Android面試一天一題(Day 18:SQLite數(shù)據(jù)庫)

鷺島廈門是個很美麗的海濱城市,給我的感覺很舒適和悠閑,據(jù)說政府對到那工作的高新技術(shù)人才第一年有10萬元的獎勵泣洞,因為這個原因我很有興趣的參加了一個廈門公司的面試。他們主要是研發(fā)VOIP方面的技術(shù)贞言,對手機應用的性能優(yōu)化和音頻算法有較高的要求斜棚。

他們招人的薪資半年內(nèi)漲了30萬元阀蒂,都一直都沒有招到合適的人该窗。為什么呢?因為他們要求技術(shù)好的同時蚤霞,英語也要好酗失。什么才叫好呢?就是可以用流利的英語和國外的團隊無障礙交流昧绣。

這就為難很多程序員了规肴。這里就不再講英語的勵志故事了,我們回到技術(shù)面試上。廈門這家公司對技術(shù)的要求還是比較高拖刃,問了很多對Android機制的理解問題删壮,為什么面試官很在意對機制的理解呢?因為實際的項目中很多性能問題都是由于缺乏對Android運行機制的正確理解的程序員引發(fā)的兑牡。除了機制問題央碟,現(xiàn)在印象比較深的就是關(guān)于SQLite數(shù)據(jù)庫操作的性能優(yōu)化問題。

面試題:如何對SQLite數(shù)據(jù)庫中進行大量的數(shù)據(jù)插入均函?

Android系統(tǒng)內(nèi)置了SQLite數(shù)據(jù)庫亿虽,并且提供了一整套的API用于對數(shù)據(jù)庫進行增刪改查操作。SQLite是一個輕量的苞也、跨平臺的洛勉、開源的數(shù)據(jù)庫引擎。SQLite每個數(shù)據(jù)庫都是以單個文件(.db)的形式存在如迟,這些數(shù)據(jù)都是以B-Tree的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式存儲在磁盤上收毫。

使用SQLiteDatabase的insert,delete等方法或者execSQL方法默認都開啟了事務殷勘,如果操作的順利完成才會更新.db數(shù)據(jù)庫牛哺。事務的實現(xiàn)是依賴于名為rollback journal文件,借助這個臨時文件來完成原子操作和回滾功能劳吠。

大家可以在/data/data/<packageName>/databases/目錄下看到一個和數(shù)據(jù)庫同名的.db-journal文件引润。

SQLite想要執(zhí)行操作,需要將程序中的SQL語句編譯成對應的SQLiteStatement痒玩,比如" select * from table1 "淳附,每執(zhí)行一次都需要將這個String類型的SQL語句轉(zhuǎn)換成SQLiteStatement。如下insert的操作最終都是將ContentValues轉(zhuǎn)成SQLiteStatementi:

    public long insertWithOnConflict(String table, String nullColumnHack,
            ContentValues initialValues, int conflictAlgorithm) {
            // 省略部份代碼
            SQLiteStatement statement = new SQLiteStatement(this, sql.toString(), bindArgs);
            try {
                return statement.executeInsert();
            } finally {
                statement.close();
            }
        } finally {
            releaseReference();
        }
    }

對于批量處理插入或者更新的操作蠢古,我們可以重用SQLiteStatement奴曙,使用SQLiteDatabase的beginTransaction()方法開啟一個事務,樣例如下:

    try
    {
        sqLiteDatabase.beginTransaction();
        SQLiteStatement stat = sqLiteDatabase.compileStatement(insertSQL);

        // 插入10000次
        for (int i = 0; i < 10000; i++)
        {
            stat.bindLong(1, 123456);
            stat.bindString(2, "test");
            stat.executeInsert();
        }
        sqLiteDatabase.setTransactionSuccessful();
    }
    catch (SQLException e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
    finally
    {
        // 結(jié)束
        sqLiteDatabase.endTransaction();
        sqLiteDatabase.close();
    }

