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# 关系型数据库开发指导
## 场景介绍
关系型数据库是在SQLite基础上实现的本地数据操作机制,提供给用户无需编写原生SQL语句就能进行数据增删改查的方法,同时也支持原生SQL语句操作。
## 接口说明
### 数据库的创建和删除
关系型数据库提供了数据库创建方式,以及对应的删除接口,涉及的API如下所示。
表1 数据库创建和删除API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStoreConfig | RdbStoreConfig(const std::string &path, <br> StorageMode storageMode = StorageMode::MODE_DISK, <br> bool readOnly = false, <br> const std::vector<uint8_t> &encryptKey = std::vector<uint8_t>(), <br> const std::string &journalMode = "", <br> const std::string &syncMode = "", <br> const std::string &databaseFileType = "", <br> const std::string &databaseFileSecurityLevel = "") | 对数据库进行配置,包括设置数据库名、存储模式、日志模式、同步模式,是否为只读,及数据库加密。 <ul><li> path:数据库路径;</li><li> readOnly:是否只读;</li><li> storageMode:存储模式;</li><li> encryptKey:加密密钥; </li><li> journalMode:日志模式;</li><li> syncMode:同步模式;</li><li> databaseFileType:数据库类型; </li><li> databaseFileSecurityLevel:安全等级 </li></ul> |
| RdbOpenCallback | int OnCreate(RdbStore &rdbStore) | 数据库创建时被回调,开发者可以在该方法中初始化表结构,并添加一些应用使用到的初始化数据。 |
| RdbOpenCallback | int OnUpgrade(RdbStore &rdbStore, int currentVersion, int targetVersion) | 数据库升级时被回调。 |
| RdbOpenCallback | int OnDowngrade(RdbStore &rdbStore, int currentVersion, int targetVersion) | 数据库降级时被回调。 |
| RdbHelper | std::shared_ptr\<RdbStore\> GetRdbStore(const RdbStoreConfig &config, int version, RdbOpenCallback &openCallback, int &errCode) | 根据配置创建或打开数据库。 |
| RdbHelper | int DeleteRdbStore(const std::string &path) | 删除指定的数据库。 |
### 数据库的加密
关系型数据库提供数据库加密的能力,在创建数据库时若指定了密钥,则会创建为加密数据库。再次使用此数据库时,需要指定该密钥,才能正确打开数据库。
表2 数据库修改密钥API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStore | int ChangeEncryptKey(const std::vector<uint8_t> &newKey) | 为数据库设置新的加密密钥。注:仅支持加密数据库更换加密密钥。 |
### 数据库谓词的使用
关系型数据库提供了用于设置数据库操作条件的谓词AbsRdbPredicates,其中包括两个实现子类RdbPredicates和RawRdbPredicates:
- RdbPredicates:开发者无需编写复杂的SQL语句,仅通过调用该类中条件相关的方法,如equalTo、notEqualTo、groupBy、orderByAsc、beginsWith等,就可自动完成SQL语句拼接,方便用户聚焦业务操作。
- RawRdbPredicates:可满足复杂SQL语句的场景,支持开发者自己设置where条件子句和whereArgs参数。不支持equalTo等条件接口的使用。
表7 数据库谓词API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbPredicates | AbsPredicates *EqualTo(std::string field, std::string value) | 设置谓词条件,满足field字段与value值相等。 |
| RdbPredicates | AbsPredicates *NotEqualTo(std::string field, std::string value) | 设置谓词条件,满足field字段与value值不相等。 |
| RdbPredicates | AbsPredicates *BeginsWith(std::string field, std::string value) | 设置谓词条件,满足field字段以value值开头。 |
| RdbPredicates | AbsPredicates *Between(std::string field, std::string low, std::string high) | 设置谓词条件,满足field字段在最小值low和最大值high之间。 |
| RdbPredicates | AbsPredicates *OrderByAsc(std::string field) | 设置谓词条件,根据field字段升序排列。 |
| RdbPredicates | void SetWhereClause(std::string whereClause) | 设置where条件子句。 |
| RdbPredicates | void SetWhereArgs(std::vector\<std::string\> whereArgs) | 设置whereArgs参数,该值表示where子句中占位符的值。 |
### 数据表的增删改查
关系型数据库提供对本地数据增删改查操作的能力,相关API如下所示。
- 新增
关系型数据库提供了插入数据的接口,通过ValuesBucket输入要存储的数据,通过返回值判断是否插入成功,插入成功时返回最新插入数据所在的行号,失败时则返回-1。
表3 数据表插入API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStore | int Insert(int64_t &outRowId, const std::string &table, const ValuesBucket &initialValues) | 向数据库插入数据。<ul><li>table:待添加数据的表名。 </li><li> initialValues:以ValuesBucket存储的待插入的数据。它提供一系列put方法,如PutString(const std::string &columnName, const std::string &value),PutDouble(const std::string &columnName, double value),用于向ValuesBucket中添加数据。</li></ul> |
