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浅谈Android数据库版本升级及数据的迁移
2015-07-30 10:47:14         来源:画虎烂的专栏  
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概述

Android开发涉及到的数据库采用的是轻量级的SQLite3,而在实际开发中,在存储一些简单的数据,使用SharedPreferences就足够了,只有在存储数据结构稍微复杂的时候,才会使用数据库来存储。而数据库表的设计往往不是一开始就非常完美,可能在应用版本开发迭代中,表的结构也需要调整,这时候就涉及到数据库升级的问题了。

数据库升级

数据库升级,主要有以下这几种情况:

增加表 删除表 修改表
增加表字段 删除表字段

增加表和删除表问题不大,因为它们都没有涉及到数据的迁移问题,增加表只是在原来的基础上CRTATE TABLE,而删除表就是对历史数据不需要了,那只要DROP TABLE即可。那么修改表呢?

其实,很多时候,程序员为了图个方便,最简单最暴力的方法就是,将原来的表删除了然后重新创建新的表,这样就不用考虑其他因素了。但这样对于用户来说,体验是非常不好的,比如:用户当前下载列表正在下载文件,此时进行更新,而新版本有个更新点是升级了下载列表的数据库表,那么用户更新完之后发现下载列表变空了,那么用户看到辛辛苦苦下载的99%文件.avi没来,那不崩溃了,这种体验是非常不好的,分分钟就卸载你的应用。

那么数据库表升级时,数据迁移就显得非常重要了,那么如何实现呢?

表升级,数据迁移

现在开发,为了效率,都会使用第三方,本文数据库方面是基于ORMLite的,所以接下来讨论的都是基于此。

1 -> 2 -> 3
A A+ A
B B- B
C C C+

上表的意思是:版本升级从版本号1升级到2再升级到3,1->2->3,期间表ABC的变化,‘+’表示该表增加了字段,‘-’表示该表删除了字段,例如1升级到2,表A增加了字段,表B删除了字段,表C没有发生变化。

首先,我们要先理解SQLiteOpenHelper中

/**
     * Called when the database is created for the first time. This is where the
     * creation of tables and the initial population of the tables should happen.
     *
     * @param db The database.
     */
    public abstract void onCreate(SQLiteDatabase db);

/**
     * Called when the database needs to be upgraded. The implementation
     * should use this method to drop tables, add tables, or do anything else it
     * needs to upgrade to the new schema version.
     * @param db The database.
     * @param oldVersion The old database version.
     * @param newVersion The new database version.
     */
    public abstract void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion);

什么时候调用。文档说得很清楚了,onCreate()是数据库第一次创建的时候调用,而onUpgrade()是当数据库版本升级的时候调用。

首先,先简单的创建A、B、C三个类,并使用OrmLite注解来创建表

A.class

import com.j256.ormlite.field.DatabaseField;
import com.j256.ormlite.table.DatabaseTable;

@DatabaseTable(tableName = tb_a)
public class A {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
}

B.class

import com.j256.ormlite.field.DatabaseField;
import com.j256.ormlite.table.DatabaseTable;

@DatabaseTable(tableName = tb_b)
public class B {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
    @DatabaseField
    public String age;
}

C.class

import com.j256.ormlite.field.DatabaseField;
import com.j256.ormlite.table.DatabaseTable;

@DatabaseTable(tableName = tb_c)
public class C {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
}

创建自己的Helper的MySqliteHelper.class

import android.content.Context;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;
import com.j256.ormlite.android.apptools.OrmLiteSqliteOpenHelper;
import com.j256.ormlite.support.ConnectionSource;
import com.j256.ormlite.table.TableUtils;
import java.sql.SQLException;

public class MySqliteHelper extends OrmLiteSqliteOpenHelper{
    private final static String DATABASE_NAME=test.db;
    private final static int DATABASE_VERSION = 1;

    private static MySqliteHelper mInstance;

    public MySqliteHelper(Context context) {
        super(context, DATABASE_NAME, null, DATABASE_VERSION);
    }

    public static MySqliteHelper getInstance(Context context) {
        if (mInstance == null) {
            mInstance= new MySqliteHelper(context);
        }
        return mInstance;
    }
    @Override
    public void onCreate(SQLiteDatabase database, ConnectionSource connectionSource) {
        try {
            TableUtils.createTableIfNotExists(connectionSource,A.class);
            TableUtils.createTableIfNotExists(connectionSource,B.class);
            TableUtils.createTableIfNotExists(connectionSource,C.class);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase database, ConnectionSource connectionSource, int oldVersion, int newVersion) {

    }
}

创建数据操作的Dao

import android.content.Context;
import com.j256.ormlite.dao.Dao;
import java.sql.SQLException;

public class ADao {
    private Dao dao;
    public ADao(Context context){
        try {
            dao = MySqliteHelper.getInstance(context).getDao(A.class);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

