻缓存到本地数据库后，下次打开直接在数据库取出数据后显示。

两种情况：

1、直接缓存后天返回的json数据 ，好处是简单，避免了模型转字典的过程，数据原始，但是如果对数据有更新，比如：新闻是否已读等。

2、将服务器返回的json转成model（模型）再缓存，缺点就是可能在模型中有为了方便开发而新增的字段，而这些字段是不需要进行缓存的。

第1种比较简单，就以第2种为例： 写了一个新闻缓存的工具类

NewsCacheTool.h
/**缓存新闻数据到本地数据库*/
+ (void)saveNewsToDatabase:(NSArray *)newsArray;
/**读取新闻（userID对应用户的id，同个应用可能存在多个账号登录情况）*/
+ (NSArray *)selectNewsToDatabase:(NSString *)userID;
/**清除缓存*/
+ (void)clearNewsCache:(void(^)(BOOL success))flag;
NewsCacheTool.m
static FMDatabase *_db;
// 第一次使用就开始创建表
+ (void)initialize{
    NSString *cachePath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES)[0];
    NSString *filePath = [cachePath stringByAppendingPathComponent:@"News.sqlite"];
    _db = [FMDatabase databaseWithPath:filePath];
    if ([_db open]) {
        NSLog(@"打开数据库成功");
        // 自增主键、userID、二进制数据流
        NSString *sql = @"create table if not exists t_news (id integer primary key autoincrement,userID text,dict blob);";
        BOOL success = [_db executeUpdate:sql];
        if (success) {
            NSLog(@"创建表成功");
        }else{
            NSLog(@"创建表失败");
        }
    }else{
        NSLog(@"打开数据库失败");
    }
}
// 缓存数据，这里为了安全起见应该使用事务
+ (void)saveNewsToDatabase:(NSArray *)newsArray{
    // 遍历模型数组
    for (NewsModel *nesw in newsArray){
        // 用户的id应该从自己的服务器取得
        NSString *userID = @"001";
        // 这是模型转字典的，自己用runtime简单实现了，有很多优秀的第三方库可以使用，自选
        NSDictionary * newsDic = [nesw getDictionayFromModel];
        NSError *error;
        NSData *data;
        if (@available(iOS 11.0, *)){
            data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:newsDic requiringSecureCoding:YES error:&error];
        }else{
            data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:newsDic];
        }
        if (data == nil || error) {
            NSLog(@"缓存失败:%@", error);
            return;
        }
        BOOL success = [_db executeUpdate:@"insert into t_news (userID,dict) values(?,?)",userID,data];
        if (success) {
            NSLog(@"插入成功");
        }else{
            NSLog(@"插入失败");
        }
    }
}
// 在数据库中读取数据
+ (NSArray *)selectNewsToDatabase:(NSString *)userID{
    NSString *sql = [NSString stringWithFormat:@"select * from t_news where userID = '%@';",userID];
    FMResultSet *set = [_db executeQuery:sql];
    NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
    while ([set next]) {
        NSData *data = [set dataForColumn:@"dict"];
        NSError *error;
        NSDictionary *dic;
        if (@available(iOS 11.0, *)) {
            dic = [NSKeyedUnarchiver unarchivedObjectOfClass:[NSObject class] fromData:data error:&error];
        } else {
            dic = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
        }
        if(dic){
            NewsModel *news = [[NewsModel alloc]initWithDictionary:dic];
            [array addObject:news];
        }
    }
    return array;
}
// 清除新闻缓存
+ (void)clearNewsCache:(void (^)(BOOL success))flag{
    BOOL success = [_db executeUpdate:@"delete from t_news;"];
    if(flag){
        flag(success);
    }
}

模型转字典的过程中，在NewsModel类中，用runtime简单实现了，实际开发中可能会多层嵌套字典或数据，市面上有很多成熟优秀的轮子，可自行选择。

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