当前位置:首页 > 问答 > 正文

Android数据库源码那些隐藏的细节和技术点,真没那么简单啊

根据网络技术文章《Android数据库源码那些隐藏的细节和技术点,真没那么简单啊》及相关开发者社区讨论整理)

说起Android开发里的数据库,大家第一个想到的肯定是SQLite,然后就是官方推荐的Room库,很多人觉得,不就是CRUD(增删改查)嘛,用起来好像挺简单的,但如果你真的去扒开Android数据库那层外皮,看看里面的源码,会发现一大堆让人头大的细节和技术点,真不是表面上看着那么轻松。

首先一个最经典的坑就是“数据库升级”。(来源:多位开发者在知乎、CSDN等平台分享的踩坑经历)很多人一开始学的时候,老师或者教程就告诉你,改动了数据库表结构,比如加个新字段,你得在SQLiteOpenHelperonUpgrade方法里写个ALTER TABLE语句,但事情哪有这么简单?如果你的App已经发布出去了,用户手机上有各种版本的数据库,比如有v1版的,有v2版的,现在你要发布v3版,你怎么升级?难道直接从v1跳到v3?万一v2版升级到v3的步骤和v1直接到v3完全不一样呢?源码里期望你处理所有可能的老版本路径,这就意味着你可能要写一堆if...else来判断旧版本号,然后一步一步升级上去,像爬楼梯一样,不能跳级,更恶心的是,有时候升级过程中可能还要迁移数据,万一中途出个异常,数据库可能就废了,导致用户数据丢失,所以别看就一个onUpgrade方法,里面要考虑的兼容性和健壮性,能写出一部血泪史。

然后再说说“事务”。(来源:Android官方SQLite文档及性能优化相关文章)都知道数据库事务能保证一堆操作要么全成功,要么全失败,在Android里,你可能会手动调用beginTransactionsetTransactionSuccessfulendTransaction,但源码里隐藏的一个关键点是,默认情况下,每个SQL语句其实都被包装在一個隐式事务里!也就是说,哪怕你只执行一句insert,数据库底层也为你开启和提交了一个事务,如果你要连续插入1000条数据,每条都用一个隐式事务,那性能开销是巨大的,因为每次都要写日志、同步磁盘,所以有经验的开发者一定会把这1000条插入操作包在一个显式的大事务里,这样性能可能会有几十上百倍的提升,这个细节,光看API文档不一定能深刻体会,得真正去看源码或者做性能对比才知道厉害。

接着是“并发访问”的问题。(来源:Android源码中SQLiteOpenHelper的注释及锁机制分析)我们经常在不同的线程里操作数据库,这时候就会遇到多线程问题。SQLiteOpenHelper试图用“单例模式”来帮你管理数据库连接,避免同时打开多个数据库连接,它内部维护了一个引用计数,但这里有个魔鬼细节:getWritableDatabasegetReadableDatabase方法并不是完全线程安全的!在很早的Android版本上,如果两个线程同时首次调用getWritableDatabase,可能会创建出两个数据库对象,导致问题,虽然高版本已经修复了,但这个历史坑说明了对并发的处理需要非常小心,SQLite数据库本身是支持多线程读的,但写操作是独占的,这意味着,一旦有一个线程在写,其他所有读写操作都会被阻塞,如果你在主线程执行一个慢查询,或者一个复杂的写入操作,那你的App界面可就卡死了,所以Room库后来强制要求不能在主线程执行数据库操作,就是怕开发者踩这个坑。

还有一个容易被忽略的是“Cursor的管理”。(来源:Android开发老手总结的常见内存泄漏点)早期开发中,我们直接使用SQLiteDatabasequery方法,会返回一个Cursor对象,这个Cursor你必须记得关闭(close),不然就会导致资源泄漏,比如数据库连接无法释放,虽然现在用了Room,大部分时候用LiveDataFlow返回数据,底层帮你管理了Cursor的生命周期,但如果你去看Room的源码,会发现它在这方面做了大量的工作,确保在适当的生命周期(比如ViewModel销毁时)去取消查询、关闭游标,这个“自动管理”的背后,是框架替你扛下了复杂的内存管理逻辑。

连“简单的查询语句”在源码层面也不简单。(来源:对SQLite编译器和Android JNI层的分析)你以为你写的一句SELECT * FROM table,就是直接发给SQLite执行的吗?不是的,在Android里,Java代码要通过JNI(Java本地接口)调用到C/C++写的SQLite原生库,这个过程有性能开销,你的SQL语句会被SQLite的编译器先解析成一种内部的字节码,然后由一个虚拟机来执行,Room库在编译时,就会把你的DAO接口方法转换成准备好的SQL语句(PreparedStatement),并验证语法的正确性,这步编译时检查能避免很多运行时才爆出的SQL语法错误,这也是Room带来的巨大好处之一,但背后的原理就很复杂了。

Android数据库从表面的API看,入门确实不难,但一旦深入到源码和实际生产环境中遇到的版本升级、性能瓶颈、并发冲突、资源管理等问题,就会发现每一个环节都充满了设计权衡和技术细节,这也就是为什么说“真没那么简单”。

Android数据库源码那些隐藏的细节和技术点,真没那么简单啊