解决Android数据库异步操作的大问题
前言
相信大家在开发过程中，也遇到过下面的这种异常：
java.lang.IllegalStateException:
attempt to re-open an already-closed object: SQLiteDatabase:
异常的解释：就是当你尝试打开一个可读可写的数据库时，该数据库已经被关闭，打开失败就会抛出该异常~
异常的原因：在我们开发过程中，会有很多数据需要在本地存储（像我们公司做的是教育软件，用户会产生大量的做题数据！）。如果需要操作大量的数据，SQLite肯定是首选，而且数据库的读写操作并不一定是按顺序去执行的。肯定会存在读和写并存的情况：有的线程在操作写入，有的线程在操作读取；假如有一条线程执行完后关闭了数据库，那么另一条线程就会抛出异常，因为数据库被关闭了。
在开发中，这种异步操作数据库的情况非常多，所以如果没有一个好的解决方法，项目的崩溃或异常数据会非常多。可能有些小伙伴会使用"try...catch..."处理，把异常都捕获，尽量避免了崩溃，但是这种情况会造成数据丢失(数据写入失败或数据读取失败)。那么，我们该如何解决这种问题呢？
下面就讲述下我要和大家说的这种解决方案：使用"AtomicInteger"控制数据库(SQLiteDatabase)的开和关~
先上代码（后面再详解）
首先：创建一个数据库操作对象
//创建一个本地数据库操作对象（SQLiteOpenHelper是android提供的一个帮助类,便于操作数据库）
public class SQLiteDBHelper extends SQLiteOpenHelper {
public SQLiteDBHelper(Context context) {
//@ 参数2 name 数据库的文件名称
//@ 参数3 factory to use for creating cursor objects, or null for the default
//@ 参数4 version 数据库版本的控制 number of the database (starting at 1) Android4.0版本之后只能升不能降
super(context, "user.db", null, 1);
}
//数据库第一次创建的时候,会执行 onCreate 方法（本地数据库删除后再创建也属于新建）
@Override
public void onCreate(SQLiteDatabase db) {
createTables(db);
}
//数据库版本发生改变的时候,会执行 onUpgrade 方法
@Override
public void onUpgrade(SQLiteDatabase db, int oldVersion, int newVersion) {
createTables(db);
}
//创建表
private void createTables(SQLiteDatabase database) {
database.execSQL("CREATE TABLE IF NOT EXISTS user(id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT," +
"name TEXT,age INTEGER,sex INTEGER,number INTEGER,address TEXT);");
}
}
其次：创建一个数据开&关的帮助类
/**
* 数据库打开关闭帮助类
* 针对本地自建的数据库
*/
public class DBOpenManager {
private static DBOpenManager dbOpenManager;
private SQLiteDatabase database;
private AtomicInteger atomicInteger;
//用AtomicInteger来解决数据表异步操作的问题
private SQLiteDBHelper dbHelper;
//私有化构造器
private DBOpenManager() {
initData();
}
//初始化基本数据
private void initData() {
if (dbHelper == null) {
dbHelper = new SQLiteDBHelper(MyApplication.getAppContext());
}
if (atomicInteger == null) {
atomicInteger = new AtomicInteger();
}
}
//单例模式获取操作类对象(懒汉式)
public static DBOpenManager getInstance() {
if (dbOpenManager == null) {
synchronized (DBOpenManager.class) {
if (dbOpenManager == null) {
dbOpenManager = new DBOpenManager();
}
}
}
return dbOpenManager;
}
//打开数据库. 返回数据库操作对象
public synchronized SQLiteDatabase openDatabase() {
initData();
//查看当前 AtomicInteger 中的 value 值
Log.e("AtomicInteger", "开前：" + atomicInteger.get());
if (atomicInteger.incrementAndGet() == 1) {
try { //获取一个可读可写的数据库操作对象
database = dbHelper.getWritableDatabase();
dbHelper.getReadableDatabase();
} catch (Exception e) {
atomicInteger.set(0);
e.printStackTrace();
}
}
Log.e("AtomicInteger", "开后：" + atomicInteger.get());
return database;
}
//关闭数据库
public synchronized void closeDatabase() {
//查看当前 AtomicInteger 中的 value 值
Log.e("AtomicInteger", "关前：" + atomicInteger.get());
if (atomicInteger.decrementAndGet() <= 0) {//避免关闭多次后数据库产生异常
atomicInteger.set(0);
Utils.closeCloseable(database);
database = null;
}
