IOS数据存储 之WCDB (二)WCDB.swift使用篇

article/2025/10/9 11:11:17

IOS数据存储 之WCDB (二)WCDB.swift使用篇

  • 1.WCDB.Swfit基础使用
    • 1.1 WCDB.Swfit 简介
      • 1.1.1 模型绑定
      • 1.1.2 创建数据库与表
      • 1.1.3 操作数据
        • 1.1.3.1 插入操作
        • 1.1.3.2 查找操作
        • 1.1.3.3 更新操作
        • 1.1.3.4 删除操作
    • 1.2. 模型绑定
      • 1.2.1 Swift 模型绑定
      • 1.2.2 字段映射
        • 1.2.2.1 字段映射的类型
      • 1.2.3 字段约束
        • 1.2.3.1 自增属性
      • 1.2.4 索引
      • 1.2.5 表约束
      • 1.2.6 虚拟表映射
      • 1.2.7 数据库升级
      • 1.2.8 文件与代码模版
        • 1.2.8.1 文件模版
    • 1.3. 增删改查
      • 1.3.1 插入操作
      • 1.3.2 删除操作
      • 1.3.3 更新操作
      • 1.3.4 查找操作
        • 1.3.4.1 对象查找操作
        • 1.3.4.2 对象部分查询
        • 1.3.4.3 值查询操作
    • 1.4. 数据库,表,事务
      • 1.4.1 数据库
        • 1.4.1.1 初始化
        • 1.4.1.2 标签
        • 1.4.1.3 打开数据库
        • 1.4.1.4 关闭数据库
        • 1.4.1.5 关闭数据库与线程安全
        • 1.4.1.6 内存回收
        • 1.4.1.7 文件操作
      • 1.4.2 表
      • 1.4.3 事务
        • 1.4.3.1 性能
        • 1.4.3.2 原子性
        • 1.4.3.3 执行事务
    • 1.5. 语言集成查询
      • 1.5.1 Column
      • 1.5.2 ColumnResult
      • 1.5.3 Convertible
      • 1.5.4 手动转换
      • 1.5.5 CodingKeys 和 Property
      • 1.5.6 Expression
      • 1.5.7 ExpressionOperable
      • 1.5.8 Statement
      • 1.5.9 SQL 到语言集成查询
        • 1.5.9.1 归类
        • 1.5.9.2 断句
        • 1.5.9.3 调用语言集成查询
  • 2.WCDB.Swfit 高级功能
    • 2.1 加密与配置
      • 2.1.1 默认配置
      • 2.1.2 加密
      • 2.1.3 自定义配置
    • 2.2 高级接口
      • 2.2.1 链式调用
      • 2.2.2 遍历查询
      • 2.2.3 联表查询
      • 2.2.4 查询重定向
      • 2.2.5 核心层接口
    • 2.3 监控与错误处理
    • 2.4 自定义字段映射类型
    • 2.5 全文搜索
    • 2.6 损坏,备份,修复

  • 上一篇:IOS数据存储 之WCDB (一)讲解了WCDB的一些特性,重点讲解了对比FMDB的用法,但是这些用法基本都是面向OC语言的。本篇主要讲解Swift语言版本基本使用。

  • 使用WCDB.swift的demo 下载:点击下载kylWCDBSwiftDemo

1.WCDB.Swfit基础使用

1.1 WCDB.Swfit 简介

  • WCDB 的最基础的调用过程大致分为三个步骤:
  1. 模型绑定
  2. 创建数据库与表
  3. 操作数据

1.1.1 模型绑定

  • WCDB 基于 Swift 4.0Codable 协议实现模型绑定的过程。
  • 对于已经存在的 Sample 类:
class Sample {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nil
}
  • 可通过以下代码将 Sample 类的 identifierdescription 两个变量绑定到了表中同名字段:
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase description}
}
  • 这部分代码基本都是固定模版。

1.1.2 创建数据库与表

  • One line of codeWCDB 接口设计的一个基本原则,绝大部分的便捷接口都可以通过一行代码完成。
  • 创建数据库对象
    WCDB 会在创建数据库文件的同时,创建路径中所有未创建文件夹。
let database = Database(withPath: "~/Intermediate/Directories/Will/Be/Created/sample.db")
  • 创建数据库表
    对于已进行模型绑定的类,同样只需一行代码完成。
// 以下代码等效于 SQL:CREATE TABLE IF NOT EXISTS sampleTable(identifier INTEGER, description TEXT)
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

1.1.3 操作数据

  • 基本的增删查改同样是 One line of code

1.1.3.1 插入操作

//Prepare data
let object = Sample()
object.identifier = 1
object.description = "sample_insert"
//Insert
try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")

1.1.3.2 查找操作

let objects: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable")

1.1.3.3 更新操作

//Prepare data
let object = Sample()
object.description = "sample_update"
//Update
try database.update(table: "sampleTable",on: Sample.Properties.description,with: object,where: Sample.Properties.identifier > 0)//类似 Sample.Properties.identifier > 0 的语法是 WCDB 的特性,它能通过 Swift 语法来进行 SQL 操作

1.1.3.4 删除操作

try database.delete(fromTable: "sampleTable")

1.2. 模型绑定

1.2.1 Swift 模型绑定

  • 模型绑定Object-relational Mapping,简称 ORM),通过对 Swift 类或结构进行绑定,形成类或结构 - 表模型、类或结构对象 - 表的映射关系,从而达到通过对象直接操作数据库的目的。
  • WCDB Swift 的模型绑定分为五个部分:
  1. 字段映射
  2. 字段约束
  3. 索引
  4. 表约束
  5. 虚拟表映射
  • 这其中大部分是格式化的模版代码,我们在最后介绍文件模版和代码提示模版,以简化模型绑定的操作。

1.2.2 字段映射

  • WCDB Swift 的字段映射基于 Swift 4.0Codable 协议实现。以下是一个字段映射的示例代码:
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilvar offset: Int = 0var debugDescription: String? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifier = "id"case descriptioncase offset = "db_offset"}
}
  1. 在类内定义 CodingKeys 的枚举类,并遵循 String 和 CodingTableKey。
  2. 枚举列举每一个需要定义的字段。
  3. 对于变量名与表的字段名不一样的情况,可以使用别名进行映射,如 case identifier = “id”
  4. 对于不需要写入数据库的字段,则不需要在 CodingKeys 内定义,如 debugDescription
  5. 对于变量名与 SQLite 的保留关键字冲突的字段,同样可以使用别名进行映射,如 offset 是 SQLite 的关键字。

与 Swift 的 Codable 协议不同的是,即便是所有字段都需要绑定,这里也必须列举每一个需要绑定的字段。因为 CodingKeys 除了用于模型绑定,还将用于语言集成查询,我们会在后面章节中介绍。

  • 字段映射定义完成后,调用 create(table:of:) 接口即可根据这个定义创建表。
// 以下代码等效于 SQL:CREATE TABLE IF NOT EXISTS sampleTable(id INTEGER, description TEXT, db_offset INTEGER)
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

1.2.2.1 字段映射的类型

  • 并非所有类型的变量都支持被绑定为字段。WCDB Swift 内建了常用类型的支持,包括:
数据库中的类型类型
32 位整型Bool, Int, Int8, Int16, Int32, UInt, UInt8, UInt16, UInt32
64 位整型Int64, UInt64, Date
浮点型Float, Double
字符串类型String, URL
二进制类型Data, Array, Dictionary, Set

