（二十三）安卓开发中数据存储之Room详解

在安卓开发中，Room 是一个强大的本地数据库解决方案，它是 Android Jetpack 的一部分，基于 SQLite 构建，提供了更高层次的抽象。Room 简化了数据库操作，减少了样板代码，同时支持与 LiveData 和 ViewModel 的集成，使得数据管理更加高效和响应式。本文将结合代码示例和具体使用场景，详细讲解 Room 的核心组件、设置步骤以及实际应用。

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Room 的核心组件

Room 数据库主要由以下三个组件组成：

1. Entity（实体）
   代表数据库中的一个表。每个实体类通过注解映射到数据库中的表结构。
2. Dao（数据访问对象）
   一个接口，定义了访问数据库的具体方法，例如插入、查询、更新和删除。
3. Database（数据库）
   一个继承自 RoomDatabase 的抽象类，包含数据库的版本信息和所有 Dao 的实例。

下面，我们将通过一个具体场景——“管理用户信息”——来逐步展示 Room 的使用。

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设置 Room 数据库

添加依赖

首先，在项目中添加 Room 的依赖。打开模块级别的 build.gradle 文件，添加以下代码：

dependencies {def room_version = "2.4.0" // 请确保使用最新版本implementation "androidx.room:room-runtime:$room_version"annotationProcessor "androidx.room:room-compiler:$room_version"// 如果使用 Kotlin，替换 annotationProcessor 为 kapt// kapt "androidx.room:room-compiler:$room_version"
}

同步项目后，Room 就可以在你的应用中使用。

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示例场景：管理用户信息

假设我们开发一个简单的安卓应用，需要存储用户的姓名和 ID，并在应用中实现用户的增删改查功能。以下是实现步骤。

1. 创建 Entity（实体）

我们定义一个 User 类，表示用户信息表。使用 @Entity 注解标记类，@PrimaryKey 指定主键，@ColumnInfo 指定列名。

import androidx.room.Entity;
import androidx.room.PrimaryKey;
import androidx.room.ColumnInfo;@Entity(tableName = "users")
public class User {@PrimaryKey(autoGenerate = true) // 主键，自动递增public int id;@ColumnInfo(name = "first_name") // 列名：first_namepublic String firstName;@ColumnInfo(name = "last_name")  // 列名：last_namepublic String lastName;// 构造函数public User(String firstName, String lastName) {this.firstName = firstName;this.lastName = lastName;}
}

在这个例子中：

• 表名为 users。
• id 是主键，自动生成。
• firstName 和 lastName 分别存储用户的名字和姓氏。

2. 创建 Dao（数据访问对象）

接下来，定义一个 UserDao 接口，用于操作 users 表。使用注解如 @Insert、@Query 等指定数据库操作。

import androidx.room.Dao;
import androidx.room.Insert;
import androidx.room.Query;
import androidx.room.Update;
import androidx.room.Delete;
import java.util.List;@Dao
public interface UserDao {@Insertvoid insert(User user); // 插入用户@Query("SELECT * FROM users") // 查询所有用户List<User> getAllUsers();@Query("SELECT * FROM users WHERE id = :userId") // 根据 ID 查询用户User getUserById(int userId);@Updatevoid update(User user); // 更新用户@Deletevoid delete(User user); // 删除用户
}

UserDao 提供了基本的 CRUD（创建、读取、更新、删除）操作。

3. 创建 Database（数据库）

定义一个 AppDatabase 抽象类，继承自 RoomDatabase，指定实体和版本号。

import androidx.room.Database;
import androidx.room.RoomDatabase;@Database(entities = {User.class}, version = 1) // 包含 User 实体，版本为 1
public abstract class AppDatabase extends RoomDatabase {public abstract UserDao userDao(); // 提供 UserDao 实例
}

4. 初始化数据库

为了避免重复创建数据库实例，我们使用单例模式初始化 AppDatabase。

import android.content.Context;
import androidx.room.Room;public class DatabaseClient {private static AppDatabase appDatabase;public static AppDatabase getInstance(Context context) {if (appDatabase == null) {appDatabase = Room.databaseBuilder(context.getApplicationContext(),AppDatabase.class, "my-database") // 数据库名为 my-database.build();}return appDatabase;}
}

