Flutter - 数据库概念

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Flutter 提供了许多高级包来处理数据库。最重要的包是 -

• sqflite - 用于访问和操作 SQLite 数据库，以及

• firebase_database - 用于访问和操作来自 Google 的云托管 NoSQL 数据库。

在本章中，让我们详细讨论它们中的每一个。

SQLite

SQLite 数据库是事实上的、标准的基于 SQL 的嵌入式数据库引擎。它是小型且经过时间考验的数据库引擎。sqflite 包提供了许多功能来有效地使用 SQLite 数据库。它提供了操作 SQLite 数据库引擎的标准方法。sqflite 包提供的核心功能如下 -

• 创建/打开（openDatabase 方法）一个 SQLite 数据库。

• 针对 SQLite 数据库执行 SQL 语句（execute 方法）。

• 高级查询方法（query method）减少从 SQLite 数据库查询和获取信息所需的代码。

让我们创建一个产品应用程序，以使用 sqflite 包从标准 SQLite 数据库引擎存储和获取产品信息，并了解 SQLite 数据库和 sqflite 包背后的概念。

• 在 Android studio 中创建一个新的 Flutter 应用程序，product_sqlite_app。

• 将默认启动代码 (main.dart) 替换为我们的Product_rest_app代码。

• 将资产文件夹从product_nav_app复制到product_rest_app，并在 *pubspec.yaml` 文件中添加资产。

flutter: 
   assets: 
      - assets/appimages/floppy.png 
      - assets/appimages/iphone.png 
      - assets/appimages/laptop.png 
      - assets/appimages/pendrive.png 
      - assets/appimages/pixel.png 
      - assets/appimages/tablet.png

• 在 pubspec.yaml 文件中配置 sqflite 包，如下所示 -

dependencies: sqflite: any

使用 sqflite 的最新版本号代替任何

• 在 pubspec.yaml 文件中配置 path_provider 包，如下所示 -

dependencies: path_provider: any

• 这里，path_provider包用于获取系统的临时文件夹路径和应用程序的路径。使用sqflite的最新版本号代替任何.

• Android studio 将提醒 pubspec.yaml 已更新。

• 单击获取依赖项选项。Android studio 将从互联网获取包并为应用程序正确配置它。

• 在数据库中，我们需要主键、id 作为附加字段以及产品属性（如名称、价格等），因此，在 Product 类中添加 id 属性。另外，添加一个新方法 toMap 将产品对象转换为 Map 对象。fromMap 和 toMap 用于序列化和反序列化 Product 对象，并用于数据库操作方法。

class Product { 
   final int id; 
   final String name; 
   final String description; 
   final int price; 
   final String image; 
   static final columns = ["id", "name", "description", "price", "image"]; 
   Product(this.id, this.name, this.description, this.price, this.image); 
   factory Product.fromMap(Map<String, dynamic> data) {
      return Product( 
         data['id'], 
         data['name'], 
         data['description'], 
         data['price'], 
         data['image'], 
      ); 
   } 
   Map<String, dynamic> toMap() => {
      "id": id, 
      "name": name, 
      "description": description, 
      "price": price, 
      "image": image 
   }; 
}

• 在lib文件夹下新建一个文件Database.dart，用于编写SQLite相关功能。

• 在Database.dart中导入必要的导入语句。

import 'dart:async'; 
import 'dart:io'; 
import 'package:path/path.dart'; 
import 'package:path_provider/path_provider.dart'; 
import 'package:sqflite/sqflite.dart'; 
import 'Product.dart';

• 请注意以下几点 -

  • async用于编写异步方法。

  • io用于访问文件和目录。

  • path用于访问与文件路径相关的 dart core 实用函数。

  • path_provider用于获取临时路径和应用程序路径。

  • sqflite用于操作 SQLite 数据库。

• 创建一个新类SQLiteDbProvider

• 声明一个基于单例的静态 SQLiteDbProvider 对象，如下所示 -

class SQLiteDbProvider { 
   SQLiteDbProvider._(); 
   static final SQLiteDbProvider db = SQLiteDbProvider._(); 
   static Database _database; 
}