其中 Date 以时间戳的形式存储, Array、Dictionary、Set 以 JSON 的形式存储。

  • 对于没有内建支持的类型,开发者可以手动为其添加支持。我们将在自定义字段映射类型一章进一步介绍。

1.2.3 字段约束

  • 字段约束是 TableEncodable 的一个可选函数,可根据需求选择实现或不实现。它用于定于针对单个字段的约束,如主键约束、非空约束、唯一约束、默认值等。
  • 以下是一个字段约束的示例代码:
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase descriptionstatic var columnConstraintBindings: [CodingKeys: ColumnConstraintBinding]? {return [identifier: ColumnConstraintBinding(isPrimary: true),description: ColumnConstraintBinding(isNotNull: true, defaultTo: "defaultDescription"),]}}var isAutoIncrement: Bool = false // 用于定义是否使用自增的方式插入var lastInsertedRowID: Int64 = 0 // 用于获取自增插入后的主键值
}
  • 字段约束通过 CodingKeys 到字段约束的字典实现,定义每个 CodingKeys 对应的约束。
  • ColumnConstraintBinding 初始化函数的声明如下:
ColumnConstraintBinding(isPrimary: Bool = false, // 该字段是否为主键。字段约束中只能同时存在一个主键orderBy term: OrderTerm? = nil, // 当该字段是主键时,存储顺序是升序还是降序isAutoIncrement: Bool = false, // 当该字段是主键时,其是否支持自增。只有整型数据可以定义为自增。onConflict conflict: Conflict? = nil, // 当该字段是主键时,若产生冲突,应如何处理isNotNull: Bool = false, // 该字段是否可以为空isUnique: Bool = false, // 该字段是否可以具有唯一性defaultTo defaultValue: ColumnDef.DefaultType? = nil // 该字段在数据库内使用什么默认值
)
  • 以上约束按需进行定义或者不定义即可。 定义完成后,同样调用 create(table:of:) 接口即可根据这个定义创建表。
// 以下代码等效于 SQL:CREATE TABLE IF NOT EXISTS sampleTable(identifier INTEGER PRIMARY KEY, description TEXT NOT NULL DEFAULT 'defaultDescription')
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

1.2.3.1 自增属性

  • 定义了 isPrimary: 的字段,支持以自增的方式进行插入数据。但仍可以通过非自增的方式插入数据。
  • 当需要进行自增插入时,对象需设置 isAutoIncrement 参数为 true,则数据库会使用 已有数据中最大的值+1 作为主键的值。
let autoIncrementObject = Sample()
autoIncrementObject.isAutoIncrement = true// 插入自增数据
try database.insert(objects: autoIncrementObject, intoTable: "sampleTable")
print(autoIncrementObject.lastInsertedRowID) // 输出 1// 再次插入自增数据
try database.insert(objects: autoIncrementObject, intoTable: "sampleTable")
print(autoIncrementObject.lastInsertedRowID) // 输出 2// 插入非自增的指定数据
let specificObject = Sample()
specificObject.identifier = 10
try database.insert(objects: specificObject, intoTable: "sampleTable")
  • 对于自增插入的数据,可以在类内定义 lastInsertedRowID 字段,并以此获取插入的值。

若类只会使用自增的方式插入,而不需要指定值的方式插入,可以在定义时直接设置 isAutoIncrementtrue。如:var isAutoIncrement: Bool { return true }

1.2.4 索引

  • 索引是 TableEncodable 的一个可选函数,可根据需求选择实现或不实现。它用于定于针对单个或多个字段的索引,索引后的数据在能有更高的查询效率。
  • 以下是一个定义索引的示例代码:
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilvar multiIndexPart1: Int = 0var multiIndexPart2: Int = 0enum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase descriptioncase multiIndexPart1case multiIndexPart2static var indexBindings: [IndexBinding.Subfix: IndexBinding]? {return ["_uniqueIndex": IndexBinding(isUnique: true, indexesBy: identifier),"_descendingIndex": IndexBinding(indexesBy: description.asIndex(orderBy: .descending)),"_multiIndex": IndexBinding(indexesBy: multiIndexPart1, multiIndexPart2.asIndex(orderBy: .ascending))]}}
}
  • 索引通过索引后缀与索引绑定的映射实现。
  1. 对于需要特别指明索引存储顺序的字段,可以通过 asIndex(orderBy:) 函数指定,如 description.asIndex(orderBy: .descending)。
  2. 对于具有唯一性的索引,可以通过 isUnique: 参数指定,如 IndexBinding(isUnique: true, indexesBy: identifier)
  3. 对于由多个字段组成的联合索引,可以通过 indexesBy: 进行指定,如 (indexesBy: multiIndexPart1, multiIndexPart2.asIndex(orderBy: .ascending))
  • 索引定义完成后,同样调用 create(table:of:) 接口即可根据这个定义创建表。
// 以下代码等效于 SQL:
// CREATE TABLE IF NOT EXISTS sampleTable(identifier INTEGER, description TEXT, multiIndexPart1 INTEGER, multiIndexPart2 INTEGER)
// CREATE UNIQUE INDEX IF NOT EXISTS sampleTable_uniqueIndex on sampleTable(identifier)
// CREATE INDEX IF NOT EXISTS sampleTable_descendingIndex on sampleTable(description DESC)
// CREATE INDEX IF NOT EXISTS sampleTable_multiIndex on sampleTable(multiIndexPart1, multiIndexPart2 ASC)
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

1.2.5 表约束

  • 表约束是 TableEncodable 的一个可选函数,可根据需求选择实现或不实现。它用于定于针对多个字段或表本身的约束。
  • 以下是一个表约束的示例代码:
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar multiPrimaryKeyPart1: Int = 0var multiPrimaryKeyPart2: Int = 0var multiUniquePart1: Int = 0var multiUniquePart2: Int = 0enum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase multiPrimaryKeyPart1case multiPrimaryKeyPart2case multiUniquePart1case multiUniquePart2static var tableConstraintBindings: [TableConstraintBinding.Name: TableConstraintBinding]? {let multiPrimaryBinding =MultiPrimaryBinding(indexesBy: multiPrimaryKeyPart1.asIndex(orderBy: .descending), multiPrimaryKeyPart2)let multiUniqueBinding =MultiUniqueBinding(indexesBy: multiUniquePart1, multiUniquePart2.asIndex(orderBy: .ascending))return ["MultiPrimaryConstraint": multiPrimaryBinding,"MultiUniqueConstraint": multiUniqueBinding]}}
}
  • 表约束通过约束名到表约束的映射实现。包含:
  1. MultiPrimaryBinding: 联合主键约束
  2. MultiUniqueBinding: 联合唯一约束
  3. CheckBinding: 检查约束
  4. ForeignKeyBinding: 外键约束
  • 约束的定义方式与索引类似。定义完成后,同样调用 create(table:of:) 接口即可根据这个定义创建表。
// 以下代码等效于 SQL:
//  CREATE TABLE IF NOT EXISTS sampleTable(
//      identifier INTEGER, 
//      multiPrimaryKeyPart1 INTEGER, 
//      multiPrimaryKeyPart2 INTEGER, 
//      multiUniquePart1 INTEGER, 
//      multiUniquePart1 INTEGER,
//      CONSTRAINT MultiPrimaryConstraint PRIMARY KEY(multiPrimaryKeyPart1 DESC, multiPrimaryKeyPart2),
//      CONSTRAINT MultiUniqueConstraint UNIQUE(multiUniquePart1, multiUniquePart2 ASC)
//  )
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

