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深入 HarmonyOS NEXT 开发中的 ArkData 操作 SQLite 数据库

作者:威哥爱编程
  • 2025-03-07
    湖北
  • 本文字数:10183 字

    阅读完需:约 33 分钟

深入HarmonyOS NEXT开发中的ArkData操作SQLite数据库

大家好,我是 V 哥。今天给大家整理的内容是关于鸿蒙 NEXT 开发中使用 ArkData 操作 SQLite 数据库的详细介绍,从入门到精通,包含案例代码和注释,帮助小白快速入门到提升。先赞后看,家财万贯。

使用 ArkData 实现 SQLLite 的 CRUD 操作

1. 环境准备

在开始之前,确保你已经安装了 DevEco Studio,并且配置好了鸿蒙开发环境。同时,要创建一个鸿蒙 NEXT 项目。

2. 引入 ArkData 库

module.json5 文件中添加 ArkData 依赖:


{    "module": {        "reqPermissions": [            {                "name": "ohos.permission.DISTRIBUTED_DATASYNC",                "reason": "For data synchronization"            }        ],        "dependencies": {            "arkdata": {                "version": "1.0.0",                "visibility": "public"            }        }    }}
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3. 入门:创建数据库和表

以下是一个简单的示例,展示如何创建一个 SQLite 数据库和一个表:


// 导入 ArkData 相关模块import { Database, DatabaseConfig } from '@ohos.data.arkdata';
async function createDatabaseAndTable() { try { // 配置数据库 const config: DatabaseConfig = { name: 'myDatabase.db', // 数据库名称 securityLevel: 1 // 安全级别 };
// 打开或创建数据库 const database: Database = await Database.open(config);
// 创建表的 SQL 语句 const createTableSql = ` CREATE TABLE IF NOT EXISTS users ( id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT NOT NULL, age INTEGER ); `;
// 执行 SQL 语句 await database.executeSql(createTableSql);
console.log('Database and table created successfully.');
// 关闭数据库 await database.close(); } catch (error) { console.error('Error creating database and table:', error); }}
// 调用函数创建数据库和表createDatabaseAndTable();
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代码解释


  • 首先导入 DatabaseDatabaseConfig 模块。

  • 定义数据库配置 config,指定数据库名称和安全级别。

  • 使用 Database.open 方法打开或创建数据库。

  • 编写创建表的 SQL 语句,并使用 database.executeSql 方法执行该语句。

  • 最后关闭数据库。

4. 插入数据

以下是向 users 表中插入数据的示例:


async function insertData() {    try {        const config: DatabaseConfig = {            name: 'myDatabase.db',            securityLevel: 1        };
const database: Database = await Database.open(config);
// 插入数据的 SQL 语句 const insertSql = 'INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)'; const values = ['John Doe', 30];
// 执行插入操作 await database.executeSql(insertSql, values);
console.log('Data inserted successfully.');
await database.close(); } catch (error) { console.error('Error inserting data:', error); }}
// 调用函数插入数据insertData();
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代码解释


  • 打开数据库。

  • 编写插入数据的 SQL 语句,使用 ? 作为占位符。

  • 定义要插入的值数组 values

  • 使用 database.executeSql 方法执行插入操作,并传入 SQL 语句和值数组。

  • 关闭数据库。

5. 查询数据

以下是从 users 表中查询数据的示例:


async function queryData() {    try {        const config: DatabaseConfig = {            name: 'myDatabase.db',            securityLevel: 1        };
const database: Database = await Database.open(config);
// 查询数据的 SQL 语句 const querySql = 'SELECT * FROM users';
// 执行查询操作 const resultSet = await database.querySql(querySql);
// 遍历结果集 while (await resultSet.goToNextRow()) { const id = await resultSet.getLong(0); const name = await resultSet.getString(1); const age = await resultSet.getLong(2);
console.log(`ID: ${id}, Name: ${name}, Age: ${age}`); }
// 关闭结果集 await resultSet.close(); await database.close(); } catch (error) { console.error('Error querying data:', error); }}
// 调用函数查询数据queryData();
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代码解释


  • 打开数据库。

  • 编写查询数据的 SQL 语句。

  • 使用 database.querySql 方法执行查询操作,返回一个 ResultSet 对象。

  • 使用 resultSet.goToNextRow 方法遍历结果集,使用 resultSet.getLongresultSet.getString 方法获取每行的数据。

