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Android 开发者使用数据库的时候,最先想到的是 SQLite 。如果有对外公开的需求,则需再包装一层 ContentProvider 。除此之外,也可以选择开源的数据库框架,比如 GreenDao DBFlow 等。

本文将讲述 Google 推出的数据库框架 Room ,和您一起探讨: 如何使用 Room、其实现的大致原理以及它的优势

Room 是房间的意思。房间除了能存放物品,还能带给人温暖和安心的感觉。用 Room 给这个抽象的软件架构命名,增加了人文色彩,很有温度。

先来看一下 Room 框架的基本组件。

dependencies {
  def room_version = "2.2.6"
  implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"
  kapt "androidx.room:room-compiler:$room_version"
  implementation "androidx.room:room-ktx:$room_version"
  testImplementation "androidx.room:room-testing:$room_version"
    @PrimaryKey(autoGenerate = true)
    var id = 0
    @ColumnInfo(name = "movie_name", defaultValue = "Harry Potter")
    lateinit var name: String
    @ColumnInfo(name = "actor_name", defaultValue = "Jack Daniel")
    lateinit var actor: String
    @ColumnInfo(name = "post_year", defaultValue = "1999")
    var year = 1999
    @ColumnInfo(name = "review_score", defaultValue = "8.0")
    var score = 8.0
    fun update(vararg movies: Movie?): Int
    @get:Query("SELECT * FROM movie")
    val allMovies: LiveData<List<Movie?>?>
     
  • @Dao 表示访问 DB 的方法,需要声明为接口或抽象类,编译阶段将生成 _Impl 实现类,此处则将生成 MovieDao_Impl.java 文件
  • @Insert@Delete@Update@Query 分别表示数据库的增删改查方法
  • 最后需要构建 Room 使用的入口 RoomDatabase

    @Database(entities = [Movie::class], version = 1)
    abstract class MovieDataBase : RoomDatabase() {
        abstract fun movieDao(): MovieDao
        companion object {
            @Volatile
            private var sInstance: MovieDataBase? = null
            private const val DATA_BASE_NAME = "jetpack_movie.db"
            @JvmStatic
            fun getInstance(context: Context): MovieDataBase? {
                if (sInstance == null) {
                    synchronized(MovieDataBase::class.java) {
                        if (sInstance == null) {
                            sInstance = createInstance(context)
                return sInstance
            private fun createInstance(context: Context): MovieDataBase {
                return Room.databaseBuilder(context.applicationContext, MovieDataBase::class.java, DATA_BASE_NAME)
                        .build()
         
  • @Database 表示继承自 RoomDatabase 的抽象类,entities 指定表的实现类列表,version 指定了 DB 版本
  • 必须提供获取 DAO 接口的抽象方法,比如上面定义的 movieDao(),Room 将通过这个方法实例化 DAO 接口
  • RoomDatabase 实例的内存开销较大,建议使用单例模式管理
  • 编译时将生成 _Impl 实现类,此处将生成 MovieDataBase_Impl.java 文件
  • 本 demo 将结合 ViewModelRoom 进行数据交互,依赖 LiveData 进行异步查询,画面上则采用 Databinding 将数据和视图自动绑定。

    class DemoActivity : AppCompatActivity() {
        private var movieViewModel: MovieViewModel? = null
        private var binding: ActivityRoomDbBinding? = null
        private var movieList: List<Movie?>? = null
        override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
            super.onCreate(savedInstanceState)
            binding = ActivityRoomDbBinding.inflate(layoutInflater)
            setContentView(binding!!.root)
            binding!!.lifecycleOwner = this
            movieViewModel = ViewModelProvider(this).get(MovieViewModel::class.java)
            movieViewModel?.getMovieList(this, { movieList: List<Movie?>? ->
                if (movieList == null) return@getMovieList
                this.movieList = movieList
                binding?.setMovieList(movieList)
              