• SQLiteDBProvoider对象及其方法可以通过静态db变量访问。

SQLiteDBProvoider.db.<emthod>

• 创建一个方法来获取 Future<Database> 类型的数据库（Future 选项）。在创建数据库本身期间创建产品表并加载初始数据。

Future<Database> get database async { 
   if (_database != null) 
   return _database; 
   _database = await initDB(); 
   return _database; 
}
initDB() async { 
   Directory documentsDirectory = await getApplicationDocumentsDirectory(); 
   String path = join(documentsDirectory.path, "ProductDB.db"); 
   return await openDatabase(
      path, 
      version: 1,
      onOpen: (db) {}, 
      onCreate: (Database db, int version) async {
         await db.execute(
            "CREATE TABLE Product ("
            "id INTEGER PRIMARY KEY,"
            "name TEXT,"
            "description TEXT,"
            "price INTEGER," 
            "image TEXT" ")"
         ); 
         await db.execute(
            "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [1, "iPhone", "iPhone is the stylist phone ever", 1000, "iphone.png"]
         ); 
         await db.execute(
            "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [2, "Pixel", "Pixel is the most feature phone ever", 800, "pixel.png"]
         ); 
         await db.execute(
            "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [3, "Laptop", "Laptop is most productive development tool", 2000, "laptop.png"]\
         ); 
         await db.execute( 
            "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [4, "Tablet", "Laptop is most productive development tool", 1500, "tablet.png"]
         );
         await db.execute( 
            "INSERT INTO Product 
            ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [5, "Pendrive", "Pendrive is useful storage medium", 100, "pendrive.png"]
         );
         await db.execute( 
            "INSERT INTO Product 
            ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
            values (?, ?, ?, ?, ?)", 
            [6, "Floppy Drive", "Floppy drive is useful rescue storage medium", 20, "floppy.png"]
         ); 
      }
   ); 
}

• 在这里，我们使用了以下方法 -

• getApplicationDocumentsDirectory - 返回应用程序目录路径

• join - 用于创建系统特定路径。我们用它来创建数据库路径。

• openDatabase - 用于打开 SQLite 数据库

• onOpen - 用于在打开数据库时编写代码

• onCreate - 用于在第一次创建数据库时编写代码

• db.execute - 用于执行 SQL 查询。它接受查询。如果查询具有占位符 (?)，则它接受第二个参数中的列表值。

• 编写一个方法来获取数据库中的所有产品 -

Future<List<Product>> getAllProducts() async { 
   final db = await database; 
   List<Map> 
   results = await db.query("Product", columns: Product.columns, orderBy: "id ASC"); 
   
   List<Product> products = new List(); 
   results.forEach((result) { 
      Product product = Product.fromMap(result); 
      products.add(product); 
   }); 
   return products; 
}

• 在这里，我们做了以下工作 -

• 使用查询方法获取所有产品信息。query 提供了查询表信息的快捷方式，而无需编写整个查询。query 方法将使用我们的输入（如列、orderBy 等）生成正确的查询本身，

• 使用 Product 的 fromMap 方法通过循环结果对象来获取产品详细信息，该对象保存表中的所有行。

• 编写一个方法来获取特定于id的产品

Future<Product> getProductById(int id) async {
   final db = await database; 
   var result = await db.query("Product", where: "id = ", whereArgs: [id]); 
   return result.isNotEmpty ? Product.fromMap(result.first) : Null; 
}

• 在这里，我们使用 where 和 whereArgs 来应用过滤器。

• 创建三个方法 - 插入、更新和删除方法，以从数据库中插入、更新和删除产品。

insert(Product product) async { 
   final db = await database; 
   var maxIdResult = await db.rawQuery(
      "SELECT MAX(id)+1 as last_inserted_id FROM Product");

   var id = maxIdResult.first["last_inserted_id"]; 
   var result = await db.rawInsert(
      "INSERT Into Product (id, name, description, price, image)" 
      " VALUES (?, ?, ?, ?, ?)", 
      [id, product.name, product.description, product.price, product.image] 
   ); 
   return result; 
}
update(Product product) async { 
   final db = await database; 
   var result = await db.update("Product", product.toMap(), 
   where: "id = ?", whereArgs: [product.id]); return result; 
} 
delete(int id) async { 
   final db = await database; 
   db.delete("Product", where: "id = ?", whereArgs: [id]); 
}

• Database.dart的最终代码如下 -

import 'dart:async'; 
import 'dart:io'; 
import 'package:path/path.dart'; 
import 'package:path_provider/path_provider.dart'; 
import 'package:sqflite/sqflite.dart'; 
import 'Product.dart'; 

class SQLiteDbProvider {
   SQLiteDbProvider._(); 
   static final SQLiteDbProvider db = SQLiteDbProvider._(); 
   static Database _database; 
   