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在应用中使用 Room

现在，我们可以在 Activity 中使用 Room 数据库执行操作。例如，在 MainActivity 中插入一个用户并查询所有用户。

import android.os.Bundle;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import java.util.List;public class MainActivity extends AppCompatActivity {private UserDao userDao;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);// 初始化数据库和 DaoAppDatabase db = DatabaseClient.getInstance(this);userDao = db.userDao();// 插入一个用户User newUser = new User("John", "Doe");userDao.insert(newUser);// 查询所有用户并打印List<User> users = userDao.getAllUsers();for (User user : users) {System.out.println(user.firstName + " " + user.lastName);}}
}

运行结果：控制台将输出 John Doe，表示用户数据已成功存储并读取。

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进阶场景：数据库迁移

假设我们需要为 User 表添加一个 email 字段。数据库结构变更需要进行迁移。

修改 Entity

更新 User 类，添加 email 字段：

@Entity(tableName = "users")
public class User {@PrimaryKey(autoGenerate = true)public int id;@ColumnInfo(name = "first_name")public String firstName;@ColumnInfo(name = "last_name")public String lastName;@ColumnInfo(name = "email") // 新增 email 字段public String email;public User(String firstName, String lastName, String email) {this.firstName = firstName;this.lastName = lastName;this.email = email;}
}

定义迁移逻辑

将数据库版本从 1 升级到 2，并提供迁移代码：

import androidx.room.migration.Migration;
import androidx.sqlite.db.SupportSQLiteDatabase;public class DatabaseMigrations {public static final Migration MIGRATION_1_2 = new Migration(1, 2) {@Overridepublic void migrate(SupportSQLiteDatabase database) {database.execSQL("ALTER TABLE users ADD COLUMN email TEXT"); // 添加 email 列}};
}

更新 Database 初始化

在 DatabaseClient 中添加迁移：

appDatabase = Room.databaseBuilder(context.getApplicationContext(),AppDatabase.class, "my-database").addMigrations(DatabaseMigrations.MIGRATION_1_2) // 添加迁移.build();

迁移后，应用可以继续使用更新后的数据库 schema。

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响应式数据：结合 LiveData 和 ViewModel

Room 支持与 LiveData 集成，实现数据的实时更新。例如，我们希望用户列表在数据变更时自动刷新 UI。

修改 Dao 返回 LiveData

@Dao
public interface UserDao {@Query("SELECT * FROM users")LiveData<List<User>> getAllUsersLive(); // 返回 LiveData// 其他方法保持不变
}

创建 ViewModel

import androidx.lifecycle.LiveData;
import androidx.lifecycle.ViewModel;
import java.util.List;public class UserViewModel extends ViewModel {private LiveData<List<User>> usersLiveData;public UserViewModel(AppDatabase db) {usersLiveData = db.userDao().getAllUsersLive();}public LiveData<List<User>> getUsersLiveData() {return usersLiveData;}
}

在 Activity 中观察数据

import androidx.lifecycle.ViewModelProvider;public class MainActivity extends AppCompatActivity {@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);AppDatabase db = DatabaseClient.getInstance(this);UserViewModel viewModel = new ViewModelProvider(this).get(UserViewModel.class);// 观察 LiveData 并更新 UIviewModel.getUsersLiveData().observe(this, users -> {for (User user : users) {System.out.println(user.firstName + " " + user.lastName);}// 这里可以更新 UI，例如刷新 RecyclerView});}
}

效果：每次数据库中的用户数据发生变化，observe 块都会自动执行，实时更新界面。

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总结

Room 是安卓开发中一个简单而强大的本地数据存储工具。通过 Entity、Dao 和 Database 三个核心组件，我们可以轻松实现数据的增删改查。结合代码示例，我们展示了如何：

1. 设置 Room 数据库并定义基本结构。
2. 在应用中执行 CRUD 操作。
3. 处理数据库迁移以适应 schema 变更。
4. 使用 LiveData 和 ViewModel 实现响应式数据管理。

在实际开发中，合理设计数据库结构、优化查询方法以及妥善处理迁移，是确保数据存储高效和稳定的关键。