Flutter笔记： 在Flutter应用中使用SQLite数据库

SQLite是一种轻量级的嵌入式关系型数据库管理系统，而在Flutter中，我们可以通过使用 sqflite 模块方便地进行SQLite数据库的操作。本文将介绍如何在Flutter应用中使用 sqflite 来进行数据库操作。如果你对ORM（对象关系映射）有兴趣，可以参考以下文章：

• 《在 Floor （ORM框架）中自动生成数据库代码》：https://jclee95.blog.csdn.net/article/details/134356076#4
• 《用于ORM的Floor框架》：https://jclee95.blog.csdn.net/article/details/133377191
• 《Dart笔记：一些代码生成工具站点的介绍》：https://jclee95.blog.csdn.net/article/details/134349100

在接下来的内容中，我们将深入了解如何使用 sqflite 在Flutter应用中创建、查询、更新和删除数据库记录，以及如何执行异步操作和处理数据库版本升级。

在使用 sqflite 之前，我们需要将其添加为Flutter应用的依赖项，并在代码中导入相应的模块。

打开你的Flutter应用的 pubspec.yaml 文件，并在 dependencies 部分添加 sqflite 依赖：

dependencies:
  sqflite: ^2.3.0

这将使用指定版本的 sqflite 库。你可以通过 pub.dev 查看最新版本。

保存 pubspec.yaml 文件后，运行以下命令来获取依赖：

flutter pub get

如果你想直接安装最新版本亦可以通过运行下面的命令：

flutter pub add sqflite

这将在 pubspec.yaml 文件中添加最新版本作为依赖，并隐式的运行一个 flutter pub get 命令。

在你的Dart文件中，导入 sqflite 模块：

import 'package:sqflite/sqflite.dart';
import 'package:path/path.dart';

// 其他导入...

以上是在Flutter应用中添加和配置 sqflite 的步骤。在接下来的部分，我们将深入研究如何使用 sqflite 进行数据库操作。

在SQL中，我们使用CREATE TABLE语句来创建新的表。以下是创建表的示例代码：

CREATE TABLE my_table(
  id INTEGER PRIMARY KEY,
  name TEXT
);

在上面的SQL语句中，我们创建了一个名为my_table的表，它有两个字段：id和name。id字段是整数类型，并作为主键，name字段是文本类型。

在上面的SQL语句中，我们使用INSERT INTO语句来插入新的数据。以下是插入数据的示例代码：

INSERT INTO my_table(id, name) VALUES(1, 'Jack');

在上面的SQL语句中，我们向my_table表插入了一条新的数据，id字段的值为1，name字段的值为’Jack’。

在SQL中，我们使用SELECT语句来查询数据。以下是查询所有数据的示例代码：

SELECT * FROM my_table;

在上面的SQL语句中，我们查询了my_table表的所有数据。

在SQL中，我们使用UPDATE语句来更新数据。以下是更新数据的示例代码：

UPDATE my_table SET name = 'Bob' WHERE id = 1;

在上面的SQL语句中，我们更新了my_table表中id字段为1的数据，将name字段的值改为’Bob’。

在SQL中，我们使用DELETE FROM语句来删除数据。以下是删除数据的示例代码：

DELETE FROM my_table WHERE id = 1;

在上面的SQL语句中，我们删除了my_table表中id字段为1的数据。

首先，我们需要定义数据库文件的路径。在 Android 和 iOS 上，我们通常将数据库文件存储在设备的文件系统中。我们可以使用 path_provider 库来获取这些路径。

首先，添加 path_provider 依赖到你的 pubspec.yaml 文件：

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  sqflite: any
  path_provider: any

然后，导入path_provider和sqflite库，并定义一个函数来获取数据库路径：

import 'package:path_provider/path_provider.dart';
import 'package:sqflite/sqflite.dart';
import 'dart:io' as io;
import 'package:path/path.dart';

// 定义一个异步函数来获取数据库路径
Future<String> getDatabasePath(String dbName) async {
  // 获取应用的文档目录
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  // 拼接路径
  final path = join(directory.path, dbName);
  return path;
}

作为对比，以前介绍过 Floor 库。Floor 是一个基于 SQLite 的 ORM 框架，它在底层使用了 sqflite 库。但是，Floor 框架已经封装了数据库路径的获取和数据库的创建，所以在使用 Floor 框架时，你不需要显式地使用 path_provider 库来获取数据库路径。
当你使用 Floor 框架创建数据库时，只需要提供数据库的名称，Floor 框架会自动为你处理数据库路径的问题。例如：

final database = await $FloorAppDatabase
  .databaseBuilder('app_database.db')
  .build();