1.2.6 虚拟表映射

  • 虚拟表映射是 TableEncodable 的一个可选函数,可根据需求选择实现或不实现。它用于定于虚拟表以进行全文搜索等特性。

  • 普通表不需要用到虚拟表映射,因此这里暂且按下不表,我们会在全文搜索一章中进行介绍。

1.2.7 数据库升级

  • 在开发过程中,经过多个版本的迭代后,经常会出现数据库字段升级的情况,如增加新字段、删除或重命名旧字段、新增索引等等。 对于 SQLite 本身,其并不支持对字段的删除和重命名。新增加字段则需要考虑不同版本升级等情况。而这个问题通过模型绑定可以很好的解决。

  • 纵观上述字段映射、字段约束、索引和表约束等四个部分,都是通过调用 create(table:of:) 接口使其生效的。 实际上,该接口会将 模型绑定的定义 与 表本身的结构 联系起来,并进行更新。

  • 对于字段映射:

  1. 表已存在但模型绑定中未定义的字段,会被忽略。这可以用于删除字段。
  2. 表不存在但模型绑定中有定义的字段,会被新增到表中。这可以用于新增字段。
  3. 对于需要重命名的字段,可以通过别名的方式重新映射。

忽略字段并不会删除字段。对于该字段旧内容,会持续存在在表中,因此文件不会因此变小。实际上,数据库作为持续增长的二进制文件,只有将其数据导出生成另一个新的数据库,才有可能回收这个字段占用的空间。对于新插入的数据,该字段内容为空,不会对性能产生可见的影响。

  • 对于索引,不存在的索引会被新增到数据库中。

对于数据库已存在但模型绑定中未定义的索引,create(table:of:) 接口不会自动将其删除。如果需要删除,开发者需要调用 drop(index:) 接口。

  • 以下是数据库升级的一个例子:
    在第一个版本中,Sample 的模型绑定定义如下,并在数据库创建了以之对应的表 sampleTable
class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilvar createDate: Date? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase descriptioncase createDate}
}try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)

到了第二个版本,sampleTable 表进行了升级。

class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar content: String? = nilvar title: String? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase content = "description"case title}static var indexBindings: [IndexBinding.Subfix: IndexBinding]? {return ["_index": IndexBinding(indexesBy: title)]}
}try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)
  • 可以看到,通过修改模型绑定,并再次调用 create(table:of:)
  1. description 字段通过别名的特性,被重命名为了 content。
  2. 已删除的 createDate 字段会被忽略。
  3. 对于新增的 title 会被添加到表中。

1.2.8 文件与代码模版

  • 模型绑定的大部分都是格式固定的代码,因此,WCDB Swift 提供了文件模版和代码模版两种方式,以简化模型绑定操作。 文件和代码模版都在源代码的 tools/templates 目录下

未获取 WCDB 的 Github 仓库的开发者,可以在命令执行 curl https://raw.githubusercontent.com/Tencent/wcdb/master/tools/templates/install.sh -s | sh

已获取 WCDB 的 Github 仓库的开发者,可以手动执行 cd path-to-your-wcdb-dir/tools/templates; sh install.sh; 。

1.2.8.1 文件模版

文件模版安装完成后,在 Xcode 的菜单 File -> New -> File… 中创建新文件,选择 TableCodable。 在弹出的菜单中输入文件名,并选择 Language 为 Swift 即可。

模板

在代码文件中的任意位置,输入 TableCodableClass 后选择代码模版即可。


文件和代码模版都是以 class 作为例子的,实际上 struct 甚至 enum 都可以进行模型绑定的。

1.3. 增删改查

  • 增删查改是数据库最常用的功能,因此 WCDB Swift 对其进行了特别的封装,使其通过一行代码即可完成操作。

1.3.1 插入操作

  • 插入操作有 “insert” 和 “insertOrReplace” 两个接口。故名思义,前者只是单纯的插入数据,当数据出现冲突时会失败,而后者在主键一致时,新数据会覆盖旧数据。

  • 以已经完成模型绑定的类 Sample 为例:

class Sample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String? = nilenum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = Samplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase descriptionstatic var columnConstraintBindings: [CodingKeys: ColumnConstraintBinding]? {return [identifier: ColumnConstraintBinding(isPrimary: true),]}}
}try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)let object = Sample()
sample.identifier = 1
sample.description = "insert"
try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable") // 插入成功try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable") // 插入失败,因为主键 identifier = 1 已经存在sample.description = "insertOrReplace"
try database.insertOrReplace(objects: object, intoTable: "sampleTable") // 插入成功
  • “insert” 函数的原型为:
// insert 和 insertOrReplace 函数只有函数名不同,其他参数都一样。
func insert<Object: TableEncodable>(objects: [Object], // 需要插入的对象。WCDB Swift 同时实现了可变参数的版本,因此可以传入一个数组,也可以传入一个或多个对象。on propertyConvertibleList: [PropertyConvertible]? = nil, // 需要插入的字段intoTable table: String // 表名
) throws

这里需要特别注意的是 propertyConvertibleList 参数,它是 遵循 PropertyConveritble 协议的对象的数组。我们会在语言集成查询进一步介绍。这里只需了解,它可以传入模型绑定中定义的字段,如 Sample.Properties.identifier

当不传入 propertyConvertibleList 参数时,"insert" 或 “insertOrReplace” 接口会使用所有定义的字段进行插入。而 propertyConvertibleList 不为空时,"insert" 或 “insertOrReplace” 只会插入指定的字段,这就构成了部分插入。

  • 以下是一个部分插入的例子:
let object = Sample()
sample.identifier = 1
sample.description = "insert"
try database.insert(objects: object, on: Sample.Properties.identifier, intoTable: "sampleTable") // 部分插入,没有指定 description。

这个例子中,指定了只插入 identifier 字段,因此其他没有指定的字段,会使用 模型绑定中定义的默认值 或 空 来代替。这里 description 没有定义默认值,因此其数据为空。

插入是最常用且比较容易操作卡顿的操作,因此 WCDB Swift 对其进行了特殊处理。 当插入的对象数大于 1 时,WCDB Swift 会自动开启事务,进行批量化地插入,以获得更新的性能。

1.3.2 删除操作

  • 删除操作只有一个接口,其函数原型为:
func delete(fromTable table: String, // 表名where condition: Condition? = nil, // 符合删除的条件orderBy orderList: [OrderBy]? = nil, // 排序的方式limit: Limit? = nil, // 删除的个数offset: Offset? = nil // 从第几个开始删除
) throws

删除接口会删除表内的数据,并通过 conditionorderListlimitoffset 参数来确定需要删除的数据的范围。

这四个组合起来可以理解为:将 table 表内,满足 condition 的数据,按照 orderList 的方式进行排序,然后从头开始第 offset 行数据后的 limit 行数据删除。