  • 关闭结果集和数据库。

6. 更新数据

以下是更新 users 表中数据的示例:


async function updateData() {    try {        const config: DatabaseConfig = {            name: 'myDatabase.db',            securityLevel: 1        };
const database: Database = await Database.open(config);
// 更新数据的 SQL 语句 const updateSql = 'UPDATE users SET age = ? WHERE name = ?'; const values = [31, 'John Doe'];
// 执行更新操作 await database.executeSql(updateSql, values);
console.log('Data updated successfully.');
await database.close(); } catch (error) { console.error('Error updating data:', error); }}
// 调用函数更新数据updateData();
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代码解释


  • 打开数据库。

  • 编写更新数据的 SQL 语句,使用 ? 作为占位符。

  • 定义要更新的值数组 values

  • 使用 database.executeSql 方法执行更新操作。

  • 关闭数据库。

7. 删除数据

以下是从 users 表中删除数据的示例:


async function deleteData() {    try {        const config: DatabaseConfig = {            name: 'myDatabase.db',            securityLevel: 1        };
const database: Database = await Database.open(config);
// 删除数据的 SQL 语句 const deleteSql = 'DELETE FROM users WHERE name = ?'; const values = ['John Doe'];
// 执行删除操作 await database.executeSql(deleteSql, values);
console.log('Data deleted successfully.');
await database.close(); } catch (error) { console.error('Error deleting data:', error); }}
// 调用函数删除数据deleteData();
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代码解释


  • 打开数据库。

  • 编写删除数据的 SQL 语句,使用 ? 作为占位符。

  • 定义要删除的数据条件值数组 values

  • 使用 database.executeSql 方法执行删除操作。

  • 关闭数据库。


通过以上步骤,你可以在鸿蒙 NEXT 开发中使用 ArkData 操作 SQLite 数据库,从创建数据库和表,到插入、查询、更新和删除数据。

鸿蒙开发中使用 ArkData 的最佳实践

在鸿蒙开发中,ArkData 是一个强大的数据管理框架,用于操作数据库等数据存储,以下为你分享一些使用 ArkData 的最佳实践:

1. 数据库初始化与管理

1.1 合理配置数据库

在创建数据库时,根据应用的安全需求合理设置安全级别。例如:


import { Database, DatabaseConfig } from '@ohos.data.arkdata';
async function initDatabase() { const config: DatabaseConfig = { name: 'myAppDatabase.db', securityLevel: 1 // 根据实际情况选择合适的安全级别 }; try { const database = await Database.open(config); // 进行后续数据库操作 return database; } catch (error) { console.error('Failed to open database:', error); }}
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1.2 数据库版本管理

随着应用的迭代,数据库结构可能会发生变化。可以在应用中实现数据库版本管理,确保数据库的升级和迁移操作正确执行。例如,在打开数据库时检查版本号并进行相应处理:


async function openDatabaseWithVersion() {    const config: DatabaseConfig = {        name: 'myAppDatabase.db',        securityLevel: 1    };    const database = await Database.open(config);    const currentVersion = await database.getVersion();    if (currentVersion < 2) {        // 执行数据库升级操作        await upgradeDatabase(database);        await database.setVersion(2);    }    return database;}
async function upgradeDatabase(database) { // 编写数据库升级的 SQL 语句并执行 const upgradeSql = 'ALTER TABLE myTable ADD COLUMN newColumn TEXT'; await database.executeSql(upgradeSql);}
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2. 数据操作优化

2.1 批量操作

当需要插入或更新大量数据时,使用批量操作可以显著提高性能。例如,批量插入数据:


async function batchInsertData(database) {    const insertSql = 'INSERT INTO myTable (column1, column2) VALUES (?, ?)';    const dataToInsert = [        ['value1', 'value2'],        ['value3', 'value4'],        // 更多数据...    ];    await database.beginTransaction();    try {        for (const values of dataToInsert) {            await database.executeSql(insertSql, values);        }        await database.commitTransaction();    } catch (error) {        await database.rollbackTransaction();        console.error('Batch insert failed:', error);    }}
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2.2 合理使用索引

对于经常用于查询条件的列,创建索引可以加快查询速度。例如,在创建表时为经常查询的列添加索引:


async function createTableWithIndex(database) {    const createTableSql = `        CREATE TABLE myTable (            id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,            name TEXT,            age INTEGER        );    `;    const createIndexSql = 'CREATE INDEX idx_name ON myTable (name)';    await database.executeSql(createTableSql);    await database.executeSql(createIndexSql);}
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3. 错误处理与资源管理

