Android数据存储(六)
Android五种主要存储方式：共享参数SharedPreferences、数据库SQLite、SD卡文件、App的全局内存。
一、共享参数SharedPreferences：
1.共享参数的基本用法
SharedPreferences是Android的一个轻量级存储工具，采用的存储结构是Key-Value的键值对方式。
共享参数的存储介质是符合XML规范的配置文件。
保存路径是：/data/data/应用包名/shared_prefs/文件名.xml
下面是一个共享参数的XML文件示例：
<?xml version='1.0' encoding='utf-8' standalone='yes' ?>
<map>
<string name="name">Mr Lee</string>
<int name="age" value="30" />
<boolean name="married" value="true" />
<float name="weight" value="100.0" />
</map>
2.SharedPreferences的使用场景
共享参数主要适用于如下场合：
（1）简单且孤立的数据。若是复杂且相互间有关的数据，则要保存在数据库中。
（2）文本形式的数据。若是二进制数据，则要保存在文件中。
（3）需要持久化存储的数据。在App退出后再次启动时，之前保存的数据仍然有效。
实际开发中，共享参数经常存储的数据有App的个性化配置信息、用户使用App的行为信息、临时需要保存的片段信息等。 下面是使用共享参数的代码例子：
3.实现记住密码功能
（1）声明一个SharedPreferences对象，并在onCreate函数中调用getSharedPreferences方法对该对象进行初始化操作。 （2）登录成功时，如果用户勾选了“记住密码”，就使用共享参数保存手机号码与密码。
（3）在打开登录页面时，App从共享参数中读取手机号码与密码，并展示在界面上。
实现“记住密码”的界面效果
二、数据库SQLite
1.SQLite的基本用法
SQLite是一个小巧的嵌入式数据库，使用方便、开发简单，手机上最早由iOS运用，后来Android也采用了SQLite。
使用SQLite需要注意以下几点：
（1）建表时为避免重复操作，应加上IF NOT EXISTS关键词。
（2）删表时为避免重复操作，应加上IF EXISTS关键词。
（3）添加新列时使用ALTER TABLE table_name ADD COLUMN ...。
（4）在SQLite中，ALTER语句每次只能添加一列。
（5）SQLite不支持布尔类型。可通过整型数用0表示false，1表示true。
（6）SQLite建表时需要一个唯一标识字段，字段名为_id。
（7）条件语句等号后面的字符串值要用单引号括起来。
2.数据库管理器SQLiteDatabase（上）
SQLiteDatabase是SQLite的数据库管理类，它提供了若干操作数据表的API，常用的方法有3类：
1）. 管理类，用于数据库层面的操作。
openDatabase：打开指定路径的数据库。
isOpen：判断数据库是否已打开。
close：关闭数据库。
getVersion：获取数据库的版本号。
setVersion：设置数据库的版本号。
3.数据库管理器SQLiteDatabase（下）
2）.事务类，用于事务层面的操作。
beginTransaction：开始事务。
setTransactionSuccessful：设置事务的成功标志。
endTransaction：结束事务。
3). 数据处理类，用于数据表层面的操作。
execSQL：执行拼接好的SQL控制语句。
delete：删除符合条件的记录。
update：更新符合条件的记录。
insert：插入一条记录。
query：执行查询操作，返回结果集的游标。
rawQuery：执行拼接好的SQL查询语句，返回结果集的游标。
三、数据库帮助器SQLiteOpenHelper
SQLiteOpenHelper是Android提供的数据库辅助工具，用于指导开发者进行SQLite的合理使用。
1.SQLiteOpenHelper的具体使用步骤如下：、
（1）新建一个继承自SQLiteOpenHelper的数据库操作类，提示重写onCreate和onUpgrade两个方法。
（2）封装保证数据库安全的必要方法，包括以下三种。 获取单例对象：
确保App运行时数据库只被打开一次，避免重复打开引起错误。
打开数据库连接：
读连接可调用SQLiteOpenHelper的getReadableDatabase方法获得，写连接可调用getWritableDatabase获得。
关闭数据库连接：
数据库操作完了，调用SQLiteDatabase对象的close方法关闭连接。
（3）提供对表记录进行增加、删除、修改、查询的操作方法。
2.游标Cursor（上）
调用SQLiteDatabase的query和rawQuery方法时，返回的都是Cursor对象，因此获取查询结果要根据游标的指示一条一条遍历结果集合。
Cursor的常用方法可分为3类：
1）. 游标控制类方法，用于指定游标的状态。
close：关闭游标。
isClosed：判断游标是否关闭。
isFirst：判断游标是否在开头。
isLast：判断游标是否在末尾。
3.游标Cursor（中）
2). 游标移动类方法，把游标移动到指定位置。
moveToFirst：移动游标到开头。
moveToLast：移动游标到末尾。
moveToNext：移动游标到下一条记录。
moveToPrevious：移动游标到上一条记录。
move：往后移动游标若干条记录。
moveToPosition：移动游标到指定位置的记录。
4.游标Cursor（下）
3). 获取记录类方法，可获取记录的数量、类型以及取值。
getCount：获取结果记录的数量。