  • 以下是删除接口的示例代码:
// 删除 sampleTable 中所有 identifier 大于 1 的行的数据
try database.delete(fromTable: "sampleTable", where: Sample.Properties.identifier > 1)// 删除 sampleTable 中 identifier 降序排列后的前 2 行数据
try database.delete(fromTable: "sampleTable", orderBy: Sample.Properties.identifier.asOrder(by: .descending), limit: 2)// 删除 sampleTable 中 description 非空的数据,按 identifier 降序排列后的前 3 行的后 2 行数据
try database.delete(fromTable: "sampleTable", where: Sample.Properties.description.isNotNull(), orderBy: Sample.Properties.identifier.asOrder(by: .descending), limit: 2,offset: 3)// 删除 sampleTable 中的所有数据
try database.delete(fromTable: "sampleTable")
  • 这里的 conditionlimitoffset 本质都是遵循 ExpressionConvertible 的对象,可以是数字、字符串、字段或其他更多的组合。同样地,我们会在语言集成查询进一步介绍。
  • 删除接口不会删除表本身,开发者需要调用 drop(table:) 接口删除表。

1.3.3 更新操作

  • 更新操作有 “update with object” 和 “update with row” 两个接口。它们的原型分别
func update<Object: TableEncodable>(table: String,on propertyConvertibleList: [PropertyConvertible],with object: Object,where condition: Condition? = nil,orderBy orderList: [OrderBy]? = nil,limit: Limit? = nil,offset: Offset? = nil) throwsfunc update(table: String,on propertyConvertibleList: [PropertyConvertible],with row: [ColumnEncodableBase],where condition: Condition? = nil,orderBy orderList: [OrderBy]? = nil,limit: Limit? = nil,offset: Offset? = nil) throws
  • 其中 propertyConvertibleListconditionlimitoffset 都在前文介绍过了,这里不再赘述。 两个接口除了 with 之后的参数,其他都一致。

  • “with object” 故名思义,通过 object 对象进行更新。以下是更新操作的示例代码:

let object = Sample()
object.description = "update"// 将 sampleTable 中所有 identifier 大于 1 且 description 字段不为空 的行的 description 字段更新为 "update"
try database.update(table: "sampleTable"on: Sample.Properties.description,with: object,where: Sample.Properites.identifier > 1 && Sample.Properties.description.isNotNull())// 将 sampleTable 中前三行的 description 字段更新为 "update"
try database.update(table: "sampleTable"on: Sample.Properties.description,with: object,limit: 3)
  • 而 “with row” 接口则是通过 row 来对数据进行更新。row 是遵循 ColumnEncodable 协议的类型的数组。ColumnEncodable 协议会在后续自定义字段映射类型中进一步介绍。这里只需了解,能够进行字段映射的类型基本都遵循 ColumnEncodable 协议。
  • 因此,与 “with object” 对应的示例代码为:
let row: [ColumnCodableBase] = ["update"]// 将 sampleTable 中所有 identifier 大于 1 且 description 字段不为空 的行的 description 字段更新为 "update"
try database.update(table: "sampleTable"on: Sample.Properties.description,with: row,where: Sample.Properites.identifier > 1 && Sample.Properties.description.isNotNull())// 将 sampleTable 中前三行的 description 字段更新为 "update"
try database.update(table: "sampleTable"on: Sample.Properties.description,with: row,limit: 3)

1.3.4 查找操作

  • 查找接口对应的操作有 8 个,分别为
  1. getObjects
  2. getObject
  3. getRows
  4. getRow
  5. getColumn
  6. getDistinctColumn
  7. getValue
  8. getDistinctValue

虽然接口较多,但大部分都是为了简化操作而提供的便捷接口。实现上其实与 update 类似,只有 “object” 和 “row” 两种方式。

1.3.4.1 对象查找操作

  • getObjects” 和 “getObject” 都是对象查找的接口,他们直接返回已进行模型绑定的对象。它们的函数原型为:
func getObjects<Object: TableDecodable>(on propertyConvertibleList: [PropertyConvertible],fromTable table: String,where condition: Condition? = nil,orderBy orderList: [OrderBy]? = nil,limit: Limit? = nil,offset: Offset? = nil) throws -> [Object]func getObject<Object: TableDecodable>(on propertyConvertibleList: [PropertyConvertible],fromTable table: String,where condition: Condition? = nil,orderBy orderList: [OrderBy]? = nil,offset: Offset? = nil) throws -> Object?
  • 其中 propertyConvertibleListconditionlimitoffset 都在前文介绍过了,这里不再赘述。 而 “getObject” 等价于 limit: 1 时的 “getObjects” 接口。不同的是,它直接返回 Object 对象,而不是一个数组,使用上更便捷。 以下是对象查找操作的示例代码:
// 返回 sampleTable 中的所有数据
let allObjects: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable")// 返回 sampleTable 中 identifier 小于 5 或 大于 10 的行的数据
let objects: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable", where: Sample.Properties.identifier < 5 || Sample.Properties.identifier > 10)// 返回 sampleTable 中 identifier 最大的行的数据
let object: Sample? = try database.getObject(fromTable: "sampleTable", orderBy: Sample.Properties.identifier.asOrder(by: .descending))

由于对象查找操作使用了范型,因此需要显式声明返回值的类型以匹配范型。否则会报错 let allObjects = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable") // 没有显式声明 allObjects 类型,范型无法匹配,无法编译通过。

1.3.4.2 对象部分查询

  • 与 “insert”、“update” 类似,对象查找操作也支持指定字段,例如:
let objects: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable", on: Sample.Properties.identifier)
  • 这里只获取了 identifier 字段,而没有获取 description 的值。这就可能与 Swift 本身存在冲突。 Swift 规定了对象创建时,必须初始化所有成员变量。而进行对象部分查询时,则可能出现某部分变量没有变查询,因此无法初始化的情况。因此,对于可能不被查询的成员变量,应将其类型定义为可选值。 对于 Sample 类中,上述 “getObjects” 接口虽然没有获取 description 的值,但由于 descriptionString? 类型,因此不会出错。 而以下则是会出错的例子:
class PartialSample: TableCodable {var identifier: Int? = nilvar description: String = ""enum CodingKeys: String, CodingTableKey {typealias Root = PartialSamplestatic let objectRelationalMapping = TableBinding(CodingKeys.self)case identifiercase description}
}// 由于 description 是 String 类型,"getObject" 过程无法对其进行初始化,因此以下调用会出错。
// 正确的方式应将 `var description: String` 改为 `var description: String?`
let partialObjects: [PartialSample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable", on: Sample.Properties.identifier)
  • 倘若开发者不确定哪些字段可能会被进行对象部分查询,可以将所有字段都定义为可选。

1.3.4.3 值查询操作

  • 其余的 6 个查询接口都是值查询操作,它们都属于 “getRows” 接口的简化接口。其接口声明如下:
func getRows(on columnResultConvertibleList: [ColumnResultConvertible],fromTable table: String,where condition: Condition? = nil,orderBy orderList: [OrderBy]? = nil,limit: Limit? = nil,offset: Offset? = nil) throws -> FundamentalRowXColumn
  • 其中 condition、orderList、limit 和 offset,前文已经介绍,这里不再赘述。 columnResultConvertibleList 是遵循 ColumnResultConvertible 协议的对象数组,我们会在语言集成查询进一步介绍。

  • 这里只需了解 Sample.Properties.identifier.max() 是遵循 ColumnResultConvertible 协议的对象,用于查找 identifier 列的最大值。

