Android 中 SQLite 性能優化

數據庫是應用開發中常用的技術，在Android應用中也不例外。Android默認使用了SQLite數據庫，在應用程序開發中，我們使用最多的無外乎增刪改查。縱使操作簡單，也有可能出現查找數據緩慢，插入數據耗時等情況，如果出現了這種問題，我們就需要考慮對數據庫操作進行優化了。本文將介紹一些實用的數據庫優化操作，希望可以幫助大家更好地在開發過程中使用數據庫。

建立索引

很多時候，我們都聽說，想要查找快速就建立索引。這句話沒錯，數據表的索引類似於字典中的拼音索引或者部首索引。

索引的解釋

重溫一下我們小時候查字典的過程：

• 對於已經知道拼音的字，比如中這個字，我們只需要在拼音索引裡面找到zhong，就可以確定這個字在詞典中的頁碼。
• 對於不知道拼音的字，比如欗這個字，我們只需要在部首索引裡面查找這個字，就能找到確定這個字在詞典中的頁碼。

沒錯，索引做的事情就是這麼簡單，使得我們不需要查找整個數據表就可以實現快速訪問。

建立索引

創建索引的基本語法如下

CREATE INDEX index_name ON table_name;

創建單列索引

CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name);

索引真的好麼

毋庸置疑，索引加速了我們檢索數據表的速度。然而正如西方諺語 “There are two sides of a coin”，索引亦有缺點：

• 對於增加，更新和刪除來說，使用了索引會變慢，比如你想要刪除字典中的一個字，那麼你同時也需要刪除這個字在拼音索引和部首索引中的信息。
• 建立索引會增加數據庫的大小，比如字典中的拼音索引和部首索引實際上是會增加字典的頁數，讓字典變厚的。
• 為數據量比較小的表建立索引，往往會事倍功半。

所以使用索引需要考慮實際情況進行利弊權衡，對於查詢操作量級較大，業務對要求查詢要求較高的，還是推薦使用索引的。

編譯SQL語句

SQLite想要執行操作，需要將程序中的sql語句編譯成對應的SQLiteStatement，比如select * from record這一句，被執行100次就需要編譯100次。對於批量處理插入或者更新的操作，我們可以使用顯式編譯來做到重用SQLiteStatement。

想要做到重用SQLiteStatement也比較簡單，基本如下：

• 編譯sql語句獲得SQLiteStatement對象，參數使用?代替
• 在循環中對SQLiteStatement對象進行具體數據綁定，bind方法中的index從1開始，不是0

請參考如下簡單的使用代碼

 private void insertWithPreCompiledStatement(SQLiteDatabase db) {
    String sql = "INSERT INTO " + TableDefine.TABLE_RECORD + "( " + TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME + ") VALUES(?)";
    SQLiteStatement  statement = db.compileStatement(sql);
    int count = 0;
    while (count < 100) {
        count++;
        statement.clearBindings();
        statement.bindLong(1, System.currentTimeMillis());
        statement.executeInsert();
    }
}

顯式使用事務

在Android中，無論是使用SQLiteDatabase的insert,delete等方法還是execSQL都開啟了事務，來確保每一次操作都具有原子性，使得結果要麼是操作之後的正確結果，要麼是操作之前的結果。

然而事務的實現是依賴於名為rollback journal文件，借助這個臨時文件來完成原子操作和回滾功能。既然屬於文件，就符合Unix的文件范型(Open-Read/Write- Close)，因而對於批量的修改操作會出現反復打開文件讀寫再關閉的操作。然而好在，我們可以顯式使用事務，將批量的數據庫更新帶來的journal文件打開關閉降低到1次。

具體的實現代碼如下：

 private void insertWithTransaction(SQLiteDatabase db) {
    int count = 0;
    ContentValues values = new ContentValues();
    try {
        db.beginTransaction();
        while (count++ < 100) {
            values.put(TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME, System.currentTimeMillis());
            db.insert(TableDefine.TABLE_RECORD, null, values);
        }
          db.setTransactionSuccessful();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        db.endTransaction();
    }
}

上面的代碼中，如果沒有異常拋出，我們則認為事務成功，調用db.setTransactionSuccessful();確保操作真實生效。如果在此過程中出現異常，則批量數據一條也不會插入現有的表中。

查詢數據優化

對於查詢的優化，除了建立索引以外，有以下幾點微優化的建議

按需獲取數據列信息

通常情況下，我們處於自己省時省力的目的，對於查找使用類似這樣的代碼

 private void badQuery(SQLiteDatabase db) {
    db.query(TableDefine.TABLE_RECORD, null, null, null, null, null, null) ;
}

其中上面方法的第二個參數類型為String[]，意思是返回結果參考的colum信息，傳遞null表明需要獲取全部的column數據。這裡建議大家傳遞真實需要的字符串數據對象表明需要的列信息，這樣做效率會有所提升。

提前獲取列索引

當我們需要遍歷cursor時，我們通常的做法是這樣

 private void badQueryWithLoop(SQLiteDatabase db) {
    Cursor cursor = db.query(TableDefine.TABLE_RECORD, new String[]{TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME}, null, null, null, null, null) ;
    while (cursor.moveToNext()) {
        long insertTime = cursor.getLong(cursor.getColumnIndex(TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME));
    }
}

但是如果我們將獲取ColumnIndex的操作提到循環之外，效果會更好一些，修改後的代碼如下：

 private void goodQueryWithLoop(SQLiteDatabase db) {
    Cursor cursor = db.query(TableDefine.TABLE_RECORD, new String[]{TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME}, null, null, null, null, null) ;
    int insertTimeColumnIndex = cursor.getColumnIndex(TableDefine.COLUMN_INSERT_TIME);
    while (cursor.moveToNext()) {
        long insertTime = cursor.getLong(insertTimeColumnIndex);
    }
    cursor.close();
}

ContentValues的容量調整

SQLiteDatabase提供了方便的ContentValues簡化了我們處理列名與值的映射，ContentValues內部采用了 HashMap來存儲Key-Value數據，ContentValues的初始容量是8，如果當添加的數據超過8之前，則會進行雙倍擴容操作，因此建議對ContentValues填入的內容進行估量，設置合理的初始化容量，減少不必要的內部擴容操作。

及時關閉Cursor

使用數據庫，比較常見的就是忘記關閉Cursor。關於如何發現未關閉的Cursor，我們可以使用StrictMode，詳細請戳這裡 Android性能調優利器StrictMode

耗時異步化

數據庫的操作，屬於本地IO，通常比較耗時，如果處理不好，很容易導致ANR,因此建議將這些耗時操作放入異步線程中處理，這裡推薦一個單線程 + 任務隊列形式處理的HandlerThread實現異步化。

源碼下載

示例源碼，存放在Github，地址為 AndroidSQLiteTuningDemo