    private val mediatorLiveData = MediatorLiveData<List<Movie?>?>()
        private val db: MovieDataBase?
        private val mContext: Context
        init {
            mContext = application
            db = MovieDataBase.getInstance(mContext)
            if (db != null) {
                mediatorLiveData.addSource(db.movieDao().allMovies) { movieList ->
                    if (db.databaseCreated.value != null) {
                        mediatorLiveData.postValue(movieList)
        fun getMovieList(owner: LifecycleOwner?, observer: Observer<List<Movie?>?>?) {
            if (owner != null && observer != null)
                mediatorLiveData.observe(owner, observer)
            private fun createInstance(context: Context): MovieDataBase {
                return Room.databaseBuilder(context.applicationContext, ...)
                        .addCallback(object : Callback() {
                            override fun onCreate(db: SupportSQLiteDatabase) {
                                super.onCreate(db)
                                Executors.newFixedThreadPool(5).execute {
                                    val dataBase = getInstance(context)
                                    val ids = dataBase!!.movieDao().insert(*Utils.initData)
                                    dataBase.databaseCreated.postValue(true)
                        .build()
        

    Demo效果.png

    通过 Database Inspector 工具可以看到 DB 数据创建成功了。Database Inspector 支持实时刷新,查询和修改等 DB 操作,是 DB 开发的利器。

    如果不知道如何使用Database Inspector,可参考官方文档使用 Database Inspector 调试数据库

    @Insert 支持设置冲突策略,默认为 OnConflictStrategy.ABORT 即中止并回滚。还可以指定为其他策略。

  • OnConflictStrategy.REPLACE 冲突时替换为新记录
  • OnConflictStrategy.IGNORE 忽略冲突 (不推荐)
  • OnConflictStrategy.ROLLBACK 已废弃,使用 ABORT 替代
  • OnConflictStrategy.FAIL 同上
  • 其声明的方法返回值可为空,也可为插入行的 ID 或列表。

  • fun insertWithOutId(movie: Movie?)
  • fun insert(movie: Movie?): Long?
  • fun insert(vararg movies: Movie?): LongArray?
  • @Delete

    @Insert 一样支持不返回删除结果或返回删除的函数,不再赘述。

    @ Update

    @Insert 一样支持设置冲突策略和定制返回更新结果。此外需要注意的是 @Update 操作将匹配参数的主键 id 去更新字段。

  • fun update(vararg movies: Movie?): Int
  • @ Query

    查询操作主要依赖 @Update 的 value,指定不同的 SQL 语句即可获得相应的查询结果。在编译阶段就将验证语句是否正确,避免错误的查询语句影响到运行阶段。

  • 查询所有字段
    @get:Query(“SELECT * FROM movie”)
  • 查询指定字段
    @get:Query(“SELECT id, movie_name, actor_name, post_year, review_score FROM movie”)
  • 排序查询
    @get:Query(“SELECT * FROM movie ORDER BY post_year DESC”) 比如查询最近发行的电影列表
  • 匹配查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE id = :id”)
  • 多字段匹配查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE movie_name LIKE :keyWord " + " OR actor_name LIKE :keyWord”) 比如查询名称和演员中匹配关键字的电影
  • 模糊查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE movie_name LIKE ‘%’ || :keyWord || ‘%’ " + " OR actor_name LIKE ‘%’ || :keyWord || ‘%’”) 比如查询名称和演员中包含关键字的电影
  • 限制行数查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE movie_name LIKE :keyWord LIMIT 3”) 比如查询名称匹配关键字的前三部电影
  • 参数引用查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE review_score >= :minScore”) 比如查询评分大于指定分数的电影
  • 多参数查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE post_year BETWEEN :minYear AND :maxYear”) 比如查询介于发行年份区间的电影
  • 不定参数查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE movie_name IN (:keyWords)”)
  • Cursor 查询
    @Query(“SELECT * FROM movie WHERE movie_name LIKE ‘%’ || :keyWord || ‘%’ LIMIT :limit”)
    fun searchMoveCursorByLimit(keyWord: String?, limit: Int): Cursor?
    注意: Cursor 需要保证查询到的字段和取值一一对应,所以不推荐使用
  • 响应式查询
    demo 采用的 LiveData 进行的观察式查询,还可以配合 RxJava2,Kotlin 的 Flow 进行响应式查询。
  • 数据库升级降级