  • 试考虑,表中的数据可以想象为一个矩阵的存在,假设其数据如下:

identifierdescription
1“sample1”
2“sample1”
3“sample2”
4“sample2”
5“sample2”
  • 在不考虑 condition、orderList、limit 和 offset 参数的情况下:
  1. “getRows” 接口获取整个矩阵的所有内容,即返回值为二维数组。
  2. “getRow” 接口获取某一横行的数据,即返回值为一维数组。
  3. “getColumn” 接口获取某一纵列的数据,即返回值为一维数组。
  4. “getDistinctColumn” 与 “getColumn” 类似,但它会过滤掉重复的值。
  5. “getValue” 接口获取矩阵中某一个格的内容。
  6. “getDistinctValue” 与 “getValue” 类似,但它会过滤掉重复的值。
  • 以下是值查询操作的示例代码:
// 获取所有内容
let allRows = try database.getRows(fromTable: "sampleTable")
print(allRows[row: 2, column: 0].int32Value) // 输出 3// 获取第二行
let secondRow = try database.getRow(fromTable: "sampleTable", offset: 1)
print(secondRow[0].int32Value) // 输出 2// 获取 description 列
let descriptionColumn = try database.getColumn(on: Sample.Properties.description, fromTable: "sampleTable")
print(descriptionColumn) // 输出 "sample1", "sample1", "sample1", "sample2", "sample2" // 获取不重复的 description 列的值
let distinctDescriptionColumn = try database.getDistinctColumn(on: Sample.Properties.description, fromTable: "sampleTable")
print(distinctDescriptionColumn) // 输出 "sample1", "sample2"// 获取第二行 description 列的值
let value = try database.getValue(on: Sample.Properties.description, offset: 1)
print(value.stringValue) // 输出 "sample1"// 获取 identifier 的最大值
let maxIdentifier = try database.getValue(on: Sample.Properties.identifier.max(), fromTable: "sampleTable")// 获取不重复的 description 的值
let distinctDescription = try database.getDistinctValue(on: Sample.Properties.description, fromTable: "sampleTable")
print(distinctDescription.stringValue) // 输出 "sample1"

1.4. 数据库,表,事务

  • WCDB Swift 的三个基础类:数据库 - Database、表 - Table 和 事务 - Transaction。它们同时拥有以下特性:
  1. 支持增删查改的便捷接口
  2. 支持链式接口
  3. 数据和状态共享
  4. 线程安全
  • 数据和状态共享,意味着对于 同一个路径的数据库 的 不同基础类,它们的标签、数据库是否打开、是否在进行读写操作等所有状态和数据都始终保持一致。
let myTag = 1
let database = Database(withPath: filePath)
database.tag = myTag
print(database.tag) // 输出 1let databaseAlias = Database(withPath: filePath)
print(databaseAlias.tag) // 输出 1let table = try database.getTable(named: "sampleTable", of: Sample.self)
print(table.tag) // 输出 1let transaction = try database.getTransaction()
print(transaction.tag) // 输出 1database.tag = 2
print(database.tag) // 输出 2
print(databaseAlias.tag) // 输出 2
print(table.tag) // 输出 2
print(transaction.tag) // 输出 2

基础类共享数据和状态的本质是,它们共享同一个 Core,而所有操作都在这个 Core 上发生。

  • 线程安全,意味着开发者可以在 任意线程 对 任意基础类 调用 任意接口,而不需要考虑数据库本身的线程安全问题。同时,WCDB Swift 会根据调用情况,并发执行操作,以达到更高的性能。

WCDB Swift 支持 多线程读操作 或 单线程写多线程读 并发执行。

1.4.1 数据库

  • Database 是 WCDB Swift 中最基础的类,几乎所有操作都由该类发起。

1.4.1.1 初始化

  • Database 可以通过文件路径或文件 URL 创建一个数据库。
let filePath = "~/Intermediate/Directories/Will/Be/Created/sample.db"
let databaseWithPath = Database(withPath: filePath)let fileURL = URL(fileURLWithPath: filePath)
let databaseWithFileURL = Database(withFileURL: fileURL)
  • 对于已经存在的数据库,也可以通过 tag 来获取。
let myTag = 1
databaseWithPath.tag = myTag// 若该 tag 不存在,则初始化会失败
let databaseWithTag = try Database(withExistingTag: myTag)

1.4.1.2 标签

  • 通过设置标签,可以区分不同的数据库。
let myTag1 = 1
let database1 = Database(withPath: path1)
database1.tag = myTag1let myTag2 = 2
let database2 = Database(withPath: path2)
database2.tag = myTag2
  • 同时,基于基础类数据共享的机制,对于同一路径的基础类,它们会共享同一个 tag。
print(database1.tag) // 输出 1let anotherDatabase1 = Database(withPath: path1)
print(anotherDatabase1.tag) // 输出 1

1.4.1.3 打开数据库

  • 延迟初始化是 WCDB Swift 的原则之一,绝大部分数据只会在需要用到时才创建并初始化。数据库的打开就是其中一个例子。
  • 数据库会在第一次进行操作时,自动打开并初始化。开发者不需要手动调用。
let database = Database(withPath: filePath)
print(database.isOpened) // 输出 false
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self) // 数据库此时会被自动打开
print(database.isOpened) // 输出 true
  • 同时,也可以通过 canOpen 接口测试数据库能否正常打开。
let database1 = Database(withPath: filePath)
print(database1.isOpened) // 输出 false
print(database1.canOpen) // 输出 true。仅当数据库无法打开时,如路径无法创建等,该接口会返回 false
print(database1.isOpened) // 输出 true
let database2 = Database(withPath: filePath)
print(database2.isOpened) // 输出 true。WCDB Swift 同一路径的数据库共享数据和状态等。

1.4.1.4 关闭数据库

  • 与打开数据库相对应,关闭数据库一般情况下也不需要开发者手动调用。当没有指向 Database 所共享的 Core 时,数据库会自动关闭,并回收内存。
do {let database1 = Database(withPath: filePath)try database1.create(table: "sampleTable", of: Sample.self) // 数据库此时会被自动打开print(database1.isOpened) // 输出 true
} // 作用域结束,database1 deinit、关闭数据库并回收内存
let database2 = Database(withPath: filePath)
print(database2.isOpened) // 输出 false
let database1 = Database(withPath: filePath)
{let database2 = Database(withPath: filePath)try database2.create(table: "sampleTable", of: Sample.self) // 数据库此时会被自动打开print(database2.isOpened) // 输出 true
} // 作用域结束,database2 deinit,但 database1 仍持有该路径的数据库,因此不会被关闭。
print(database1.isOpened) // 输出 true
  • 同时,也可以调用 close 接口,手动关闭数据库。
let database = Database(withPath: filePath)
print(database.canOpen) // 输出 true
print(database.isOpened) // 输出 true
database.close()
print(database.isOpened) // 输出 false

WCDB Swift 也提供了 blockade、unblockade 和 isBlockaded 接口用于分步执行关闭数据库操作,可参考相关接口文档

1.4.1.5 关闭数据库与线程安全

某些情况下,开发者需要确保数据库完全关闭后才能进行操作,如移动文件操作。

数据库是二进制文件,移动文件的过程中若数据发生了变化,则移动后的文件数据可能会不完整、损坏。因此,WCDB Swift 提供了 close: 接口。

try database.close(onClosed: {try database.moveFiles(toDirectory: otherDirectory)
})

onClosed 参数内,可确保数据库完全关闭,不会有其他线程的数据访问、操作数据库,因此可以安全地操作文件。

1.4.1.6 内存回收

  • purge 接口用于回收暂不使用的内存。
// 回收 database 数据库中暂不使用的内存
database.purge() 
// 回收所有已创建的数据库中暂不使用的内存
Database.purge() 
  • 在 iOS 平台上,当内存不足、收到系统警告时,WCDB Swift 会自动调用 Database.purge() 接口以减少内存占用。