3.1 全面的错误处理

在进行数据库操作时,要对可能出现的错误进行全面的捕获和处理,避免应用崩溃。例如:


async function performDatabaseOperation() {    try {        const database = await initDatabase();        // 执行数据库操作        await database.executeSql('SELECT * FROM myTable');        await database.close();    } catch (error) {        console.error('Database operation failed:', error);    }}
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3.2 资源及时释放

在完成数据库操作后,及时关闭数据库连接和结果集,避免资源泄漏。例如:


async function queryData() {    const database = await initDatabase();    try {        const querySql = 'SELECT * FROM myTable';        const resultSet = await database.querySql(querySql);        while (await resultSet.goToNextRow()) {            // 处理结果集数据        }        await resultSet.close();    } catch (error) {        console.error('Query data failed:', error);    } finally {        await database.close();    }}
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4. 数据安全

4.1 防止 SQL 注入

在执行 SQL 语句时,使用参数化查询,避免直接拼接用户输入的数据,防止 SQL 注入攻击。例如:


async function queryDataByCondition(database, name) {    const querySql = 'SELECT * FROM myTable WHERE name = ?';    const resultSet = await database.querySql(querySql, [name]);    // 处理结果集}
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4.2 数据加密

对于敏感数据,可以考虑在存储到数据库之前进行加密处理,提高数据的安全性。例如,使用加密算法对用户密码进行加密存储:


import { Crypto } from '@ohos.security.crypto';
function encryptData(data) { const cipher = Crypto.createCipher('AES/GCM/NoPadding'); const key = Crypto.generateKey('AES', 256); cipher.init('encrypt', key); return cipher.update(data);}
async function insertEncryptedData(database, password) { const encryptedPassword = encryptData(password); const insertSql = 'INSERT INTO users (password) VALUES (?)'; await database.executeSql(insertSql, [encryptedPassword]);}
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5. 异步操作与并发控制

5.1 异步操作

ArkData 的操作大多是异步的,要合理使用 async/awaitPromise 来处理异步操作,避免阻塞主线程。例如:


async function performAsyncOperations() {    const database = await initDatabase();    const result = await database.querySql('SELECT * FROM myTable');    // 处理查询结果}
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5.2 并发控制

当多个任务同时访问数据库时,要考虑并发控制,避免数据冲突。可以使用事务来保证数据的一致性,例如:


async function concurrentOperation(database) {    await database.beginTransaction();    try {        // 执行多个数据库操作        await database.executeSql('UPDATE myTable SET column1 = ? WHERE id = ?', ['newValue', 1]);        await database.executeSql('DELETE FROM myTable WHERE id = ?', [2]);        await database.commitTransaction();    } catch (error) {        await database.rollbackTransaction();        console.error('Concurrent operation failed:', error);    }}
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优化 ArkData 的数据库操作性能

在鸿蒙开发中,使用 ArkData 进行数据库操作时,可以通过以下多种方式来优化性能:

1. 数据库设计优化

1.1 合理设计表结构

  • 字段选择:仅存储必要的数据字段,避免存储过多冗余信息,以减少磁盘 I/O 和内存占用。例如,在用户信息表中,如果不需要存储用户的历史登录 IP 地址,就不要添加该字段。

  • 数据类型选择:选择合适的数据类型,尽量使用占用空间小的数据类型。例如,对于年龄字段,使用 INTEGER 而不是 TEXT 类型。


-- 正确示例,使用合适的数据类型CREATE TABLE users (    id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,    name TEXT,    age INTEGER);
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1.2 建立合适的索引

  • 选择索引列:对经常用于查询条件、排序和连接操作的列创建索引。例如,在用户表中,如果经常根据用户名进行查询,就可以为 name 列创建索引。


async function createIndex(database) {    const createIndexSql = 'CREATE INDEX idx_name ON users (name)';    await database.executeSql(createIndexSql);}
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  • 避免过多索引:虽然索引可以加快查询速度,但过多的索引会增加插入、更新和删除操作的开销,同时也会占用更多的磁盘空间。

