# 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,
StorageMode storageMode = StorageMode::MODE_DISK,
bool readOnly = false,
const std::vector &encryptKey = std::vector(),
const std::string &journalMode = "",
const std::string &syncMode = "",
const std::string &databaseFileType = "",
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。 | | 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\ 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 &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3 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\ whereArgs) | 设置whereArgs参数，该值表示where子句中占位符的值。 | | RdbPredicates | AbsRdbPredicates *InDevices(std::vector& devices) | 设置谓词条件，同步分布式数据库时指定组网内的远程设备。 | | RdbPredicates | AbsRdbPredicates *InAllDevices() | 设置谓词条件，同步分布式数据库时连接到组网内的所有远程设备。| ### 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4 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。
  • table：待添加数据的表名。
  • 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。
| - 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。
  • deletedRows：删除的记录条数。
  • 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。
    • RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置删除条件。
    • 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。
| - 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6 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。
  • changedRows：更新的记录条数。
  • values：以ValuesBucket存储的要更新的数据。
  • 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。
    • RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置更新条件。
    • 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。
| - 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7 数据表查询API | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | std::unique_ptr Query(const AbsRdbPredicates &predicates, const std::vector\ columns) | 查询数据。
  • predicates：谓词，可以设置查询条件。AbsRdbPredicates的实现类有两个：RdbPredicates和RawRdbPredicates。
    • RdbPredicates：支持调用谓词提供的equalTo等接口，设置查询条件。
    • 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。
  • columns：规定查询返回的列。
| | RdbStore | std::unique_ptr QuerySql(const std::string &sql, const std::vector\ &selectionArgs = std::vector\()) | 执行原生的用于查询操作的SQL语句。
  • sql：原生用于查询的sql语句。
  • 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。
| ### 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\ &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。 | ### 设置分布式列表 用户可以对当前数据库中的列表设置为分布式列表。 表9 设置分布式列表 | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | bool SetDistributedTables(const std::vector& tables) | 设置分布式列表。
  • tables：要设置的分布式列表表名
### 根据本地表名获取指定远程设备的分布式表名 用户根据本地表名获取指定远程设备的分布式表名。在查询远程设备数据库时，需要使用分布式表名。 表10 根据本地表名获取指定远程设备的分布式表名 | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | std::string ObtainDistributedTableName(const std::string& device, const std::string& table) | 根据本地表名获取指定远程设备的分布式表名。在查询远程设备数据库时，需要使用分布式表名。
  • device：远程设备ID
  • table：本地表名
### 在设备之间同步数据 表11 在设备之间同步数据 | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | bool Sync(const SyncOption& option, const AbsRdbPredicates& predicate, const SyncCallback& callback) | 在设备之间同步数据。
  • option：同步选项；mode：同步模式(PUSH表示数据从本地设备推送到远程设备/PULL表示数据从远程设备拉至本地设备)；isBlock：是否阻塞
  • callback：指定的callback回调函数
### 注册数据库的观察者 表12 注册数据库的观察者 | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | bool Subscribe(const SubscribeOption& option, RdbStoreObserver *observer) | 注册数据库的观察者。当分布式数据库中的数据发生更改时，将调用回调。
  • option：订阅类型；
  • observer：指分布式数据库中数据更改事件的观察者
### 从数据库中删除指定类型的指定观察者 表13 从数据库中删除指定类型的指定观察者 | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | bool UnSubscribe(const SubscribeOption& option, RdbStoreObserver *observer) | 从数据库中删除指定类型的指定观察者。
  • option：订阅类型；
  • observer：指已注册的数据更改观察者
### 数据库的备份和恢复 关系型数据库提供对本地数据库文件的备份和恢复能力，相关API如下所示。 - 备份 关系型数据库提供了备份数据库文件的接口，通过databasePath指定的备份文件名（支持路径）备份当前数据库文件。通过返回值判断是否备份成功，成功时返回0，失败时则返回相应的错误码。 表14 数据库备份API | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | int Backup(const std::string databasePath, const std::vector<uint8_t> destEncryptKey) | 备份数据库文件。
  • databasePath：指定的备份文件名。
  • destEncryptKey：数据库的加密密钥。注意：当前只支持非加密数据库的备份。
| - 恢复 关系型数据库提供了恢复数据库文件的接口，通过backupPath指定的备份文件名（支持路径）恢复当前数据库文件。通过返回值判断是否恢复成功，成功时返回0，失败时则返回相应的错误码。 表15 数据库恢复API | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | int Restore(const std::string backupPath, const std::vector<uint8_t> &newKey) | 恢复数据库文件。
  • backupPath：指定的备份文件名。
  • newKey：数据库的加密密钥。注意：当前只支持非加密数据库的恢复。
| ### 事务 事务（Transaction）是一个对数据库执行工作单元。通过返回值判断事务是否成功，成功时返回0，失败时则返回相应的错误码。 表16 事务API | 类名 | 接口名 | 描述 | | ---- | ---- | ---- | | RdbStore | int BeginTransaction() | 开启一个事务。 | | RdbStore | int Commit() | 保存更改。 | | RdbStore | int RollBack() | 回滚所做的更改。 | ## 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： ```c++ const std::string DATABASE_NAME = RDB_TEST_PATH + "RdbStoreTest.db"; const std::string 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 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： ```c++ 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{ 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： ```c++ std::vector columns = {"id", "name", "age", "salary"}; RdbPredicates predicates("test"); predicates.EqualTo("age", "25")->OrderByAsc("salary"); std::unique_ptr resultSet = store->Query(predicates, columns) resultSet.goToNextRow(); ``` 4. 设置分布式同步表 a. 调用接口设置分布式同步表。 示例代码如下： ```c++ store->SetDistributedTables("test"); ``` 5. 分布式数据同步 a. 定义同步模式和阻塞状态。 b. 构造用于同步分布式表的谓词对象，指定组网内的远程设备。 c. 调用接口同步数据。 示例代码如下： ```c++ SyncOption option; option.mode = PUSH; option.isBlock = true; AbsRdbPredicates predicate("test"); predicate.InAllDevices(); store->Sync(option, predicate, []（const SyncResult& result) { for (const auto& [device, status] : result) { LogI("device=%s status=%d", device.c_str(), status); } }); ``` 6. 分布式数据订阅 a. 重写数据更改观察者OnChange()函数。 b. 定义分布式数据订阅类型。 c. 调用接口实现分布式数据订阅，或取消订阅。 示例代码如下： ```c++ class MyObserver : public RdbStoreObserver { public: void OnChange(const std::vector& devices) override { for (const auto& device : devices) { LOGI("device=%s data change", device.c_str()); } } }; SubscribeOption option; option.mode = SubscribeMode::REMOTE; MyObserver observer; store->Subscribe(option, &observer); // 分布式数据订阅 store->UnSubscribe(option, &observer); // 取消订阅 ``` 7. 跨设备查询 a. 根据本地表名获取指定远程设备的分布式表名。 b. 根据指定SQL语句查询数据库中的数据。 示例代码如下： ```c++ std::string tableName = store->ObtainDistributedTableName("123456789abcd", "test"); auto resultSet = store->QuerySql("SELECT * from ?;", tableName); ``` 8. 数据库的备份和恢复 a. 根据指定的数据库备份文件名备份当前数据库。 b. 根据指定的数据库备份文件恢复当前数据库。 示例代码如下： ```c++ std::string backupName = "backup.db"; // 指定数据库的备份文件名 std::vector key; // 数据库的加密密钥 int errno = store->Backup(backupName, key); errno = store->Restore(backupName, key); ```