Flutter - 数据库概念

Flutter 提供了许多用于处理数据库的高级包。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，我们将详细讨论每个包。

SQLite

SQLite 数据库是事实上的标准 SQL 基嵌入式数据库引擎。它是一个小型且经过时间考验的数据库引擎。sqflite 包提供了许多功能，可以高效地使用 SQLite 数据库。它提供标准方法来操作 SQLite 数据库引擎。sqflite 包提供的核心功能如下：

创建/打开 (openDatabase 方法) SQLite 数据库。
执行针对 SQLite 数据库的 SQL 语句 (execute 方法)。
高级查询方法 (query 方法) 以减少查询和获取 SQLite 数据库信息所需的代码。

让我们创建一个产品应用程序，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，命名为 product_sqlite_app。
将默认启动代码 (main.dart) 替换为我们的 product_rest_app 代码。
将 product_nav_app 中的 assets 文件夹复制到 product_rest_app，并在 *pubspec.yaml` 文件中添加 assets。

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 的最新版本号替换任何

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 的最新版本号替换 any。
Android Studio 将提示 pubspec.yaml 已更新。

点击“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。此外，添加一个新方法 toMap，用于将 product 对象转换为 Map 对象。fromMap 和 toMap 用于序列化和反序列化 Product 对象，它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 文件夹中创建一个新文件 Database.dart，用于编写 SQLite 相关的功能。
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';

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 核心实用程序函数。
- 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; 
}

可以通过静态变量 db 访问 SQLiteDBProvoider 对象及其方法。

SQLiteDBProvoider.db.<emthod>

创建一个方法来获取数据库 (Future 选项)，类型为 Future<Database>。在数据库创建过程中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"]
         ); 
      }
   ); 
}

这里，我们使用了以下方法：

getApplicationDocumentsDirectory - 返回应用程序目录路径
join - 用于创建系统特定的路径。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。它接受一个查询。如果查询有占位符 (？)，则它在第二个参数中接受值作为列表。

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; 
}

这里，我们做了以下工作：

使用 query 方法获取所有产品信息。query 提供了一种快捷方式来查询表信息，而无需编写整个查询。query 方法将使用我们的输入（如列、orderBy 等）自行生成正确的查询。
使用 Product 的 fromMap 方法通过循环 results 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; 
}

这里，我们使用了 where 和 whereArgs 来应用过滤器。
创建三个方法 - insert、update 和 delete 方法，用于插入、更新和从数据库删除产品。

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 方法以获取产品信息。

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

这里，我们使用了 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。它将与之前的示例“访问产品服务 API”类似，只是产品信息存储在本地 SQLite 数据库中并从中获取。

云 Firestore

Firebase 是一个 BaaS 应用开发平台。它提供了许多功能来加快移动应用程序的开发，例如身份验证服务、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 用于与 Cloud Firestore 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，命名为 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_rest_app 中的 Product.dart 文件复制到 lib 文件夹。

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 product_rest_app 中的 assets 文件夹复制到 product_firebase_app，并在 pubspec.yaml 文件中添加 assets。

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

这里，使用 cloud_firestore 包的最新版本。
Android Studio 将提示 pubspec.yaml 已更新，如下所示：

点击“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一个 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，并提供了一个创建新项目的选项。
点击“添加项目”，它将打开一个项目创建页面。
输入 products app db 作为项目名称，然后点击“创建项目”选项。
转到 *Firebase 控制台。
点击“项目概述”。它将打开项目概述页面。
点击 Android 图标。它将打开特定于 Android 开发的项目设置。
输入 Android 包名，com.tutorialspoint.flutterapp.product_firebase_app。
点击“注册应用”。它将生成一个项目配置文件，google_service.json。
下载 google_service.json，然后将其移动到项目的 android/app 目录。此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' 
}

此依赖项使 Android 应用程序能够使用多 dex 功能。

按照 Firebase 控制台中的其余步骤操作，或者跳过。

使用以下步骤在新创建的项目中创建一个产品商店：

转到 Firebase 控制台。
打开新创建的项目。
点击左侧菜单中的“数据库”选项。
点击“创建数据库”选项。
点击“以测试模式启动”，然后点击“启用”。
点击“添加集合”。输入 product 作为集合名称，然后点击“下一步”。
输入此处图像中显示的示例产品信息：

使用 添加文档 选项添加其他产品信息。
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 而不是产品服务 API 获取产品。

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

这里，Firestore.instance.collection 方法用于访问云存储中可用的 product 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 widget 中的产品类型从 Future<list<Product>> 修改为 Stream<QuerySnapshot>。
更改 MyHomePage widget 的 build 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()); 
               }
            }, 
         ), 
      )
   ); 
}

这里，我们已将产品信息作为 List<DocumentSnapshot> 类型获取。由于我们的 widget ProductBoxList 与文档不兼容，我们已将文档转换为 List<Product> 类型，然后进一步使用它。
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，并且仅更改了存储介质，因此生成的应用程序与 SQLite 应用程序 应用程序看起来相同。

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