BDao、CDao,也类似。
运行程序,进行Dao操作,此时就创建数据库test.db,进而执行onCreate()创建表。

import android.app.Application;
import android.test.ApplicationTestCase;
import android.test.suitebuilder.annotation.MediumTest;

import com.helen.andbase.demolist.db.A;
import com.helen.andbase.demolist.db.ADao;


public class ApplicationTest extends ApplicationTestCase {
    public ApplicationTest() {
        super(Application.class);
    }

    @MediumTest
    public void testDao(){
        ADao aDao = new ADao(getContext());
        A a = new A();
        a.name=a;
        aDao.add(a);

        BDao bDao = new BDao(getContext());
        B b = new B();
        b.name=a;
        b.age =18;
        bDao.add(b);
    }
}

这里写图片描述

将其拷出来,查看数据库。这里使用SQLiteExpertPers进行查看<喎"/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwPjxpbWcgYWx0PQ=="这里写图片描述" src="/uploadfile/Collfiles/20150730/20150730085207122.jpg" title="\" />

这里写图片描述
如上图表已创建。接着我们进行数据库升级,将版本号DATABASE_VERSION变为2,表A新增字段age,表B删除字段age,C不变

@DatabaseTable(tableName = tb_a)
public class A {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
    @DatabaseField
    public String age;
}
@DatabaseTable(tableName = tb_b)
public class B {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
}
@DatabaseTable(tableName = tb_c)
public class C {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
}

简单暴力的解决方法是:

@Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, ConnectionSource connectionSource, int oldVersion, int newVersion) {
        if(oldVersion < 2){//暂不说明为何要这么判断
            try {
                TableUtils.dropTable(connectionSource,A.class,true);
                TableUtils.dropTable(connectionSource,B.class,true);
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        onCreate(db,connectionSource);
    }

先将旧的表删除再创建新的表,这是最简单暴力的,但前面提过这不是我们想要的结果。

将代码改下,

@Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, ConnectionSource connectionSource, int oldVersion, int newVersion) {
        if(oldVersion < 2){//暂不说明为何要这么判断
            DatabaseUtil.upgradeTable(db,connectionSource,A.class,DatabaseUtil.OPERATION_TYPE.ADD);
        }
        onCreate(db,connectionSource);
    }

主要的代码就是封装的DatabaseUtil.class这个类

import android.database.Cursor;
import android.database.sqlite.SQLiteDatabase;

import com.j256.ormlite.misc.JavaxPersistence;
import com.j256.ormlite.support.ConnectionSource;
import com.j256.ormlite.table.DatabaseTable;
import com.j256.ormlite.table.TableUtils;

import java.util.Arrays;

public class DatabaseUtil {
    public static final String TAG = DatabaseUtil.java;
    /**数据库表操作类型*/
    public enum OPERATION_TYPE{
        /**表新增字段*/
        ADD,
        /**表删除字段*/
        DELETE
    }
    /**
     * 升级表,增加字段
     * @param db
     * @param clazz
     */
    public static  void upgradeTable(SQLiteDatabase db,ConnectionSource cs,Class clazz,OPERATION_TYPE type){
        String tableName = extractTableName(clazz);

        db.beginTransaction();
        try {

            //Rename table
            String tempTableName = tableName + _temp;
            String sql = ALTER TABLE +tableName+ RENAME TO +tempTableName;
            db.execSQL(sql);

            //Create table
            try {
                sql = TableUtils.getCreateTableStatements(cs, clazz).get(0);
                db.execSQL(sql);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                TableUtils.createTable(cs, clazz);
            }

            //Load data
            String columns;
            if(type == OPERATION_TYPE.ADD){
                columns = Arrays.toString(getColumnNames(db,tempTableName)).replace([,).replace(],);
            }else if(type == OPERATION_TYPE.DELETE){
                columns = Arrays.toString(getColumnNames(db,tableName)).replace([,).replace(], );
            }else {
                throw new IllegalArgumentException(OPERATION_TYPE error);
            }
            sql = INSERT INTO +tableName +
                     (+ columns+) +
                     SELECT + columns+ FROM +tempTableName;
            db.execSQL(sql);

            //Drop temp table
            sql = DROP TABLE IF EXISTS +tempTableName;
            db.execSQL(sql);

            db.setTransactionSuccessful();
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            db.endTransaction();
        }
    }