   Future<Database> get database async {
      if (_database != null) 
      return _database; 
      _database = await initDB(); 
      return _database; 
   } 
   initDB() async {
      Directory documentsDirectory = await 
      getApplicationDocumentsDirectory(); 
      String path = join(documentsDirectory.path, "ProductDB.db"); 
      return await openDatabase(
         path, version: 1, 
         onOpen: (db) {}, 
         onCreate: (Database db, int version) async {
            await db.execute(
               "CREATE TABLE Product (" 
               "id INTEGER PRIMARY KEY," 
               "name TEXT," 
               "description TEXT," 
               "price INTEGER," 
               "image TEXT"")"
            ); 
            await db.execute(
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [1, "iPhone", "iPhone is the stylist phone ever", 1000, "iphone.png"]
            ); 
            await db.execute( 
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [2, "Pixel", "Pixel is the most feature phone ever", 800, "pixel.png"]
            );
            await db.execute(
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [3, "Laptop", "Laptop is most productive development tool", 2000, "laptop.png"]
            ); 
            await db.execute( 
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [4, "Tablet", "Laptop is most productive development tool", 1500, "tablet.png"]
            ); 
            await db.execute( 
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [5, "Pendrive", "Pendrive is useful storage medium", 100, "pendrive.png"]
            );
            await db.execute( 
               "INSERT INTO Product ('id', 'name', 'description', 'price', 'image') 
               values (?, ?, ?, ?, ?)", 
               [6, "Floppy Drive", "Floppy drive is useful rescue storage medium", 20, "floppy.png"]
            ); 
         }
      ); 
   }
   Future<List<Product>> getAllProducts() async {
      final db = await database; 
      List<Map> results = await db.query(
         "Product", columns: Product.columns, orderBy: "id ASC"
      ); 
      List<Product> products = new List();   
      results.forEach((result) {
         Product product = Product.fromMap(result); 
         products.add(product); 
      }); 
      return products; 
   } 
   Future<Product> getProductById(int id) async {
      final db = await database; 
      var result = await db.query("Product", where: "id = ", whereArgs: [id]); 
      return result.isNotEmpty ? Product.fromMap(result.first) : Null; 
   } 
   insert(Product product) async { 
      final db = await database; 
      var maxIdResult = await db.rawQuery("SELECT MAX(id)+1 as last_inserted_id FROM Product"); 
      var id = maxIdResult.first["last_inserted_id"]; 
      var result = await db.rawInsert(
         "INSERT Into Product (id, name, description, price, image)" 
         " VALUES (?, ?, ?, ?, ?)", 
         [id, product.name, product.description, product.price, product.image] 
      ); 
      return result; 
   } 
   update(Product product) async { 
      final db = await database; 
      var result = await db.update(
         "Product", product.toMap(), where: "id = ?", whereArgs: [product.id]
      ); 
      return result; 
   } 
   delete(int id) async { 
      final db = await database; 
      db.delete("Product", where: "id = ?", whereArgs: [id]);
   } 
}

• 更改main方法来获取产品信息。

void main() {
   runApp(MyApp(products: SQLiteDbProvider.db.getAllProducts())); 
}

• 在这里，我们使用 getAllProducts 方法从数据库中获取所有产品。

• 运行应用程序并查看结果。它与前面的示例“访问产品服务 API”类似，不同之处在于产品信息是从本地 SQLite 数据库存储和获取的。

云Firestore

Firebase 是一个 BaaS 应用开发平台。它提供了许多功能来加速移动应用程序的开发，如身份验证服务、云存储等，Firebase 的主要功能之一是 Cloud Firestore，一个基于云的实时 NoSQL 数据库。

Flutter 提供了一个特殊的包 cloud_firestore 来使用 Cloud Firestore 进行编程。让我们在 Cloud Firestore 中创建一个在线产品商店，并创建一个应用程序来访问该产品商店。

• 在 Android studio 中创建一个新的 Flutter 应用程序，product_firebase_app。

• 将默认启动代码 (main.dart) 替换为我们的Product_rest_app代码。

• 将 Product.dart 文件从 Product_rest_app 复制到 lib 文件夹中。

class Product { 
   final String name; 
   final String description; 
   final int price; 
   final String image; 
   
   Product(this.name, this.description, this.price, this.image); 
   factory Product.fromMap(Map<String, dynamic> json) {
      return Product( 
         json['name'], 
         json['description'], 
         json['price'], 
         json['image'], 
      ); 
   }
}

• 将资产文件夹从product_rest_app复制到product_firebase_app并在pubspec.yaml文件中添加资产。

flutter:
   assets: 
   - assets/appimages/floppy.png 
   - assets/appimages/iphone.png 
   - assets/appimages/laptop.png 
   - assets/appimages/pendrive.png 
   - assets/appimages/pixel.png 
   - assets/appimages/tablet.png