- 删除
调用删除接口,通过AbsRdbPredicates指定删除条件。该接口的返回值表示删除的数据行数,可根据此值判断是否删除成功。如果删除失败,则返回0。
表5 数据表删除API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStore | int Delete(int &deletedRows, const AbsRdbPredicates &predicates) | 删除数据。<ul><li> deletedRows:删除的记录条数。 </li><li> predicates:Rdb谓词,指定了删除操作的表名和条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个:RdbPredicates和RawRdbPredicates。<ul><li> RdbPredicates:支持调用谓词提供的equalTo等接口,设置更新条件。</li><li> RawRdbPredicates:仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数,不支持equalTo等接口调用。 </li></ul></li></ul> |
- 更新
调用更新接口,传入要更新的数据,并通过AbsRdbPredicates指定更新条件。该接口的返回值表示更新操作影响的行数。如果更新失败,则返回0。
表4 数据表更新API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStore | int Update(int &changedRows, const ValuesBucket &values, const AbsRdbPredicates &predicates) | 更新数据库表中符合谓词指定条件的数据。<ul><li> changedRows:更新的记录条数。 </li><li> values:以ValuesBucket存储的要更新的数据。 </li><li> predicates:指定了更新操作的表名和条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个:RdbPredicates和RawRdbPredicates。<ul><li> RdbPredicates:支持调用谓词提供的equalTo等接口,设置更新条件。</li><li> RawRdbPredicates:仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数,不支持equalTo等接口调用。 </li></ul></li></ul> |
- 查询
关系型数据库提供了两种查询数据的方式:
- 直接调用查询接口。使用该接口,会将包含查询条件的谓词自动拼接成完整的SQL语句进行查询操作,无需用户传入原生的SQL语句。
- 执行原生的SQL语句进行查询操作。
表6 数据表查询API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| RdbStore | std::unique_ptr<AbsSharedResultSet> Query(const AbsRdbPredicates &predicates, const std::vector\<std::string\> columns) | 查询数据。<ul><li> predicates:谓词,可以设置查询条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个:RdbPredicates和RawRdbPredicates。<ul><li> RdbPredicates:支持调用谓词提供的equalTo等接口,设置更新条件。</li><li> RawRdbPredicates:仅支持设置表名、where条件子句、whereArgs三个参数,不支持equalTo等接口调用。 </li></ul> <li> columns:规定查询返回的列。</li></ul></li></ul> |
| RdbStore | std::unique_ptr<AbsSharedResultSet> QuerySql(const std::string &sql, const std::vector\<std::string\> &selectionArgs = std::vector\<std::string\>()) | 执行原生的用于查询操作的SQL语句。<ul><li> sql:原生用于查询的sql语句。</li><li> selectionArgs:sql语句中占位符参数的值,若select语句中没有使用占位符,该参数可以设置为null。</li></ul> |
### 查询结果集的使用
关系型数据库提供了查询返回的结果集ResultSet,其指向查询结果中的一行数据,供用户对查询结果进行遍历和访问。ResultSet对外API如下所示。
表8 结果集API
| 类名 | 接口名 | 描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| ResultSet | int GoTo(int offset) | 从结果集当前位置移动指定偏移量。 |
| ResultSet | int GoToRow(int position) | 将结果集移动到指定位置。 |
| ResultSet | int GoToNextRow() | 将结果集向后移动一行。 |
| ResultSet | int GoToPreviousRow() | 将结果集向前移动一行。 |
| ResultSet | int IsStarted(bool &result) | 判断结果集是否被移动过。 |
| ResultSet | int IsEnded(bool &result) | 判断结果集是否被移动到最后一行之后。 |
| ResultSet | int IsAtFirstRow(bool &result) | 判断结果集当前位置是否在第一行。 |
| ResultSet | int IsAtLastRow(bool &result) | 判断结果集当前位置是否在最后一行。 |
| ResultSet | int GetRowCount(int &count) | 获取当前结果集中的记录条数。 |
| ResultSet | int GetColumnCount(int &count) | 获取结果集中的列数。 |
| ResultSet | int GetString(int columnIndex, std::string &value) | 获取当前行指定列的值,以String类型返回。 |
| ResultSet | int GetBlob(int columnIndex, std::vector\<uint8_t\> &blob) | 获取当前行指定列的值,以字节数组形式返回。 |
| ResultSet | int GetDouble(int columnIndex, double &value) | 获取当前行指定列的值,以double型返回。 |