getInt：获取指定字段的整型值。
getFloat：获取指定字段的浮点数值。
getString：获取指定字段的字符串值。
getType：获取指定字段的字段类型。
5.优化记住密码功能
利用共享参数实现记住密码，只能记住一个用户的登录信息，并且手机号码跟密码不存在从属关系，如果换个手机号 码登录，前一个用户的登录信息就被覆盖了。
真正的记住密码功能是先输入手机号码，然后根据手机号匹配保存的密码，一个密码对应一个手机号码，从而实现具 体手机号码的密码记忆功能。
运用SQLite技术分条存储不同用户的登录信息，并提供根据手机号码查找登录信息的方法，这样可以同时记住多个手 机号码的密码。
6.利用SQLite记住密码的步骤
利用SQLite记住密码有以下三处改造：
（1）声明一个UserDBHelper对象，然后在活动页面的onResume方法中打开数据库连接，在onPasue方法中关闭数 据库连接
（2）登录成功时，如果用户勾选了“记住密码”，就使用数据库保存手机号码与密码在内的登录信息。
（3）再次打开登录页面，用户输入手机号完毕后点击密码输入框时，App到数据库中根据手机号查找登录记录，并 将记录结果中的密码填入密码框。
优化“记住密码”的界面效果
四、SD卡文件操作
1 .SD卡的基本操作
手机的存储空间一般分为两块，一块用于内部存储，另一块用于外部存储（SD卡）。
获取手机上的SD卡信息通过Environment类实现，该类是App获取各种目录信息的工具，主要方法有以下7种。
getRootDirectory：获得系统根目录的路径。
getDataDirectory：获得系统数据目录的路径。
getDownloadCacheDirectory：获得下载缓存目录的路径。
getExternalStorageDirectory：获得外部存储（SD卡）的路径。
getExternalStorageState：获得SD卡的状态。
getStorageState：获得指定目录的状态。
getExternalStoragePublicDirectory：获得SD卡指定类型目录的路径。
2.使用SD卡的权限配置
为正常操作SD卡，需要在AndroidManifest.xml中声明SD卡的权限，具体配置如下：
<!-- SD卡读写权限 -->
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
<uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAG" />
<uses-permission android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS" />
3. 公有存储空间与私有存储空间
Android把外部存储分成了两块区域，一块是所有应用均可访问的公共空间，另一块是只有应用自己才可访问的专享空间。
Android在SD卡的“Android/data”目录下给每个应用又单独建了一个文件目录，用于给应用保存自己需要处理的临时文件。这个给每个应用单独建立的文件目录，只有当前应用才能够读写文件，其它应用是不允许进行读写的，故而“Android/data”目录算是外部存储上的私有空间。
Android从7.0开始加强了SD卡的权限管理，App使用SD卡的公共控件需要在设置页面开启权限，使用私有空间无需另外设置权限。
4.获取公共空间和私有空间的存储路径
获取公共空间的存储路径，调用的是Environment类的getExternalStoragePublicDirectory方法；获取应用私有空间的存储路径，调用的是getExternalFilesDir方法。
代码如下：
// 获取系统的公共存储路径
String publicPath = Environment.getExternalStoragePublicDirectory( Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).toString();
// 获取当前App的私有存储路径
String privatePath = getExternalFilesDir(Environment.DIRECTORY_DOWNLOADS).toString();
TextView tv_file_path = findViewById(R.id.tv_file_path);
String desc = "系统的公共存储路径位于" + publicPath + "\n\n当前App的私有存储路径位于" + privatePath;
tv_file_path.setText(desc);
5.文本文件读写
文本文件的读写一般借助于FileOutputStream和FileInputStream。
（1）FileOutputStream用于写文件。
（2）FileInputStream用于读文件。 读写文本文件的具体代码参见storage模块的FileUtil.java的saveText方法和openText方法。
文本文件的读写效果
6.图片文件读写
Android的图片处理类是Bitmap，App读写Bitmap可以使用性能更好的BufferedOutputStream和BufferedInputStream。
读写图片文件的具体代码参见storage模块的FileUtil.java的saveImage方法和openImage方法。
Android还提供了BitmapFactory工具用于读取各种来源的图片，相关方法如下：
decodeStream：该方法从输入流中读取位图数据。
decodeFile：该方法可将指定路径的图片读取到Bitmap对象。
decodeResource：该方法可从资源文件中读取图片信息。
图片文件的读写效果
五、应用Application基础
1. Application的生命周期