• 在 pubspec.yaml 文件中配置 cloud_firestore 包，如下所示 -

dependencies: cloud_firestore: ^0.9.13+1

• 此处，使用最新版本的 cloud_firestore 包。

• Android studio 将提醒 pubspec.yaml 已更新，如下所示 -

• 单击获取依赖项选项。Android studio 将从互联网获取包并为应用程序正确配置它。

• 使用以下步骤在 Firebase 中创建一个项目 -

• 通过在 https://firebase.google.com/pricing/ 选择免费计划来创建 Firebase 帐户。

• 创建 Firebase 帐户后，它将重定向到项目概述页面。它列出了所有基于 Firebase 的项目，并提供了创建新项目的选项。

• 单击“添加项目”，将打开项目创建页面。

• 输入 products app db 作为项目名称，然后单击“创建项目”选项。

• 转到 *Firebase 控制台。

• 单击项目概述。它打开项目概述页面。

• 单击安卓图标。它将打开特定于 Android 开发的项目设置。

• 输入 Android 包名称 com.tutorialspoint.flutterapp.product_firebase_app。

• 单击注册应用程序。它生成一个项目配置文件 google_service.json。

• 下载 google_service.json 并将其移至项目的 android/app 目录中。该文件是我们的应用程序和 Firebase 之间的连接。

• 打开 android/app/build.gradle 并包含以下代码 -

apply plugin: 'com.google.gms.google-services'

• 打开 android/build.gradle 并包含以下配置 -

buildscript {
   repositories { 
      // ... 
   } 
   dependencies { 
      // ... 
      classpath 'com.google.gms:google-services:3.2.1' // new 
   } 
}

这里，插件和类路径用于读取 google_service.json 文件。

• 打开 android/app/build.gradle 并包含以下代码。

android {
   defaultConfig { 
      ... 
      multiDexEnabled true 
   } 
   ...
}
dependencies {
   ... 
   compile 'com.android.support: multidex:1.0.3' 
}

这种依赖关系使 Android 应用程序能够使用多个 dex 功能。

• 按照 Firebase 控制台中的其余步骤操作或直接跳过。

• 使用以下步骤在新创建的项目中创建产品商店 -

• 转到 Firebase 控制台。

• 打开新创建的项目。

• 单击左侧菜单中的数据库选项。

• 单击创建数据库选项。

• 单击“在测试模式下启动”，然后单击“启用”。

• 单击添加集合。输入产品作为集合名称，然后单击下一步。

• 输入示例产品信息，如图所示 -

• 使用添加文档选项添加附加产品信息。

• 打开 main.dart 文件并导入 Cloud Firestore 插件文件并删除 http 包。

import 'package:cloud_firestore/cloud_firestore.dart';

• 删除 parseProducts 并更新 fetchProducts 以从 Cloud Firestore 而非产品服务 API 获取产品。

Stream<QuerySnapshot> fetchProducts() { 
   return Firestore.instance.collection('product').snapshots(); }

• 这里，Firestore.instance.collection 方法用于访问云商店中可用的产品集合。Firestore.instance.collection 提供了许多选项来过滤集合以获取必要的文档。但是，我们没有应用任何过滤器来获取所有产品信息。

• Cloud Firestore 通过 Dart Stream 概念提供集合，因此将 MyApp 和 MyHomePage 小部件中的产品类型从 Future<list<Product>> 修改为 Stream<QuerySnapshot>。

• 更改 MyHomePage 小部件的构建方法以使用 StreamBuilder 而不是 FutureBuilder。

@override 
Widget build(BuildContext context) {
   return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text("Product Navigation")), 
      body: Center(
         child: StreamBuilder<QuerySnapshot>(
            stream: products, builder: (context, snapshot) {
               if (snapshot.hasError) print(snapshot.error); 
               if(snapshot.hasData) {
                  List<DocumentSnapshot> 
                  documents = snapshot.data.documents; 
                  
                  List<Product> 
                  items = List<Product>(); 
                  
                  for(var i = 0; i < documents.length; i++) { 
                     DocumentSnapshot document = documents[i]; 
                     items.add(Product.fromMap(document.data)); 
                  } 
                  return ProductBoxList(items: items);
               } else { 
                  return Center(child: CircularProgressIndicator()); 
               }
            }, 
         ), 
      )
   ); 
}

• 在这里，我们以 List<DocumentSnapshot> 类型获取产品信息。由于我们的小部件 ProductBoxList 与文档不兼容，因此我们将文档转换为 List<Product> 类型并进一步使用它。

• 最后，运行应用程序并查看结果。由于我们使用了与SQLite 应用程序相同的产品信息，仅更改了存储介质，因此生成的应用程序看起来与SQLite 应用程序完全相同。