有了数据库路径，我们就可以创建数据库和表了。我们可以定义一个函数来创建数据库和表：

Future<Database> createDatabase() async {
  // 获取数据库路径
  final path = await getDatabasePath('my_db.db');
  // 打开数据库
  final database = openDatabase(
    path,
    version: 1,
    // 当数据库第一次被创建时，执行创建表的操作
    onCreate: (db, version) {
      return db.execute(
        "CREATE TABLE my_table(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)",
      );
    },
  );
  return database;
}

在上述代码中，我们首先调用openDatabase函数并传入数据库路径。如果数据库文件不存在，openDatabase函数会创建一个新的数据库文件。然后，我们定义了一个onCreate回调函数，当数据库第一次被创建时，这个函数会被调用。在这个函数中，我们执行了一个SQL语句来创建一个新的表my_table。

在插入数据之前，我们通常会创建一个数据模型来表示我们的数据。以下是一个简单的数据模型示例：

class MyData {
  final int id;
  final String name;

  // 构造函数
  MyData({required this.id, required this.name});

  // 将MyData对象转换为Map
  Map<String, dynamic> toMap() {
    return {
      'id': id,
      'name': name,
    };
  }
}

在上述代码中，我们定义了一个MyData类，它有两个字段：id和name。我们还定义了一个toMap方法，它将MyData对象转换为一个Map，这样我们就可以将它插入到数据库中。

有了数据模型，我们就可以插入数据到数据库中了。以下是插入数据的示例代码：

Future<void> insertData(MyData data, Database db) async {
  try {
    // 插入数据到数据库
    await db.insert(
      'my_table',
      data.toMap(),
      // 如果插入的数据与已有数据冲突（例如，两个数据有相同的主键），则替换旧数据
      conflictAlgorithm: ConflictAlgorithm.replace,
    );
  } catch (e) {
    // 打印错误信息
    print('Failed to insert data: $e');
  }
}

在上述代码中，我们定义了一个insertData函数，它接受一个MyData对象和一个Database对象。我们调用db.insert方法来插入数据。我们传入表名my_table，以及通过data.toMap()得到的Map。如果插入的数据与已有数据冲突（例如，两个数据有相同的主键），我们选择替换旧数据，这是通过设置conflictAlgorithm为ConflictAlgorithm.replace实现的。

在sqflite中，我们可以使用query方法来执行查询操作。以下是查询所有数据的示例代码：

Future<List<Map<String, dynamic>>> queryAll(Database db) async {
  // 查询所有数据
  return await db.query('my_table');
}

在上述代码中，我们定义了一个queryAll函数，它接受一个Database对象，并返回一个包含所有数据的列表。我们调用db.query方法并传入表名my_table来查询所有数据。

查询结果是一个Map的列表，每个Map代表一条数据记录。我们可以将这些Map转换为我们的数据模型。以下是处理查询结果的示例代码：

Future<List<MyData>> getMyDataFromDB(Database db) async {
  // 获取所有数据
  final List<Map<String, dynamic>> maps = await queryAll(db);

  // 将Map转换为MyData对象
  return List.generate(maps.length, (i) {
    return MyData(
      id: maps[i]['id'],
      name: maps[i]['name'],
    );
  });
}

在上述代码中，我们定义了一个getMyDataFromDB函数，它接受一个Database对象，并返回一个MyData对象的列表。我们首先调用queryAll函数来获取所有数据，然后使用List.generate方法来生成一个MyData对象的列表。在生成列表的过程中，我们从每个Map中获取id和name字段，并创建一个新的MyData对象。

在sqflite中，我们可以使用update方法来更新数据。以下是更新数据的示例代码：

Future<void> updateData(MyData data, Database db) async {
  // 更新数据
  await db.update(
    'my_table',
    data.toMap(),
    // 指定哪些记录应该被更新
    where: "id = ?",
    whereArgs: [data.id],
  );
}

在上述代码中，我们定义了一个updateData函数，它接受一个MyData对象和一个Database对象。我们调用db.update方法来更新数据。我们传入表名my_table，以及通过data.toMap()得到的Map。我们还指定了where和whereArgs参数，以确定哪些记录应该被更新。在这个例子中，我们更新id字段等于data.id的记录。