    /**
     * 获取表名(ormlite DatabaseTableConfig.java)
     * @param clazz
     * @param 
     * @return
     */
    private static  String extractTableName(Class clazz) {
        DatabaseTable databaseTable = clazz.getAnnotation(DatabaseTable.class);
        String name ;
        if (databaseTable != null && databaseTable.tableName() != null && databaseTable.tableName().length() > 0) {
            name = databaseTable.tableName();
        } else {
            /*
             * NOTE: to remove javax.persistence usage, comment the following line out
             */
            name = JavaxPersistence.getEntityName(clazz);
            if (name == null) {
                // if the name isn't specified, it is the class name lowercased
                name = clazz.getSimpleName().toLowerCase();
            }
        }
        return name;
    }

    /**
     * 获取表的列名
     * @param db
     * @param tableName
     * @return
     */
    private static String[] getColumnNames(SQLiteDatabase db,String tableName){
        String[] columnNames = null;
        Cursor cursor = null;
        try {
            cursor = db.rawQuery(PRAGMA table_info(+tableName+),null);
            if(cursor != null){
                int columnIndex = cursor.getColumnIndex(name);
                if(columnIndex == -1){
                    return null;
                }

                int index = 0;
                columnNames = new String[cursor.getCount()];
                for(cursor.moveToFirst();!cursor.isAfterLast();cursor.moveToNext()){
                    columnNames[index] = cursor.getString(columnIndex);
                    index++;
                }
            }
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(cursor != null) {
                cursor.close();
            }
        }
        return columnNames;
    }

}

upgradeTable方法里采用的是数据库事务,利用事务的原子特性,保证所有的SQL能全部执行完成。主要思路是:首先将原来的表进行改名称rename table(临时表),接着创建新的表create table,再者将旧表内的数据迁移到新表内,最后drop table删除临时表。

表的增加字段和删除字段,在迁移数据的时候,主要区别在于字段的来源不同。比如:A表新增了age字段,这时候columns变量的获取是根据旧表来的,这是构造的sql语句是

sql = INSERT INTO tb_a (id,name) SELECT id,name FROM tb_a_temp;

而B表是删除age字段的,columns变量的获取是根据新表来的,其构造的sql语句是

sql = INSERT INTO tb_b (id) SELECT id FROM tb_b_temp;

再次执行ApplicationTest->testDao

@MediumTest
    public void testDao(){
        ADao aDao = new ADao(getContext());
        A a = new A();
        a.name=a;
        a.age = 20;
        aDao.add(a);

        BDao bDao = new BDao(getContext());
        B b = new B();
        b.name=b;
        bDao.add(b);
    }

再查看下数据

这里写图片描述

这里写图片描述

可以看到表A、表B的历史数据还是存在的。

然后我们再将数据库升级到版本号为3,这时候要考虑到用户的多种情况,从1->3,从2->3这两种情况,但不是每次升级都重复之前的操作的,比如用户1之前已经从1升级到2了,这次是要从2升级到3,而用户2,一直用的是老版本1,他觉得,嗯,这次这个版本升级的内容不错,决定升级了,那么他是从1直接升级到3的,所以他们两者经历的版本不一样,数据库升级的策略也会有所不用,那就要区分开来考虑了。

这次的升级是将表C添加了sex字段

import com.j256.ormlite.field.DatabaseField;
import com.j256.ormlite.table.DatabaseTable;

@DatabaseTable(tableName = tb_c)
public class C {
    @DatabaseField(generatedId = true)
    public int id;
    @DatabaseField
    public String name;
    @DatabaseField
    public String sex;
}

然后在onUpgrade进行逻辑判断

    @Override
    public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, ConnectionSource connectionSource, int oldVersion, int newVersion) {
        if(oldVersion < 2){
            DatabaseUtil.upgradeTable(db,connectionSource,A.class,DatabaseUtil.OPERATION_TYPE.ADD);
            DatabaseUtil.upgradeTable(db,connectionSource,B.class,DatabaseUtil.OPERATION_TYPE.DELETE);
        }
        if(oldVersion < 3){
            DatabaseUtil.upgradeTable(db,connectionSource,C.class,DatabaseUtil.OPERATION_TYPE.ADD);
        }
        onCreate(db,connectionSource);
    }

这样,如果你是从1升级到3,那么两个if语句都会执行,而如果是从2升级到3,那么只有if(oldVersion < 3)这个分支会执行。最后,如果只是新增全新的表D,那么只要在onCreate内多写句TableUtils.createTableIfNotExists(connectionSource, D.class);就可以啦,不要忘记版本号要+1~

总结

本文讨论的数据迁移,是基于新旧两个表之间逻辑性不强,不牵涉到业务情景的情况下。比如,表A新增的字段user_id为用户id,这个字段是用来标记数据来源于哪个用户的,检索的时候,user_id是用于检索条件的,那么由于旧数据转移到新表中user_id默认是空的,这时候旧数据可能相当于不起作用了,虽然可以通过设置默认值,但其需要根据具体业务场景进行设置,因此就失去其灵活性了。

 

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