    在 Movie 类里增加了新字段后,重新运行已创建过 DB 的 demo 会发生崩溃。

    private fun createInstance(context: Context): MovieDataBase {
        return Room.databaseBuilder(context.applicationContext, MovieDataBase::class.java, DATA_BASE_NAME)
                .fallbackToDestructiveMigration()
                .addCallback(object : Callback() {
                    override fun onDestructiveMigration(db: SupportSQLiteDatabase) {
                        super.onDestructiveMigration(db)
                        // Init DB again after db removed.
                        Executors.newFixedThreadPool(5).execute {
                            val dataBase = getInstance(context)
                            val ids = dataBase!!.movieDao().insert(*Utils.initData)
                            dataBase.databaseCreated.postValue(true)
                .build()
              
    private fun createInstance(context: Context): MovieDataBase {
        return Room.databaseBuilder(context.applicationContext, MovieDataBase::class.java, DATA_BASE_NAME)
                // .fallbackToDestructiveMigration()
                .addMigrations(object : Migration(1, 2) {
                    override fun migrate(database: SupportSQLiteDatabase) {
                        database.execSQL("ALTER TABLE movie "
                                + " ADD COLUMN review_score INTEGER NOT NULL DEFAULT 8.0")
                .build()
         
  • 降级则调用:
    fallbackToDestructiveMigrationOnDowngrade() 来指定在降级时删除 DB,也可以像上述那样指定 drop column 来进行数据迁移。
  • 如果想要迁移数据,无论是升级还是降级,必须要给 @Database 的 version 指定正确的目标版本。Migration 迁移处理的起始版本以及实际的迁移处理 migrate() 都必不可少。
  • 当我们的 DB 操作需要保持一致性,或者查询关联性结果的时候需要保证事务处理。Room 提供了 @Transaction 注解帮助我们快速实现这个需求,它将确保注解内的方法运行在同一个事务模式

    public interface MovieDao { @Transaction default void insetNewAndDeleteOld(Movie newMovie, Movie oldMovie) { insert(newMovie); delete(oldMovie);
    public long[] insert(final Movie... movies) {
        __db.assertNotSuspendingTransaction();
        __db.beginTransaction();
        try {
            long[] _result = __insertionAdapterOfMovie.insertAndReturnIdsArray(movies);
            __db.setTransactionSuccessful();
            return _result;
        } finally {
            __db.endTransaction();
              
    db.runInTransaction(Runnable {
        val database = db.getOpenHelper().getWritableDatabase();
        val contentValues = ContentValues()
        contentValues.put("movie_name", newMovie.getName())
        contentValues.put("actor_name", newMovie.getActor())
        contentValues.put("post_year", newMovie.getYear())
        contentValues.put("review_score", newMovie.getScore())
        database.insert("movie", SQLiteDatabase.CONFLICT_ABORT, contentValues)
        database.delete("movie", "id = " + oldMovie.getId(), null)
        

    SupportSQLiteDatabase 的创建

    SupportSQLiteDatabase 是模仿 SQLiteDatabase 作成的接口,供 Room 框架内部对 DB 进行操作。由 FrameworkSQLiteDatabase 实现,其将通过内部持有的 SQLiteDatabase 实例,代理 DB 操作。

    SupportSQLiteDatabase 的创建由增删改查等 DB 操作触发,需要经历 DB 的创建,表的创建,表的初始化,升降级以及打开等过程。

    创建 DB 文件
  • RoomDatabase 的实例建议采用单例模式管理
  • 不要在 UI 线程执行 DB 操作,否则发生异常:
    Cannot access database on the main thread since it may potentially lock the UI for a long period of time.
    通过调用:
    allowMainThreadQueries() 可以回避,但不推荐。
  • 不要在 Callback#onCreate() 里同步执行 insert 等 DB 处理,否则将阻塞 DB 实例的初始化并发生异常: getDatabase called recursively
  • @Entity 注解类不要提供多个构造函数,使用 @Ignore 可以回避。
  • Callback#onCreate() 并非由 RoomDatabase$Builder#build() 触发,而是由具体的增删改查操作触发,切记。
  • 通过上述的实战和原理介绍可以看出,Room 的本质是在 SQLite 的基础上进行封装的抽象层,通过一系列注解让用户能够更简便的使用 SQLite。正因为此,它具备了一些优势,值得开发者大胆使用。

  • 声明注解便能完成接口的定义,易上手
  • 编译阶段将验证注解里声明的 SQL 语句,提高了开发效率
  • 支持使用 RxJava2,LiveData 以及 Flow 进行异步查询
  • 相较其他数据库框架 SQL 执行效率更高
  • Demo参见Github-JetpackDemo

  • Android官方文档
  • 使用Android JetpackRoom将数据保存到本地数据库
  • Android官方示例
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