2. 批量操作优化

2.1 批量插入数据

当需要插入大量数据时,使用批量插入可以显著减少数据库的事务开销。可以将多条插入语句合并为一个事务进行处理。


async function batchInsertData(database) {    const insertSql = 'INSERT INTO users (name, age) VALUES (?, ?)';    const dataToInsert = [        ['John', 25],        ['Jane', 30],        // 更多数据...    ];    await database.beginTransaction();    try {        for (const values of dataToInsert) {            await database.executeSql(insertSql, values);        }        await database.commitTransaction();    } catch (error) {        await database.rollbackTransaction();        console.error('Batch insert failed:', error);    }}
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2.2 批量更新和删除

类似地,对于大量的更新和删除操作,也可以采用批量处理的方式,将多个操作合并到一个事务中。


async function batchUpdateData(database) {    const updateSql = 'UPDATE users SET age = age + 1 WHERE age < ?';    const values = [30];    await database.beginTransaction();    try {        await database.executeSql(updateSql, values);        await database.commitTransaction();    } catch (error) {        await database.rollbackTransaction();        console.error('Batch update failed:', error);    }}
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3. 查询优化

3.1 避免全表扫描

  • 使用索引:确保查询语句中使用了合适的索引,避免全表扫描。例如,使用 WHERE 子句指定索引列进行查询。


async function queryDataWithIndex(database) {    const querySql = 'SELECT * FROM users WHERE name = ?';    const values = ['John'];    const resultSet = await database.querySql(querySql, values);    // 处理结果集}
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  • 优化查询条件:尽量减少 OR 操作符的使用,因为 OR 操作可能会导致数据库无法使用索引。可以将 OR 条件拆分成多个查询,然后合并结果。

3.2 只查询需要的字段

避免使用 SELECT *,只选择需要的字段,减少数据传输和处理的开销。


async function querySpecificFields(database) {    const querySql = 'SELECT name, age FROM users WHERE age > ?';    const values = [20];    const resultSet = await database.querySql(querySql, values);    // 处理结果集}
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4. 资源管理优化

4.1 及时关闭连接和结果集

在完成数据库操作后,及时关闭数据库连接和结果集,释放资源。


async function queryData() {    const database = await initDatabase();    try {        const querySql = 'SELECT * FROM users';        const resultSet = await database.querySql(querySql);        while (await resultSet.goToNextRow()) {            // 处理结果集数据        }        await resultSet.close();    } catch (error) {        console.error('Query data failed:', error);    } finally {        await database.close();    }}
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4.2 减少频繁打开和关闭数据库连接

尽量复用数据库连接,避免频繁地打开和关闭数据库连接,因为这会带来额外的开销。可以在应用启动时打开数据库连接,在应用关闭时关闭连接。

5. 缓存机制

5.1 内存缓存

对于一些频繁访问且不经常变化的数据,可以使用内存缓存来减少数据库查询次数。例如,使用 JavaScript 对象来缓存查询结果。


const dataCache = {};
async function getCachedData(database, key) { if (dataCache[key]) { return dataCache[key]; } const querySql = `SELECT * FROM myTable WHERE id = ?`; const resultSet = await database.querySql(querySql, [key]); if (await resultSet.goToNextRow()) { const data = await resultSet.getRowObject(); dataCache[key] = data; return data; } return null;}
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5.2 合理设置缓存更新策略

当数据库中的数据发生变化时,要及时更新缓存,以保证数据的一致性。可以在数据插入、更新或删除操作后,清除相应的缓存。

监控 ArkData 在鸿蒙开发中的数据库操作性能

在鸿蒙开发中,监控 ArkData 数据库操作性能对于优化应用至关重要。以下为你详细介绍一些监控数据库操作性能的方法:

1. 日志记录

1.1 记录操作时间

在执行数据库操作前后记录时间戳,通过计算时间差来衡量操作的执行时间。这种方法简单直观,能快速定位耗时较长的操作。


import { Database, DatabaseConfig } from '@ohos.data.arkdata';
async function monitorQueryPerformance() { const config: DatabaseConfig = { name: 'myDatabase.db', securityLevel: 1 }; const database = await Database.open(config);
// 记录开始时间 const startTime = Date.now(); const querySql = 'SELECT * FROM myTable'; const resultSet = await database.querySql(querySql); // 记录结束时间 const endTime = Date.now();
const executionTime = endTime - startTime; console.log(`Query operation took ${executionTime} milliseconds.`);
await resultSet.close(); await database.close();}
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1.2 记录操作内容