1.4.1.7 文件操作

// 获取所有与该数据库相关的文件路径
print(database.paths) 
// 获取所有与该数据库相关的文件占用的大小
try database.close(onClosed: {// 数据库未关闭状态下也可获取文件大小,但不够准确,开发者可自行选择是否关闭let filesSize = try database.getFilesSize()print(filesSize)
})
// 删除所有与该数据库相关的文件
try database.close(onClosed: {try database.removeFiles()
})
// 将所有与该数据库相关的文件移动到另一个目录
try database.close(onClosed: {try database.moveFiles(toDirectory: otherDirectory)
})

1.4.2 表

  • Table 指代数据库中的一个表。可以通过 getTable 接口获取。
let table = try database.getTable(named: "sampleTable", of: Sample.self) //  表不存在时会出错
  • 表相当于指定了表名和模型绑定类的 Database,其实质只是后者的简化版。
// 返回值需指定为 [Sample] 类型以匹配范型
let objectsFromDatabase: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable")// table 已经指定了表名和模型绑定的类,因此可以直接获取
let objectsFromTable = try table.getObjects()

1.4.3 事务

  • 事务一般用于 提升性能 和 保证数据原子性。Database 和 Table 都能直接发起事务,也可以通过 Transaction 更好地控制事务。
try database.run(transaction: {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")
})let table = try database.getTable(named: "sampleTable", of: Sample.self)
table.run(transaction: {try database.insert(objects: object)
})// 与 Database、Table 类似,开发者可以保存 Transaction 变量
let transaction = try database.getTransaction()
transacton.run(transaction: {print(transaction.isInTransction) // 输出 truetry transaction.insert(objects: object)
})

1.4.3.1 性能

  • 事务提升性能的实质是批量处理。
let object = Sample()
object.isAutoIncrement = true
let objects = Array(repeating: object, count: 100000)// 单独插入,效率很差
for object in objects {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")
}// 事务插入,性能较好
try database.run(transaction: {for object in objects {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")}
})// insert(objects:intoTable:) 接口内置了事务,并对批量数据做了针对性的优化,性能更好
try database.insert(objects: objects, intoTable: "sampleTable")

1.4.3.2 原子性

  • 试考虑以下代码:
DispatchQueue(label: "other thread").async {try database.delete(fromTable: "sampleTable")
}try database.insert(object: object, intoTable: "sampleTable")
let objects = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable")
print(objects.count) // 可能输出 0 或 1
  • 在多线程下,删除操作发生的时机是不确定的。倘若它发生在 插入完成之后 和 取出数据之前 的瞬间,则 getObjects(fromTable:) 无法取出刚才插入的数据,且这种多线程低概率的 bug 是很难查的。
  • 而事务可以保证一段操作的原子性:
DispatchQueue(label: "other thread").async {try database.delete(fromTable: "sampleTable")
}try database.run(transaction: {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")let objects = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable")print(objects.count) // 输出 1
})

1.4.3.3 执行事务

  • WCDB Swift 提供了三种事务:
  1. 普通事务
  2. 可控事务
  3. 嵌入事务
  1. 普通事务
// 普通事务
try database.run(transaction: {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")
})
// 可控事务
try database.run(controllableTransaction: {try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")return true // 返回 true 以提交事务,返回 false 以回滚事务
})
  1. 可控事务

可控事务在普通事务的基础上,可以通过返回值控制提交或回滚事务

// 普通事务
try database.run(transaction: {try database.run(transaction: { // 出错,事务不能嵌套try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")})
})
// 嵌入事务
try database.run(transaction: {try database.run(embeddedTransaction: { // 嵌入事务可以嵌套try database.insert(objects: object, intoTable: "sampleTable")})
})
  1. 嵌入事务
  1. 嵌入事务在普通事务的基础上,支持嵌套调用。
  2. 当外层不存在事务时,嵌入事务和普通事务没有区别。
  3. 当外层存在事务时,嵌入事务会跟随外层事务的行为提交或回滚事务。

insert(objects:intoTable:)、insertOrReplace(objects:intoTable:)、create(table:of:) 等 WCDB Swift 自带的接口都使用了嵌入事务
WCDB Swift 也提供了 begin、commit 和 rollback 接口用于分步执行事务,可参考相关接口文档

1.5. 语言集成查询

  • 语言集成查询(WCDB Integrated Language Query,简称 WINQ),是 WCDB 的一项基础特性。它使得开发者能够通过 Swift 的语法特性去完成 SQL 语句。
let objects: [Sample] = try database.getObjects(fromTable: "sampleTable", where: Sample.Properties.idetifier > 1)
  • 其中 where: 参数后的 Sample.Properties.idetifier > 1 就是语言集成查询的其中一个写法。其虽然是 identifier 和数字 1 的比较,但其结果并不为 Bool 值,而是 Expression。该 Expression 作为 SQL 的 where 参数,用于数据库查询。

1.5.1 Column

  • Column 代表数据库内的一个字段,如 Insert 语句中的 column-name,指定了需要插入的数据所属的字段。它可通过字段名创建。
let identifierColumn = Column(named: "identifier")
let statementInsert = StatementInsert().insert(intoTable: "sampleTable", with: identifierColumn).values(1)
print(statementInsert.description) // 输出 "INSERT INTO sampleTable(identifier) VALUES(1)"

1.5.2 ColumnResult

  • ColumnResult 通常代表数据库查询中的结果,如 Select 语句中的 result-column,指定了期望查询的结果。
let identifierColumn = Column(named: "identifier")
let identifierColumnResult = ColumnResult(with: identifierColumn)
let statementSelect = StatementSelect().select(identifierColumnResult).from("sampleTable")
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable"

1.5.3 Convertible

  • 细心观察语法中的描述可以发现,许多节点的参数可以不止一种。以刚才提到的 ColumnResult 为例。

可以看到,Expression 也可以转换为 ColumnResult。

我们再回到 StatementSelect 语句的 select 函数,倘若它只接受 ColumnResult 类作为参数,那么每次调用时,都需要将 Expression 转换为 ColumnResult

// 以下为示例代码,并非 WCDB Swift 真正的实现
class StatementSelect {func select(_ columnResult: ColumnResult...) -> StatementSelect// ...
}let identifierColumn = Column(named: "identifier")
let identifierExpression = Expression(identifierColumn)
let identifierColumnResult = ColumnResult(with: identifierExpression)
let statementSelect = StatementSelect().select(identifierColumnResult).from("sampleTable")
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable"

可以看到,需要 3 重转换,才能将 Column 转换为我们需要的 ColumnResult。

为了解决这个问题,WCDB Swift 定义了 Convertible 协议,用于语法中可互相转换的类型。

// StatementSelect.swift
func select(distinct: Bool = false,_ columnResultConvertibleList: ColumnResultConvertible...
) -> StatementSelect 

基于 Convertible 协议,select 接口的参数也为 ColumnResultConvertible,即所有可转换为 ColumnResult 的类型,都能作为 select 函数的参数。

在 SQL 语法中,Expression 是能转换为 ColumnResult 的类型;而 Column 是能转换为 Expression 的类型,因此其也同时是能转换为 ColumnResult 的类型。

// WCDB Swift 内部的代码示例
protocol ExpressionConvertible: ColumnResultConvertible { /* ... */ }struct Column: ExpressionConvertible { /* ... */ }
struct Expression: ColumnResultConvertible { /* ... */ }