为了验证数据是否已经被更新，我们可以再次查询数据，并检查数据是否符合预期。以下是验证更新结果的示例代码：

Future<void> verifyUpdate(MyData data, Database db) async {
  // 从数据库中获取所有数据
  List<MyData> dataList = await getMyDataFromDB(db);
  // 遍历数据列表
  for (var item in dataList) {
    // 如果找到id与待验证数据id相同的数据项
    if (item.id == data.id) {
      // 断言其name字段与待验证数据的name字段相同
      assert(item.name == data.name);
    }
  }
}

在上述代码中，我们定义了一个verifyUpdate函数，它接受一个MyData对象和一个Database对象。我们首先调用getMyDataFromDB函数来获取所有数据，然后遍历数据列表，找到id字段等于data.id的记录，并检查其name字段是否等于data.name。如果等于，那么说明更新操作成功。

在sqflite中，我们可以使用delete方法来删除数据。以下是删除数据的示例代码：

Future<void> deleteData(int id, Database db) async {
  // 调用delete方法删除指定id的数据
  await db.delete(
    'my_table',
    // where子句用于指定要删除的数据
    where: "id = ?",
    whereArgs: [id],
  );
}

在上述代码中，我们定义了一个deleteData函数，它接受一个id和一个Database对象。我们调用db.delete方法来删除数据。我们传入表名my_table，并指定where和whereArgs参数，以确定哪些记录应该被删除。在这个例子中，我们删除id字段等于给定id的记录。

为了验证数据是否已经被删除，我们可以再次查询数据，并检查数据是否符合预期。以下是验证删除结果的示例代码：

Future<void> verifyDelete(int id, Database db) async {
  // 从数据库中获取所有数据
  List<MyData> dataList = await getMyDataFromDB(db);
  // 遍历数据列表
  for (var item in dataList) {
    // 断言每个数据项的id都不等于已删除的数据id
    assert(item.id != id);
  }
}

在上述代码中，我们定义了一个verifyDelete函数，它接受一个id和一个Database对象。我们首先调用getMyDataFromDB函数来获取所有数据，然后遍历数据列表，检查每个记录的id字段是否不等于给定的id。如果所有记录的id字段都不等于给定的id，那么说明删除操作成功。

随着应用的发展，我们可能需要修改数据库的结构，例如添加新的表或修改现有的表。这就需要升级数据库版本。在sqflite中，我们可以在打开数据库时指定版本号，并提供一个onUpgrade回调函数来处理数据库升级。

以下是定义新的数据库版本的示例代码：

Future<Database> createDatabase() async {
  // 获取数据库路径
  final path = await getDatabasePath('my_db.db');
  // 打开数据库，指定新的版本号
  final database = openDatabase(
    path,
    version: 2, // 新的版本号
    onCreate: (db, version) {
      return db.execute(
        "CREATE TABLE my_table(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)",
      );
    },
    // 当数据库版本升级时，执行数据库升级操作
    onUpgrade: (db, oldVersion, newVersion) {
      // 处理数据库升级...
    },
  );
  return database;
}

在上述代码中，我们在openDatabase函数中指定了新的版本号。我们还提供了一个onUpgrade回调函数，当数据库版本升级时，这个函数会被调用。

以下是执行数据库升级操作的示例代码：

Future<Database> createDatabase() async {
  try {
    // 获取数据库路径
    final path = await getDatabasePath('my_db.db');
    // 打开数据库，指定新的版本号
    final database = openDatabase(
      path,
      version: 2,
      onCreate: (db, version) {
        // 创建表
        return db.execute(
          "CREATE TABLE my_table(id INTEGER PRIMARY KEY, name TEXT)",
        );
      },
      // 当数据库版本升级时，执行数据库升级操作
      onUpgrade: (db, oldVersion, newVersion) {
        // 如果旧版本号小于2，为my_table表添加一个新的列age
        if (oldVersion < 2) {
          // 执行SQL语句，修改my_table表，添加新的列age
          db.execute("ALTER TABLE my_table ADD COLUMN age INTEGER");
        }
      },
    );
    // 返回数据库实例
    return database;
  } catch (e) {
    // 打印错误信息
    print('Failed to open database: $e');
    // 抛出异常
    throw e;
  }
}

在上述代码中，我们在onUpgrade回调函数中执行了一个SQL语句来修改my_table表，添加了一个新的列age。我们只在旧版本号小于2时执行这个操作，这是因为如果用户已经在版本2或更高版本的数据库中，那么age列已经存在，无需再次添加。