我在華為Nexus 6P上對常見的幾種做法做了一下測試草讶。

直接使用SQL語句進行插入
直接使用SQL語句插入洽糟,添加事務
使用ContentValues方式,添加事務
使用SQLiteStatement方式堕战,添加事務

結(jié)果如下圖:


從數(shù)據(jù)上看坤溃,第四種方式使用SQLiteStatement最快,不過只要添加了事務(或者說只需要一個事務嘱丢,不是每條插入都使用事務)薪介,后三種方式的差別并不大。所以針過這個題目的插入的優(yōu)化可以通過“SQLiteStatement+事務”的方式顯著提高效率越驻。

查詢方面的優(yōu)化一般可以通過建立索引汁政。建立索引會對插入和更新的操作性能產(chǎn)生影響道偷,使用索引需要考慮實際情況進行利弊權(quán)衡,對于查詢操作量級較大记劈,業(yè)務對要求查詢要求較高的勺鸦,還是推薦使用索引。所以這會有一個取舍問題目木,看你的項目是查詢頻繁還是插入和修改頻繁祝旷。當然還有一些小的優(yōu)化細節(jié),如果面試官問到也可以說幾點(如limit)嘶窄。

線程問題

SQLite的同步鎖精確到數(shù)據(jù)庫級怀跛,粒度比較大,不像別的數(shù)據(jù)庫有表鎖柄冲,行鎖吻谋。同一個時間只允許一個連接進行寫入操作。

如果有大量的數(shù)據(jù)處理现横,那么肯定不合適于在UI線程去操作漓拾,這時就要考慮多線程的問題了。我們?nèi)绻_一個工作線程去操作SQLite數(shù)據(jù)庫戒祠,如批量地插入可能需要30秒鐘骇两,而這個時間UI線程也要從數(shù)據(jù)庫讀取一下數(shù)據(jù)展示給用戶,那么這個時候UI線程能讀取到這個數(shù)據(jù)庫嗎姜盈?大家可以思考一下這個問題低千。

我們常常在多線程中只使用一個SQLiteDatabase引用,在用SQLiteDataBase.close()的時需要注意調(diào)是否還有別的線程在使用這個實例馏颂。如果一個線程操作完成后就直接close了示血,別一個正在使用這個數(shù)據(jù)庫的線程就會異常。所以有些人會直接把SQLiteDatabase的實例放在Application中救拉,讓它們的生命周期一致难审。也有的做法是寫一個計數(shù)器,當計數(shù)器為0時才真正關(guān)閉數(shù)據(jù)庫亿絮。

使用ORM的問題

目前網(wǎng)上有很多開源的ORM(對象關(guān)系數(shù)據(jù)映射)框架告喊,如greenDAO、ormlite等等派昧。在使用這些框架有必要很了解一下它們的利弊黔姜,特別是一些使用反射的框架,對性能的影響會比較大斗锭。有些框架在多線程同步方面也會產(chǎn)生一些問題地淀,所以使用時要有所顧慮失球。

Realm 是最近興起的一個專注于移動設(shè)備數(shù)據(jù)庫的庫岖是,其核心是使用C++編寫帮毁,號稱很多時候數(shù)據(jù)的存取速度比SQLite要快很多。不過在我的一些項目中豺撑,發(fā)現(xiàn)它讀取并不比SQLite快烈疚。

小結(jié)

在實踐中我們總結(jié)出一條守則:“不要用Helloworld來測試自己的框架(或代碼),要測就要用真實的數(shù)據(jù)和環(huán)境聪轿∫危”

特別是針對數(shù)據(jù)庫方面,如果只用幾條簡單的數(shù)據(jù)進行測式陆错,那么你會很容易傲嬌和滿足灯抛,而忽視了很多問題。沒有經(jīng)過真實數(shù)據(jù)(或大量數(shù)據(jù))測試之前音瓷,不要對自己的代碼太過自信对嚼。

Even 原創(chuàng)
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