因此,原来的 select 语句可以直接简写为:

let identifierColumn = Column(named: "identifier")
let statementSelect = StatementSelect().select(identifierColumn).from("sampleTable")
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable"

WCDB Swift 内的 Convertible 接口协议较多,这里不一一赘述。开发者也无需逐一了解,在使用时再查阅接口即可。

1.5.4 手动转换

  • 除了通过接口参数的 Convertible 协议转换,也可以手动调用 asXXX 接口转换。如 ColumnResultConvertible 的协议为:
protocol ColumnResultConvertible {func asColumnResult() -> ColumnResult
} 
  • 对于符合 ColumnResultConvertible 接口的类,直接调用即可:
let identifierColumn = Column(named: "identifier")
let identifierColumnResult = identifierColumn.asColumnResult()

1.5.5 CodingKeys 和 Property

  • CodingKeysProperty 严格来说不属于语言集成查询的一部分,它们是语言集成查询和模型绑定结合的产物。

  • 当需要通过对象来操作数据库时,如"getObject“或者”update with object"等,WCDB Swift 不仅需要知道查找数据的哪个字段(即 Column 所完成的事情),还需要知道这个字段对应模型绑定中的哪个变量。

let property = Sample.Properties.identifier.asProperty()
let objects: [Sample] = try database.getObjects(on: property, fromTable: "sampleTable")
  • CodingKeysProperty 就是存储了数据库字段和模型绑定字段的映射关系。不同的是,后者可以分离这个映射,具体用法可参考高级用法一章的查询重定向。

  • 基于模型绑定,开发者可以完全摆脱通过字符串创建 Column,更便捷地操作数据库。

let statementSelect = StatementSelect().select(Sample.Properties.identifier).from("sampleTable")
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable"
  • Sample.Properties.identifierSample.CodingKeys.identifier 的写法没有区别。Properties 只是 CodingKeys 的别名 - typealias Properties = CodingKeys。这是为了让阅读代码时语义更加清晰。

1.5.6 Expression

  • Expression 可以算是 SQL 里最复杂的一个了。它在许多语句中都出现,比如查询语句的 where、groupBy、having、limit、offset,更新语句的 value、where、limit、offset等等。同时,它的完整定义也很长,甚至还包含了递归。
  • 从单个 Expression 的语法角度来看,它支持从数字、字符串、二进制、字段创建。而 WCDB Swift 将其扩展为支持所有字段映射类型,包括[内建的类型][Swift-Object-Relational-Mapping-Builtin-Column-Codable-Type]和自定义的类型。
let expressionInt = Expression(with: 1)
let expressionDouble = Expression(with: 2.0)
let expressionString = Expression(with: "3")
let expressionData = Expression(with: "4".data(using: .ascii)!)
let expressionColumn = Expression(with: Column(named: "identifier"))

除此之外,还有一个内建的绑定参数 Expression.bindParameter 也是 Expression 类型。

  • 多个 Expression 之间可以通过函数或运算符的方式进行操作,如:
let expression = expressionColumn.between(expressionInt, expressionDouble) 
print(expression.description) // 输出 "identifier BETWEEN 1 AND 2.0"
  • Expression 语法所支持的运算符有十多个,WCDB Swift 基本都支持,但在语义上改为更符合 Swift 的习惯。例如:
  1. || 运算符在 SQL 语法中用于字符串链接,而在 WCDB Swift 中则是用于"或"的逻辑运算。
  2. <> 运算符在 SQL 语法中用于不等比较,而在 WCDB Swift 中则是直接使用较为习惯的 != 运算符。
let expression1 = expressionInt + expressionDouble
print(expression1.description) // 输出 "(1 + 2.0)"let expression2 = expressionColumn >= expression1
print(expression2.description) // 输出 "(identifier >= (1 + 2.0))"// 基础类型 -1 可以直接转换为 Expression
let expression3 = expressionColumn < -1 || expression2
print(expression3.description) // 输出 "((identifier < -1) OR (identifier >= (1 + 2.0)))"let statementSelect = StatementSelect().select(Sample.Properties.identifier).from("sampleTable").where(expression3)
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable WHERE ((identifier < -1) OR (identifier >= (1 + 2.0)))"

1.5.7 ExpressionOperable

  • 显然,每个类都要转换成 Expression 来进行这些操作,虽然也可以,但这就太麻烦了。
let expression = Sample.Properties.identifier.asExpression() > 1
print(expression)
  • 因此,WCDB Swift 定义了 ExpressionOperable 协议。遵循该协议的类都可以与 Expression 的类似,使用函数或运算符进行语言集成查询,包括 Column、Expression、Property 和 CodingKeys 等。也因此,基于模型绑定,开发者可以完全摆脱通过拼装 Expression,更便捷地操作数据库。
let statementSelect = StatementSelect().select(Sample.Properties.identifier).from("sampleTable").where(Sample.Properties.identifier < -1 || Sample.Properties.identifier >= 3.0)
print(statementSelect.description) // 输出 "SELECT identifier FROM sampleTable WHERE ((identifier < -1) OR (identifier >= 3.0))"

1.5.8 Statement

  • Statement 在前文已经接触到不少了,如查询 StatementSelect、插入 StatementInsert 等。它是一个最基本的完整可被执行的 SQL 语句。

  • SQLite 共包含 27 种 Statement,WCDB Swift 基本都支持。根据语法规则创建的 Statement,可以通过基础类的 exec(? 函数直接执行,可以通过 prepare(? 创建 CoreStatement 对象做进一步的操作。我们会在高级接口的核心层接口一节详细介绍。

1.5.9 SQL 到语言集成查询

  • 如前文所说,SQL 的复杂性决定了不可能介绍每一个类型及语句。因此,这里将介绍如何将一个已有的 SQL,转写为语言集成查询。开发者可以以此为例子,触类旁通。
  • 对于已有的 SQL:
  1. 在语法中确定其所属的 Statement。
  2. 对照对应 Statement 的语法,根据关键字对已有的 SQL 进行断句。
  3. 逐个通过语言集成查询的函数调用进行实现。
  • 以如下 SQL 为例:
SELECT identifier.min() FROM sampleTable WHERE (identifier > 0 || identifier / 2 == 0 ) && description NOT NULL ORDER BY identifier ASC LIMIT 1, 100

1.5.9.1 归类

  • 根据 Statement 的列表,显然这个 SQL 属于 StatementSelect。
let statementSelect = StatementSelect()

1.5.9.2 断句

  • 根据 StatementSelect 的语法规则,按关键词(即语法中的大写字母)进行断句:
SELECT identifier.min() 
FROM sampleTable 
WHERE (identifier > 0 || identifier / 2 == 0 ) && description NOT NULL 
ORDER BY identifier ASC 
LIMIT 1, 100

1.5.9.3 调用语言集成查询

  • 根据每个关键词,找到语言集成查询中对应的函数,并完成其参数。
    如 SELECT 关键词对应 StatementSelect 的 select(distinct:_? 函数:
// distinct 参数的默认值为 false,也可以忽略不写
statementSelect.select(distinct: false, Sample.Properties.identifier.min())
statementSelect.from("sampleTable")
  • WHERE 的参数虽然较复杂,但也都能找到对应的函数:
statementSelect.where((Sample.Properties.identifier > 0 || Sample.Properties.identifier / 2 == 0) && Sample.Properties.description.isNotNull())
  • 其他语句也同理:
statementSelect.order(by: Sample.Properties.identifier.asOrder(by: .ascending))
statementSelect.limit(from: 1, to: 100)

