SQLite数据库修复方案(For Android App)-白红宇

一、前言

SQLite性能好，对SQL支持全面，是久经考验的轻量的关系型数据库。

移动开发者对SQLite应该都不陌生了，只是不同的 APP 对数据库的依赖程度不同（有的甚至不需要数据库-_-）。

SQLite虽然是可靠性较高的数据库，但是在复杂的使用场景之下，也会不时地出点问题。

比如说有时候索引损坏，select count() from t_XXX 查询出的结果和select from t_XXX取出得记录数不一样；

有时候甚至存储的记录违反唯一约束，非空约束等等。

一旦出现这些问题，可能会引起数据不正确，或者功能异常。

为了尽量降低数据库不完整所引发的问题，我们需要有一套修复机制。

二、数据修复

一个简单的策略就是：检测-读取-写入-替换。

具体地说，就是先检测数据的完整性，当检测到数据库文件不完整时做修复。

SQLite提供了检测的API，但是没有提供直接修复的API，或许是因为错误的原因有很多，做纠错太困难了吧。

通常大家的做法就是转储数据到一个好的数据库文件中，再替换回去，就好比整理衣物，要先把衣服叠整齐，再放回衣柜。

有一些文章在写转储数据时, 会写dump sql, 然后执行sql，这也是转储的方式之一，但是有更高效的方式。

2.1 检测

SQLite提供了检测数据库完整性的API:

PRAGMA integrity_check

正常情况下执行此语句返回'ok', 而在当数据库不完整时（比如上面描述的一些情景），返回其他结果。

2.2 读取数据表

SQLite有一张内置表， sqlite_master，此表中存储着数据库中所有表的相关信息，比如表的名称、索引、以及建表SQL等。

我们可以从中读取所有我们创建的表的名称：

private static List
    
      getTables(SQLiteDatabase desDb) {        String sql = "SELECT name FROM sqlite_master " +                "WHERE type='table' AND name!='android_metadata'";        Cursor c = desDb.rawQuery(sql, null);        try {            List
     
       tables = new ArrayList<>(c.getCount());            while (c.moveToNext()) {                tables.add(c.getString(0));            }            return tables;        } finally {            closeCursor(c);        }    }

2.3 读取数据

要读取数据，先要考虑读取出来之后，用什么方式存储。

先定一个数据结构：

public class TableData {    public int row;    public int column;    public Object[] data;}

然后，读取一张表的所有数据：

private static TableData getData(SQLiteDatabase srcDb, String sql) {        Cursor c = srcDb.rawQuery(sql, null);        try {            int rawCount = c.getCount();            if (rawCount <= 0) {                return null;            }            int columnCount = c.getColumnCount();            TableData tableData = new TableData();            tableData.row = rawCount;            tableData.column = columnCount;            tableData.data = new Object[rawCount * columnCount];            int row = 0;            if (c instanceof AbstractWindowedCursor) {                final AbstractWindowedCursor windowedCursor = (AbstractWindowedCursor) c;                while (windowedCursor.moveToNext()) {                    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {                        int index = row * columnCount + i;                        if (windowedCursor.isBlob(i)) {                            tableData.data[index] = windowedCursor.getBlob(i);                        } else if (windowedCursor.isFloat(i)) {                            tableData.data[index] = windowedCursor.getDouble(i);                        } else if (windowedCursor.isLong(i)) {                            tableData.data[index] = windowedCursor.getLong(i);                        } else if (windowedCursor.isNull(i)) {                            tableData.data[index] = null;                        } else if (windowedCursor.isString(i)) {                            tableData.data[index] = windowedCursor.getString(i);                        } else {                            tableData.data[index] = windowedCursor.getString(i);                        }                    }                    row++;                }            } else {                while (c.moveToNext()) {                    for (int i = 0; i < columnCount; i++) {                        int index = row * columnCount + i;                        tableData.data[index] = c.getString(i);                    }                    row++;                }            }            return tableData;        } finally {            closeCursor(c);        }    }