除了时间,还可以记录具体的 SQL 语句和参数,方便后续分析问题。例如,在执行 executeSql 方法时,记录相关信息。


async function logDatabaseOperation(database, sql, params) {    console.log(`Executing SQL: ${sql}, with params: ${JSON.stringify(params)}`);    const startTime = Date.now();    await database.executeSql(sql, params);    const endTime = Date.now();    const executionTime = endTime - startTime;    console.log(`Operation completed in ${executionTime} milliseconds.`);}
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2. 性能分析工具

2.1 DevEco Studio 性能分析器

  • 功能介绍:DevEco Studio 提供了强大的性能分析器,可以对应用的 CPU、内存、磁盘 I/O 等进行全面监控。在运行应用时,通过性能分析器可以查看数据库操作相关的性能指标。

  • 操作步骤

  • 打开 DevEco Studio,运行应用。

  • 点击菜单栏中的“Run” -> “Profile”,选择要分析的应用进程。

  • 在性能分析器中,可以查看 CPU 使用率、内存占用情况等,通过分析数据库操作的 CPU 时间和 I/O 时间,找出性能瓶颈。

2.2 SQLite 内置分析工具

  • EXPLAIN QUERY PLAN:用于分析 SQL 查询语句的执行计划,帮助了解数据库是如何执行查询的,是否使用了索引等。


async function analyzeQueryPlan(database) {    const querySql = 'SELECT * FROM myTable WHERE id = 1';    const explainSql = `EXPLAIN QUERY PLAN ${querySql}`;    const resultSet = await database.querySql(explainSql);    while (await resultSet.goToNextRow()) {        const plan = await resultSet.getRowObject();        console.log('Query plan:', plan);    }    await resultSet.close();}
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  • ANALYZE:更新数据库的统计信息,使查询优化器能够生成更优的执行计划。


async function updateStatistics(database) {    await database.executeSql('ANALYZE');}
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3. 指标监控与可视化

3.1 自定义指标监控

定义一些关键的性能指标,如查询响应时间、插入操作的吞吐量等,并定期收集这些指标。


const queryResponseTimes = [];
async function monitorQueryResponseTime(database) { const startTime = Date.now(); const querySql = 'SELECT * FROM myTable'; await database.querySql(querySql); const endTime = Date.now(); const responseTime = endTime - startTime; queryResponseTimes.push(responseTime); console.log(`Query response time: ${responseTime} ms`);}
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3.2 可视化展示

使用第三方库或工具将收集到的性能指标进行可视化展示,如使用 Echarts 库绘制折线图来展示查询响应时间的变化趋势。


<!DOCTYPE html><html>
<head> <meta charset="utf-8"> <title>Database Performance Visualization</title> <!-- 引入 Echarts 库 --> <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/echarts@5.4.2/dist/echarts.min.js"></script></head>
<body> <!-- 定义图表容器 --> <div id="main" style="width: 600px;height:400px;"></div> <script> // 模拟从应用中获取的查询响应时间数据 const queryResponseTimes = [10, 20, 15, 25, 30];
// 初始化图表 const myChart = echarts.init(document.getElementById('main'));
// 配置图表选项 const option = { xAxis: { type: 'category', data: ['Query 1', 'Query 2', 'Query 3', 'Query 4', 'Query 5'] }, yAxis: { type: 'value' }, series: [{ data: queryResponseTimes, type: 'line' }] };
// 使用配置项显示图表 myChart.setOption(option); </script></body>
</html>
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4. 压力测试

4.1 模拟高并发场景

使用压力测试工具,如 Apache JMeter 或 Gatling,模拟大量并发用户对数据库进行操作,观察数据库在高负载下的性能表现。

4.2 分析测试结果

通过压力测试结果,分析数据库的吞吐量、响应时间、错误率等指标,找出性能瓶颈和可能出现的问题。例如,如果在高并发场景下查询响应时间过长,可能需要优化查询语句或增加索引。

最后

以上就是 V 哥整理的在 HarmonyOS NEXT 开发中的 ArkData 操作 SQLite 数据库的相关知识,希望可以帮助大家快速掌握鸿蒙开发的数据库应用,关注威哥爱编程,鸿蒙开发同前行。

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华为 HDE、CSDN 博客专家、Java畅销书作者 2018-05-30 加入

全栈领域优质创作者(Java/HarmonyOS/AI),公众号:威哥爱编程

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