## 约束与限制
无。
## 开发步骤
1. 创建数据库。
a. 配置数据库相关信息,包括数据库的名称、存储模式、是否为只读模式等。
b. 初始化数据库表结构和相关数据。
c. 创建数据库。
示例代码如下:
```
const std::string DATABASE_NAME = RDB_TEST_PATH + "RdbStoreTest.db";
const CREATE_TABLE_TEST = "CREATE TABLE IF NOT EXISTS test (id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, age INTEGER, salary REAL, blobType BLOB)";
class OpenCallback : public RdbOpenCallback {
public:
int OnCreate(RdbStore &rdbStore) override;
int OnUpgrade(RdbStore &rdbStore, int oldVersion, int newVersion) override;
};
int OpenCallback::OnCreate(RdbStore &store)
{
return store.ExecuteSql(CREATE_TABLE_TEST);
}
RdbStoreConfig config(DATABASE_NAME);
OpenCallback callback;
std::shared_ptr<RdbStore> store = RdbHelper::GetRdbStore(config, 1, callback, 0);
```
2. 插入数据。
a. 构造要插入的数据,以ValuesBucket形式存储。
b. 调用关系型数据库提供的插入接口。
c. 创建数据库。
示例代码如下:
```
ValuesBucket values;
values.PutInt("id", 1);
values.PutString("name", std::string("Tom"));
values.PutInt("age", 18);
values.PutDouble("salary", 100.5);
values.PutBlob("blobType", std::vector<uint8_t>{ 1, 2, 3 });
store->Insert(id, "test", values);
```
3. 查询数据。
a. 构造用于查询的谓词对象,设置查询条件。
b. 指定查询返回的数据列。
c. 调用查询接口查询数据。
d. 调用结果集接口,遍历返回结果。
示例代码如下:
```
std::vector<std::string> columns = {"id", "name", "age", "salary"};
RdbPredicates predicates("test");
predicates.EqualTo("age", "25")->OrderByAsc("salary");
std::unique_ptr<ResultSet> resultSet = store->Query(predicates, columns)
resultSet.goToNextRow();
```
# RDB Overview
The relational database (RDB) manages data based on relational models. With the underlying SQLite database, the OpenHarmony RDB provides a complete mechanism for managing local databases. To satisfy different needs in complicated scenarios, the RDB offers a series of methods for performing operations such as adding, deleting, modifying, and querying data, and supports direct execution of SQL statements.
## Basic Concepts
- RDB
A type of database created on the basis of relational models. The RDB stores data in rows and columns.
- Predicate
A representation of the property or feature of a data entity, or the relationship between data entities. It is mainly used to define operation conditions.
- Result set
A set of query results used to access data. You can access the required data in a result set in flexible modes.
- SQLite database
A lightweight open-source relational database management system that complies with Atomicity, Consistency, Isolation, and Durability (ACID).
## Working Principles
The OpenHarmony RDB provides a common operation interface (**RdbStore**) for external systems. It uses the third-party open-source SQLite as the underlying persistent storage engine, which supports all SQLite database features.
**Figure 1** How RDB works
![](figure/en-us_image_0000001115980740.png)
## Default Settings
- The default database logging mode is write-ahead logging (WAL).
- The default database flush mode is Full mode.
- The default shared memory is 8 MB for the OpenHarmony database and 2 MB for a single query.
## Constraints
- A maximum of four connection pools can be connected to an RDB to manage read and write operations.
- To ensure data accuracy, the RDB supports only one write operation at a time.
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