这里有一个疑问就是，为什么不读一行写一行？

也是可以的，但是那样的话会有两个坏处：

1、方法职能不单一，可读性低；

2、内存抖动。众所周知，连续读写的IO性能比随机读写要好。

但是读取全表再批量写入也有一个弊端：

如果一张表数据很大，可能会OOM。

当然，如果数据量比较大，我们可以采用分页的方式。

2.4 写入数据

private static void insertToDb(SQLiteDatabase desDb,                                    String sql,                                    Object[] values,                                    int rows,                                    int columns) {        if (values == null || columns <= 0 || rows <= 0 || values.length < (rows * columns)) {            return;        }        SQLiteStatement statement = desDb.compileStatement(sql);        try {            for (int i = 0; i < rows; i++) {                bindValues(statement, values, i, columns);                try {                    statement.executeInsert();                } catch (SQLiteConstraintException e) {                    LogUtil.e(TAG, e);                }                statement.clearBindings();            }        } finally {            IOUtil.closeQuietly(statement);        }    }   public static void bindValues(SQLiteStatement statement,                                   Object[] values,                                   int row,                                   int columns) {        for (int j = 0; j < columns; j++) {            Object value = values[row * columns + j];            int index = j + 1;            if (value == null) {                statement.bindNull(index);            } else if (value instanceof String) {                statement.bindString(index, (String) value);            } else if (value instanceof Number) {                if (value instanceof Double                         || value instanceof Float                         || value instanceof BigDecimal) {                    statement.bindDouble(index, ((Number) value).doubleValue());                } else {                    statement.bindLong(index, ((Number) value).longValue());                }            } else if (value instanceof byte[]) {                statement.bindBlob(index, (byte[]) value);            } else {                statement.bindString(index, value.toString());            }        }    }

其实很多其他的数据库引擎也提供了参数绑定的API。

这样的方式的好处就是，只用编译一次SQL。

而用SDK的insert方法，则每插入一条记录都需要编译一遍SQL。

需要注意的事，在转储数据时要捕获SQLiteConstraintException，因为在当数据文件不完整时，有的记录可能已经不满足约束(唯一约束，非空约束等）了。

2.5 复制数据

接下来，只需组装前面的方法，逐张表进行复制。

private static void copyTable(SQLiteDatabase srcDb, SQLiteDatabase desDb,                                  String table, StringBuilder builder) {        TableData tableData = getData(srcDb, "SELECT * FROM " + table);        if (tableData != null) {            builder.setLength(0);            builder.append("INSERT INTO ").append(table).append(" VALUES(");            for (int i = 0; i < tableData.column; i++) {                builder.append("?,");            }            builder.setCharAt(builder.length() - 1, ')');            insertToDb(desDb, builder.toString(), tableData.data, tableData.row, tableData.column);        }    }    private static void copyDataToNewDb(SQLiteDatabase srcDb, SQLiteDatabase desDb) {        srcDb.beginTransaction();        try {            List
    
      tables = getTables(desDb);            StringBuilder builder = new StringBuilder(128);            for (String table : tables) {                desDb.execSQL("DELETE FROM " + table);                copyTable(srcDb, desDb, table, builder);            }        } finally {            srcDb.endTransaction();        }    }

复制完成后，把新数据库文件替换旧数据库文件即可。

三、预防措施

以上是数据库损坏后的对应策略，不一定有效，比如说数据库是彻底损坏（数据无法读取）时。

我们可以从另外两个方面做预防：

1、防止数据库损坏
比如检查磁盘剩余空间，当剩余空间小于一定大小时提醒用户清理空间；

还有就是注意切勿多进程访问数据库：集成推送，定位等服务，这些服务通常会有自己的进程，

这时候需要小心Application的onCreate方法，因为所有进程都会回调该方法。

2、做备份
定时做备份，比如每天或者每两天做一次备份，在数据库彻底损坏时至少还可以恢复绝大部分数据。

四、后记

我们的APP重度依赖数据库，数据量不算特别大，但是数据表多，操作路径多，数据库损坏什么的时有发生，对业务影响颇深。

用户数据有问题，有的会反馈，有的可能就卸载APP了。

最初没意识到SQLite完整性的问题，碰到一些奇怪的数据现象，钻进茫茫的业务代码中去查原因，有时候能找到一些可能的原因，但是常常是铩羽而归，最终也只是用一些临时方案使得用户可以恢复使用，治标而不治本。

后来渐渐意识到解决数据库损坏的问题，出了系一列措施之后，此类问题迎刃而解。

五、下载

已上传Demo到github。

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