IOS中的SQLite3的封裝與詳細(xì)應(yīng)用
SQLite是一個開源的嵌入式關(guān)系數(shù)據(jù)庫，特點是易使用、高效、安全可靠、可移植性強。
IOS中的本地持久化存儲
NSUserDefault：一般用于存儲小規(guī)模數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯弱的數(shù)據(jù)。
keychain: 蘋果提供的可逆存儲，因為有著只要app不重裝系統(tǒng)、可以同步iCloud的特性，一般用來對用戶的標(biāo)識符或者一些需要加密的小數(shù)據(jù)進行存儲。
歸檔：主要原理是對數(shù)據(jù)進行序列化、反序列化操作后，寫入、讀出數(shù)據(jù)。方便便捷易使用，缺點查詢、更改數(shù)據(jù)耗時耗性能。
數(shù)據(jù)庫：主要的有三種sqlite3、core data、realm。其中core data只是xcode對sqlite的界面化的封裝原理相似，realm官方文檔.
關(guān)于sqlite本文將主要介紹。
SQLite3中主要函數(shù)介紹
sqlite3_open(文件路徑,sqlite3 **)：文件名若不存在，則會自動創(chuàng)建
sqlite3_close(sqlite3 *)：關(guān)閉數(shù)據(jù)庫
sqlite3__finalize(sqlite3_stmt *pStmt): 釋放數(shù)據(jù)庫
sqlite3_errmsg(sqlite3*)：輸出數(shù)據(jù)庫錯誤
sqlite3__exec(sqlite3 *,const char *sql, sqlite3_callback,void *,char **errmsg)：
參數(shù)1：open函數(shù)得到的指針。
參數(shù)2：一條sql語句
參數(shù)3：sqlite3_callback是回調(diào)，當(dāng)這條語句執(zhí)行后，sqlite3會調(diào)用你提供的這個函數(shù)，回調(diào)函數(shù)
參數(shù)4：void *是自己提供的指針，可以傳遞任何指針到這里，這個參數(shù)最終會傳到回調(diào)函數(shù)里面，如果不需要傳到回調(diào)函數(shù)里面，則可以設(shè)置為NULL
參數(shù)5：錯誤信息，當(dāng)執(zhí)行失敗時，可以查閱這個指針
sqlite3_prepare_v2(sqlite3 *db,const char *zSql, int nByte,sqlite3_stmt **ppStmt,const char **pzTail)：
參數(shù)3：表示前面sql語句的長度，如果小于0，sqlite會自動計算它的長度
參數(shù)4：sqlite3_stmt指針的指針，解析后的sql語句就放在該結(jié)構(gòu)里
參數(shù)5：一般設(shè)為0
sqlite3_step(sqlite3_stmt*)：
參數(shù)為sqlite3_prepare_v2中的sqlite3_stmt
返回SQLITE_ROW 表示成功
sqlite3_bind_text(sqlite3_stmt, int, const char, int n, void()(void)):
參數(shù)1：sqlite3_prepare_v2中的sqlite3_stmt
參數(shù)2：對應(yīng)行數(shù)
參數(shù)3：對應(yīng)行數(shù)的值
參數(shù)4：對應(yīng)行數(shù)的值的長度，小于0自動計算長度
參數(shù)5：函數(shù)指針，主要處理特殊類型的析構(gòu)
sqlite3_key( sqlite3 *db, const void *pKey, int nKey)
參數(shù)2：密鑰
參數(shù)3：密鑰長度
swift與c的類型轉(zhuǎn)換
int => CInt
char => CChar / CSignedChar
char* => CString
unsigned long = > CUnsignedLong
wchar_t => CWideChar
double => CDouble
T* => CMutablePointer
void* => CMutableVoidPointer
const T* => CConstPointer
const void* => CConstVoidPointer
等等
參考地址
創(chuàng)建或者打開數(shù)據(jù)庫
程序中‘db’不能為空，如果為空，表示打開數(shù)據(jù)庫失敗或者關(guān)閉了數(shù)據(jù)庫。
@discardableResult private func openDB() -> Bool{
if db == nil {
let path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)[0] + "/\(DB_NAME)"
print(NSSearchPathForDirectoriesInDomains(.documentDirectory, .userDomainMask, true)[0])
if sqlite3_open(path.cString(using: String.Encoding.utf8)!,&db) != SQLITE_OK {
closeDb()
return false
}else {
//對數(shù)據(jù)庫進行加密
sqlite3_key(db, SAFE_KEY.cString(using: String.Encoding.utf8), Int32(SAFE_KEY.characters.count))
}
sqlite3_busy_handler(db, { (ptr,count) in
usleep(500000)//如果獲取不到鎖，表示數(shù)據(jù)庫繁忙，等待0.5秒
print("sqlite is locak now,can not write/read.")