2.WCDB.Swfit 高级功能

2.1 加密与配置

  • 配置主要用控制数据库操作的行为。WCDB Swift 对 SQLite 的数据库做了基本的配置,如 journal_mode、fullfsync 等,以满足 WCDB Swift 的需求。同时,开发者也可以根据自己的需求,自定义配置项。

2.1.1 默认配置

  • WCDB Swift 提供的默认配置为:
  1. PRAGMA locking_mode=“NORMAL”
  2. PRAGMA synchronous=“NORMAL”
  3. PRAGMA journal_mode=“WAL”
  4. PRAGMA fullfsync=1

2.1.2 加密

  • SQLite 支持的配置列表可参考其官方文档。
  • 加密功能可通过 setCipher(key:pageSize:) 接口开启,其函数原型为:
// 该接口等同于配置 PRAGMA cipher="YourPassword",PRAGMA cipher_page_size=4096
func setCipher(key optionalKey: Data?, // 密码pageSize: Int = 4096) // 加密页大小

其中,pageSize 是加密的页大小参数,SQLCipher 在 iOS 上默认使用 4096,macOS 上默认使用 1024。而 WCDB Swift 则在所有平台上都适用 4096,以获得更好的性能。开发者一般不需要做特别的修改。

  • 对于在 macOS 上通过其他方式创建的加密数据库,在 WCDB Swift 使用时,可手动设置为 1024 以确保解密成功。更多关于 cipher_page_size 的信息,可以参考其官方文档。
  • 开启加密会有部分性能损耗,详情请参考 Benchmark 与性能一章。

值得注意的是,设置密码是一件很慎重的事情。对于已经创建且存在数据的数据库,无论是原本未加密想要改为加密,还是已经加密想要修改密码,都是成本非常高的操作,因此不要轻易使用。更多相关信息可以参考官方文档

2.1.3 自定义配置

  • 除了上述配置,开发者还可以根据自己的需求,通过 setConfig(named:with:orderBy: 接口设置其他配置。详细的配置列表可以参考 SQLite 的官方文档 和 SQLCipher 的官方文档。
  • 设置配置的接口函数原型如下:
func setConfig(named name: String, // 配置名称,同名的配置会互相覆盖with callback: @escaping Config, // 配置的函数orderBy order: ConfigOrder) // 配置执行的顺序,顺序较小的配置优先执行。WCDB Swift 自带的配置从 0 开始。
  • 以下是设置配置的一个例子:
database.setConfig(named: "secure_delete", with: { (handle: Handle) throws in let statementPragmaSecureDelete = StatementPragma().pragma(.secureDelete, to: true)try handle.exec()
}, orderBy: 10)

2.2 高级接口

  • 本文将介绍 WCDB Swift 的一些高级接口,包括链式调用与联表查询、查询重定向 和 核心层接口。

2.2.1 链式调用

  • 在增删查改一章中,已经介绍了通过 DatabaseTableTransaction 操作数据库的方式。它们是经过封装的便捷接口,其实质都是通过调用链式接口完成的。
let select: Select = try database.prepareSelect(of: Sample.self, fromTable: "sampleTable")
let objects: [Sample] = select.where(Sample.Properties.identifier > 1).limit(from: 2, to: 3).allObjects()let delete: Delete = try database.prepareDelete(fromTable: "sampleTable").where(Sample.Properties.identifier != 0)
try delete.execute()
print(delete.changes) // 获取该操作删除的行数
  • 链式接口都以 prepareXXX 开始,根据不同的调用返回 InsertUpdateDeleteSelectRowSelectMultiSelect 对象。 这些对象的基本接口都返回其 self,因此可以链式连续调用。 最后调用对应的函数使其操作生效,如 allObjectsexecute(with:) 等。
  • 通过链式接口,可以更灵活的控制数据库操作。

2.2.2 遍历查询

  • WCDB Swift 只会获取并生成遍历到的对象。开发者可以在随时中断查询,以避免浪费性能。
let select: Select = try database.prepareSelect(of: Sample.self, fromTable: "sampleTable").where(Sample.Properties.identifier > 1).limit(from: 2, to: 3)
while let object = try select.nextObject() {print(object)
}

2.2.3 联表查询

  • 在链式类中,InsertUpdateDeleteSelectRowSelect 都有其对应的增删查改接口。而 MultiSelect 则不同。 MultiSelect 用于联表查询,在某些场景下可提供性能,获取更多关联数据等。以下是联表查询的示例代码:
try database.create(table: "sampleTable", of: Sample.self)
try database.create(table: "sampleTableMulti", of: SampleMulti.self)let multiSelect = try database.prepareMultiSelect(on:Sample.Properties.identifier.in(table: "sampleTable"),Sample.Properties.description.in(table: "sampleTable"),SampleMulti.Properties.identifier.in(table: "sampleTableMulti"),SampleMulti.Properties.description.in(table: "sampleTableMulti"),fromTables: tables,where: Sample.Properties.identifier.in(table: "sampleTable") == SampleMulti.Properties.identifier.in(table: "sampleTableMulti")
)
while let multiObject = try multiSelect.nextMultiObject() {let sample = multiObject["sampleTable"] as? Samplelet sampleMulti = multiObject["sampleTableMulti"] as? SampleMulti// ...
}
  • 该查询将 “sampleTable” 和 “sampleTableMulti” 表联合起来,取出它们中具有相等 identifier 值的数据。 多表查询时,所有同名字段都需要通过 in(table:) 接口指定表名,否则会因为无法确定其属于哪个表从而出错。 查询到的 multiObject 是表名到对象的映射,取出后进行类型转换即可。

2.2.4 查询重定向

  • 查询的数据有时候不是字段本身,但仍需将其取出为对象时,可以使用查询重定向。 它可以将查询接口重定向到一个指定字段,从而简化操作。
let object = try database.getObject(on: Sample.Properties.identifier.max().as(Sample.Properties.identifier),fromTable: "sampleTable")
print(object.identifier)
  • 示例代码查询了 identifier 的最大值,然后重新定向其到 Sample 的 identifier 字段,因此可以直接以对象的形式取出该值。

2.2.5 核心层接口

  • 在之前的所有教程中,WCDB Swift 通过其封装的各种接口,简化了最常用的增删查改操作。但 SQL 的操作千变万化,仍会有部分功能无法通过便捷接口满足。此时则可以使用核心层接口。 核心层接口通过 CoreStatement,其本质 SQLite C 接口部分接口的封装,结合语言集成查询可以实现几乎所有 SQL 能够完成的操作。
  • 以下是通过 CoreStatement 获取数据的示例代码。
// 1. 创建 Statement
let statement = StatementSelect().select(Column.any).from("sampleTable")// 2. 创建 CoreStatement
let coreStatement = try database.prepare(statement)// 3. 逐步执行 CoreStatment
while try coreStatement.step() {// 4. 获取值let identifier: Int? = coreStatement.value(atIndex: 0)let description: String? = coreStatement.value(atIndex: 1)// ...
}
// 5. 释放 CoreStatement。其 deinit 时也会自动释放
// try coreStatement.finalize()

2.3 监控与错误处理

2.4 自定义字段映射类型

2.5 全文搜索

2.6 损坏,备份,修复


http://chatgpt.dhexx.cn/article/Bq2o5Iac.shtml

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