Log.e("AtomicInteger", "关后：" + atomicInteger.get());
}
}
Utils 里面的方法 closeCloseable 如下：
public static void closeCloseable(Closeable closeable) {
try {
if (closeable != null) {
closeable.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
测试
//new 一个线程延迟1， 打开数据库
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
SQLiteDatabase openDatabase = DBOpenManager.getInstance().openDatabase();
boolean isOpen = openDatabase.isOpen();
System.out.println("AtomicInteger +++++++++++++++++++++ " + isOpen);
}
}).start();
//Handler 延迟2秒，关闭数据库
new Handler().postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
DBOpenManager.getInstance().closeDatabase();
}
}, 2000);
//new 一个线程也延迟2秒，再次打开数据库
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
SQLiteDatabase openDatabase = DBOpenManager.getInstance().openDatabase();
boolean isOpen = openDatabase.isOpen();
System.out.println("AtomicInteger --------------------- " + isOpen);
}
}).start();
ok
模板代码贴完了，下面具体说明下这种方案：
- 创建一个数据库操作对象。这一步大家都懂（我就不班门弄斧了😝）
- 自定义一个帮助类且使用单例模式，并加锁避免多线程同时操作的问题。整个项目中获取 SQLiteDatabase 对象，都通过该帮助类获取。该类又引入了：AtomicInteger对象（AtomicInteger具体的介绍，大家可以自行搜索哈~这里就不过的描述了），使用该对象自身特点，可以达到控制 SQLiteDatabase对象"真正"的开 or 关。（后面还有分析呢~请勿捉急😁）
- 通过new多条线程，模拟对数据库的操作，核实问题是否可以有效的避免（假如多条线程直接操作一个 SQLiteDatabase 对象，很容易抛出异常。举例如下）
//attempt to re-open an already-closed object: SQLiteDatabase 异常抛出
final SQLiteDBHelper dbHelper = new SQLiteDBHelper(this);
final SQLiteDatabase database = dbHelper.getWritableDatabase();
new Handler().postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
database.close();
}
}, 1000);
new Handler().postDelayed(new Runnable() {
@Override
public void run() {
database.beginTransaction();
}
}, 1100);
AtomicInteger 如何解决问题的
AtomicInteger 源码中 定义了一个 value，默认值是：0
private static final long VALUE;
每当调用：openDatabase() 尝试打开数据库的时候，会先调用 AtomicInteger的方法 incrementAndGet()对value值修改,value值+1并返回。所以判断：
if (atomicInteger.incrementAndGet() == 1) 是true的情况下才会执行
database = dbHelper.getWritableDatabase();获取一个可读可写的SQLiteDatabase对象，否则返回的都是之前打开的SQLiteDatabase对象。
/**
* Atomically increments by one the current value.
*
* @return the updated value
*/
public final int incrementAndGet() {
return U.getAndAddInt(this, VALUE, 1) + 1;
}
每当调用：closeDatabase() 尝试关闭数据库的时候，会先调用AtomicInteger 的方法decrementAndGet()对value值修改，value值-1并返回。所以判断：
if (atomicInteger.decrementAndGet() <= 0) 是true的情况下才会执行
对SQLiteDatabase对象的关闭，否认并不会真的关闭SQLiteDatabase对象。
/**
* Atomically decrements by one the current value.
*
* @return the updated value
*/
public final int decrementAndGet() {
return U.getAndAddInt(this, VALUE, -1) - 1;
}
getWritableDatabase() 和 getReadableDatabase() 区别
getReadableDatabase()
- 该方法：首先以读写方式尝试打开数据库，若磁盘空间已满，会再次尝试以只读的方式打开数据库，打开失败会抛出异常！
- 底层源代码
public SQLiteDatabase getReadableDatabase() {
synchronized (this) {
return getDatabaseLocked(false);
}
}
getWritableDatabase()
- 直接以读写的方式打开数据库，若磁盘空间已满，则会抛出异常！
- 底层源代码
public SQLiteDatabase getWritableDatabase() {
synchronized (this) {
return getDatabaseLocked(true);
}
}