return 1 //回調(diào)函數(shù)返回值為1，則將不斷嘗試操作數(shù)據(jù)庫。
}, &db)
}
return true
}
通過sql執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作
由于防止多線程操作數(shù)據(jù)庫，每次執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作添加同步鎖。
sqlite3_exec函數(shù)基本上支持所有的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行語句除了含有特殊類型的數(shù)據(jù)（二進制），含有特殊類型的數(shù)據(jù)會采用另一種方式處理下面會闡述。
@discardableResult public func execSql(sql:String)->Bool {
objc_sync_enter(self)
if !self.openDB() {
objc_sync_exit(self)
return false
}
var err: UnsafeMutablePointer<Int8>? = nil
if sqlite3_exec(db,sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!,nil,nil,&err) != SQLITE_OK {
if let error = String(validatingUTF8:sqlite3_errmsg(db)) {
print("execute failed to execute Error: \(error)")
}
objc_sync_exit(self)
return false
}
objc_sync_exit(self)
return true
}
查詢數(shù)據(jù)庫
按照數(shù)據(jù)庫的行數(shù)依次查詢，輸出sql條件的所有數(shù)據(jù)
public func querySql(sql:String) -> [[String:Any]]? {
objc_sync_enter(self)
if !self.openDB() {
objc_sync_exit(self)
return nil
}
var arr:[[String:Any]] = []
var statement: OpaquePointer? = nil
if sqlite3_prepare_v2(db,sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!,-1,&statement,nil) == SQLITE_OK {
while sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW {
let columns = sqlite3_column_count(statement)
var row:[String:Any] = Dictionary()
for i in 0..<columns {
let type = sqlite3_column_type(statement, i)
let chars = UnsafePointer<CChar>(sqlite3_column_name(statement, i))
let name = String.init(cString: chars!, encoding: String.Encoding.utf8)
var value: Any
switch type {
case SQLITE_INTEGER:
value = sqlite3_column_int(statement, i)
case SQLITE_FLOAT:
value = sqlite3_column_double(statement, i)
case SQLITE_TEXT:
let chars = UnsafePointer<CUnsignedChar>(sqlite3_column_text(statement, i))
value = String.init(cString: chars!)
case SQLITE_BLOB:
let data = sqlite3_column_blob(statement, i)
let size = sqlite3_column_bytes(statement, i)
value = NSData(bytes:data, length:Int(size))
default:
value = ""
()
}
row.updateValue(value, forKey: "\(name!)")