Application是Android的一大组件，在App运行过程中有且仅有一个Application对象贯穿整个生命周期。
在AndroidManifest.xml里面，activity节点的上级正是application节点。如果给application节点指定android:name属性，则表示App将运行自定义名称的Application代码。
需要注意，Application的onCreate方法调用先于Activity的onCreate方法调用。但是，Application的onTerminate方法纯属摆设，永远不会被调用。
2.利用Application操作全局变量
全局的意思是其他代码都可以引用该变量，因此全局变量是共享数据和消息传递的好帮手。
适合在Application中保存的全局变量主要有下面3类数据：
（1）会频繁读取的信息，如用户名、手机号等。
（2）从网络上获取的临时数据，为节约流量、减少用户等待时间，想暂时放在内存*下次使用，如logo、商品图片等。
（3）容易因频繁分配内存而导致内存泄漏的对象，如Handler对象等。
3.全局变量的实现
Java代码可利用自定义Application的静态成员变量实现全局变量的功能。具体需要完成以下3项工作：
（1）写一个继承自Application的类MainApplication。该类要采用单例模式，内部声明自身类的一个静态成员对象，然后提供该静态对象的获取方法getInstance。
（2）在Activity中调用MainApplication的getInstance方法，获得MainApplication的一个静态对象，通过该对象访问MainApplication的公共变量和公共方法。
（3）不要忘了在AndroidManifest.xml中注册新定义的Application类名，即在application节点中增加android:name属性，值为.MainApplication。
六、内容提供与处理
1. 内容提供器ContentProvider
ContentProvider为App存取内部数据提供统一的外部接口，让不同的应用之间得以共享数据。
SQLite操作的是应用自身的内部数据库，ContentProvider操作的是本设备其他应用的内部数据，使用内容提供器需要重写以下方法：
onCreate：创建数据库并获得数据库连接。
query：查询数据。
insert：插入数据。
update：更新数据。
delete：删除数据。
getType：获取数据类型。
2.注册内容提供器组件
既然内容提供器是四大组件之一，就得在AndroidManifest.xml中注册它的定义，并开放外部访问权限，注册代码如下： <provider
android:name=".provider.UserInfoProvider"
android:authorities="com.example.storage.provider.UserInfoProvider"
android:enabled="true"
android:exported="true" />
注册完毕后就完成了服务端App的封装工作，接下来可由其他App进行数据存取。
3.内容解析器ContentResolver
利用ContentProvider只实现服务端App的数据封装，如果客户端App想访问对方的内部数据，就要通过内容解析器ContentResolver访问。
内容解析器是客户端App操作服务端数据的工具，相对应的内容提供器是服务端的数据接口。
ContentResolver提供的方法与ContentProvider是一一对应的，比如query、insert、update、delete、getType等方法
4.利用内容解析器查询数据
内容解析器通过query函数查询数据，调用该函数返回一个游标Cursor对象。
下面是query方法的具体参数说明（依参数顺序排列）。
uri：Uri类型，可以理解为本次操作的数据表路径。
projection：字符串数组类型，指定将要查询的字段名称列表。
selection：字符串类型，指定查询条件。
selectionArgs：字符串数组类型，指定查询条件中的参数取值列表。
sortOrder：字符串类型，指定排序条件。
5.利用内容解析器插入数据
需要注意的是，使用ContentResolver每次只能插入一条记录，如果需要插入多条记录，那么一旦发生插入失败，已插入的数据将不会自动回滚。
为了避免这种情况的发生，Android提供了内容操作器ContentProviderOperation进行批量数据的处理，即在一个请求中封装多条记录的修改动作，然后一次性提交给服务端，从而实现在一个事务中完成多条数据的更新操作。
即使某条记录处理失败，ContentProviderOperation也能根据事务一致性原则自动回滚本事务已经执行的修改操作。
6. 内容观察器ContentObserver
ContentResolver获取数据采用的是主动查询方式，有查询就有数据，没查询就没数据。
内容观察器ContentObserver给目标内容注册一个观察器，目标内容的数据一旦发生变化，观察器规定好的动作马上触发，从而执行开发者预先定义的代码。
下面是ContentResolver与观察器有关的方法说明。
registerContentObserver：注册内容观察器。
unregisterContentObserver：注销内容观察器。
notifyChange：通知内容观察器发生了数据变化。
7.ContentObserver的应用例子
手机号码的每月流量限额一般由用户手动配置，但流量限额其实是由移动运营商指定的。
以中国移动为例，只要发送18到10086，就会收到运营商下发的流量短信，包括月流量额度、已使用流量、未使用流量等信息。 故而只需监控10086发送的短信内容，即可自动获取手机号码的月流量额度。
流量校准的界面效果