}
arr.append(row)
}
}
sqlite3_finalize(statement)
objc_sync_exit(self)
if arr.count == 0 {
return nil
}else{
return arr
}
}
引入事務(wù)，加快數(shù)據(jù)庫寫入
事務(wù)（Transaction）是一個對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行工作單元。事務(wù)（Transaction）是以邏輯順序完成的工作單位或序列，可以是由用戶手動操作完成，也可以是由某種數(shù)據(jù)庫程序自動完成。
事務(wù)（Transaction）是指一個或多個更改數(shù)據(jù)庫的擴展。例如，如果您正在創(chuàng)建一個記錄或者更新一個記錄或者從表中刪除一個記錄，那么您正在該表上執(zhí)行事務(wù)。重要的是要控制事務(wù)以確保數(shù)據(jù)的完整性和處理數(shù)據(jù)庫錯誤。
實際上，您可以把許多的 SQLite 查詢聯(lián)合成一組，把所有這些放在一起作為事務(wù)的一部分進行執(zhí)行
BEGIN TRANSACTION 開啟一個事務(wù)
COMMIT TRANSACTION 提交事務(wù)是否成功
ROLLBACK TRANSACTION 回滾事務(wù)，當(dāng)數(shù)據(jù)庫事務(wù)操作失敗后，還原之前的操作。
注意：事務(wù)并不能批量優(yōu)化查詢速度。
public func doTransaction(exec: ((_ db:OpaquePointer)->())?) {
objc_sync_enter(self)
if !self.openDB() {
objc_sync_exit(self)
return
}
if exec != nil {
var err: UnsafeMutablePointer<Int8>? = nil
if sqlite3_exec(db, "BEGIN TRANSACTION", nil, nil, &err) == SQLITE_OK {
exec!(db!)
if sqlite3_exec(db, "COMMIT TRANSACTION", nil, nil, &err) == SQLITE_OK {
print("提交事務(wù)成功")
}else {
print("提交事務(wù)失敗原因\(err)")
if let error = String(validatingUTF8:sqlite3_errmsg(db)) {
print("execute failed to execute Error: \(error)")
}
if sqlite3_exec(db, "ROLLBACK TRANSACTION", nil, nil, &err) == SQLITE_OK {
print("回滾事務(wù)成功")
}
}
}else {
if sqlite3_exec(db, "ROLLBACK TRANSACTION", nil, nil, &err) == SQLITE_OK {
print("回滾事務(wù)成功")
}
}
sqlite3_free(err)
}
objc_sync_exit(self)
}
SQLite3支持有限的 ALTER TABLE 操作
SQLite 有有限地 ALTER TABLE 支持。你可以使用它來在表的末尾增加一列,可更改表的名稱。 如果需要對表結(jié)構(gòu)做更復(fù)雜的改變,則必須重新建表。重建時可以先將已存在的數(shù)據(jù)放到一個臨時表中,刪除原表, 創(chuàng)建新表,然后將數(shù)據(jù)從臨時表中復(fù)制回來。在增加表列時，需注意：因為app在市場上存在許多版本，各個版本的數(shù)據(jù)庫表的結(jié)構(gòu)可能存在梯度的差異，代碼中使用就需要加入版本控制了。例如代碼中添加一個‘id’字段。
let defaults = UserDefaults.standard
let version = defaults.value(forKey: USER_SQL_VERSION)//控制刪除數(shù)據(jù)庫的版本記錄
let update = defaults.value(forKey: USER_SQL_UPDATE)//控制增加數(shù)據(jù)庫字段的版本記錄
if let version = version ,(version as! String) == USER_SQL_VERSION_CODE {
if let update = update as? String{
if let intUpdate = Int(update.replacingOccurrences(of: ".", with: "")) {
if intUpdate > 100 {
if let _ = SQLiteTable.shared.querySql(sql: "select id from \(USER_TABLENAME)"){
} else {
SQLiteTable.shared.execSql(sql: "ALTER TABLE \(USER_TABLENAME) ADD COLUMN \("id") INTEGER DEFAULT 0 IF NOT EXISTS")
}
}
}
}
defaults.setValue(USER_SQL_UPDATE_CODE, forKey: USER_SQL_UPDATE)
}else {
SQLiteTable.shared.dropTable(tableName: USER_TABLENAME)
defaults.setValue(USER_SQL_VERSION_CODE, forKey: USER_SQL_VERSION)
}
SQLite3中添加索引
/// 創(chuàng)建一張表
///
/// - Parameters:
/// - tableName: 表名
/// - data: 數(shù)據(jù)字段
/// - dataArray: 添加索引的字段
/// - Returns: 是否成功
public func createTable(tableName:String, andColoumName data:[String:String] ,andAddIndex dataArray:[String]) -> Bool {
let result = self.createTable(tableName: tableName, andColoumName: data)
dataArray.forEach { (str) in
self.execSql(sql: "CREATE INDEX IF NOT EXISTS index_\(str) ON \(tableName) (\(str))")
}
return result
}
處理Dada類型數(shù)據(jù)
sqlite3__exec函數(shù)并不是萬能的，它就無法處理二進制數(shù)據(jù)。處理二進制數(shù)據(jù)，需要的是另一種方法。
先對表的數(shù)據(jù)解析然后綁定到結(jié)構(gòu)體中，然后對數(shù)據(jù)庫進行INSERT DELETE 或者 UPDATE操作。
private func bindSqlType(sql:String, params:[Any]?) -> OpaquePointer? {
if !self.openDB() {
return nil
}
var stmt:OpaquePointer? = nil
let someCharChar = unsafeBitCast(-1, to:sqlite3_destructor_type.self)
let result = sqlite3_prepare_v2(db, sql.cString(using: String.Encoding.utf8)!, -1, &stmt, nil)
if result != SQLITE_OK {
sqlite3_finalize(stmt)
if let error = String(validatingUTF8:sqlite3_errmsg(db)) {
print("execute failed to execute Error: \(error)")
}
return nil
}
if let params = params {
let count = CInt(params.count)
if sqlite3_bind_parameter_count(stmt) == count {
var result:CInt = 0
for index in 1...count {
if let txt = params[index-1] as? String {
result = sqlite3_bind_text(stmt, CInt(index), txt, -1, someCharChar)
} else if let data = params[index-1] as? NSData {
result = sqlite3_bind_blob(stmt, CInt(index), data.bytes, CInt(data.length), someCharChar)
}else if let val = params[index-1] as? Double {
result = sqlite3_bind_double(stmt, CInt(index), CDouble(val))
} else if let val = params[index-1] as? Int {
result = sqlite3_bind_int64(stmt, index, Int64(val))
} else {
result = sqlite3_bind_null(stmt, CInt(index))
}
if result != SQLITE_OK {
sqlite3_finalize(stmt)
if let error = String(validatingUTF8:sqlite3_errmsg(db)) {
print("execute failed to execute Error: \(error)")
}
return nil
}
}
}
}
return stmt
}
SQLite3的一些小坑
1.SQL 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在字符串中,單引號需要使用逃逸字符(''),即在一行中使用兩個單引號。
2.每次操作完數(shù)據(jù)庫記得關(guān)閉數(shù)據(jù)庫，防止多個數(shù)據(jù)庫混淆。
SQLite3中查詢效率優(yōu)化
1.添加索引 在demo中測試發(fā)現(xiàn)，插入50000行數(shù)據(jù)，同時做查詢時發(fā)現(xiàn)，添加索引耗時76s,不添加花費256s。添加索引需注意：
添加索引的原則是為了查詢更加快，但是一張表內(nèi)不能創(chuàng)建太多索引，因為索引只增加了相應(yīng)的 select 的效率，但同時也降低了 insert 及 update 的效率，一個表的索引數(shù)最好不要超過6個。
在使用索引字段作為條件時，如果該索引是復(fù)合索引，那么必須使用到該索引中的第一個字段作為條件時才能保證系統(tǒng)使用該索引，否則該索引將不會被使 用，并且應(yīng)盡可能的讓字段順序與索引順序相一致。
2.在使用索引字段時，需要避免使用OR/BETWEEN/LIKE這些語法，這樣會避免使用索引而對表進行全局掃描。如demo中使用like語法與‘==’插入50000行數(shù)據(jù)，同時做查詢時，對比發(fā)現(xiàn)分別耗時546s和76s。
SQLite3加密
使用SQLCipher鏈接地址這個第三方庫對數(shù)據(jù)庫進行加密。
sqlite3_key 加密函數(shù)
sqlite3_rekey 修改密碼
最后
點擊鏈接地址進入觀看完整代碼。
具體請參考： https://github.com/tianjifou/CoreSQLite3.git；（轉(zhuǎn)載請說明出處，編寫代碼不易如對您有用請點贊，謝謝支持。）
