Android 数据库优化

分享到:

本文为性能优化的第一篇——数据库性能优化,原理适用于大部分数据库包括Sqlite、Mysql、Oracle、Sql server,详细介绍了索引(优缺点、分类、场景、规则)和事务,最后介绍了部分单独针对Sqlite的优化。

1、索引

简单的说,索引就像书本的目录,目录可以快速找到所在页数,数据库中索引可以帮助快速找到数据,而不用全表扫描,合适的索引可以大大提高数据库查询的效率。

(1). 优点
大大加快了数据库检索的速度,包括对单表查询、连表查询、分组查询、排序查询。经常是一到两个数量级的性能提升,且随着数据数量级增长。
 
(2). 缺点
索引的创建和维护存在消耗,索引会占用物理空间,且随着数据量的增加而增加。
在对数据库进行增删改时需要维护索引,所以会对增删改的性能存在影响。

(3). 分类

a. 直接创建索引和间接创建索引
直接创建: 使用sql语句创建,Android中可以在SQLiteOpenHelper的onCreate或是onUpgrade中直接excuSql创建语句,语句如:

CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)
间接创建: 定义主键约束或者唯一性键约束,可以间接创建索引,主键默认为唯一索引。
 
b. 普通索引和唯一性索引
普通索引:
CREATE INDEX mycolumn_index ON mytable (myclumn)
唯一性索引:保证在索引列中的全部数据是唯一的,对聚簇索引和非聚簇索引都可以使用,语句为
CREATE UNIQUE COUSTERED INDEX myclumn_cindex ON mytable(mycolumn)
 
c. 单个索引和复合索引
单个索引:索引建立语句中仅包含单个字段,如上面的普通索引和唯一性索引创建示例。
复合索引:又叫组合索引,在索引建立语句中同时包含多个字段,语句如:
CREATE INDEX name_index ON username(firstname, lastname)
其中firstname为前导列。
 
d. 聚簇索引和非聚簇索引(聚集索引,群集索引)
聚簇索引:物理索引,与基表的物理顺序相同,数据值的顺序总是按照顺序排列,语句为:
CREATE CLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn) WITH ALLOW_DUP_ROW
其中WITH ALLOW_DUP_ROW表示允许有重复记录的聚簇索引
非聚簇索引:
CREATE UNCLUSTERED INDEX mycolumn_cindex ON mytable(mycolumn)
索引默认为非聚簇索引

(4). 使用场景
在上面讲到了优缺点,那么肯定会对何时使用索引既有点明白又有点糊涂吧,那么下面总结下:
a.  当某字段数据更新频率较低,查询频率较高,经常有范围查询(>, <, =, >=, <=)或order by、group by发生时建议使用索引。并且选择度越大,建索引越有优势,这里选择度指一个字段中唯一值的数量/总的数量。
b.  经常同时存取多列,且每列都含有重复值可考虑建立复合索引
 
(5). 索引使用规则
a.  对于复合索引,把使用最频繁的列做为前导列(索引中第一个字段)。如果查询时前导列不在查询条件中则该复合索引不会被使用。
如create unique index PK_GRADE_CLASS on student (grade, class)
select * from student where class = 2未使用到索引
select * from dept where grade = 3使用到了索引
 
b.  避免对索引列进行计算,对where子句列的任何计算如果不能被编译优化,都会导致查询时索引失效
select * from student where tochar(grade)=’2′
c.  比较值避免使用NULL
d.  多表查询时要注意是选择合适的表做为内表。连接条件要充份考虑带有索引的表、行数多的表,内外表的选择可由公式:外层表中的匹配行数*内层表中每一次查找的次数确定,乘积最小为最佳方案。实际多表操作在被实际执行前,查询优化器会根据连接条件,列出几组可能的连接方案并从中找出系统开销最小的最佳方案。
 e.  查询列与索引列次序一致
f.  用多表连接代替EXISTS子句
g.  把过滤记录数最多的条件放在最前面
h.  善于使用存储过程,它使sql变得更加灵活和高效(Sqlite不支持存储过程::>_<:: )
 
(6)索引检验
建立了索引,对于某条sql语句是否使用到了索引可以通过执行计划查看是否用到了索引。

使用事务

使用事务的两大好处是原子提交和更优性能。
(1) 原子提交
原则提交意味着同一事务内的所有修改要么都完成要么都不做,如果某个修改失败,会自动回滚使得所有修改不生效。
 
(2) 更优性能
Sqlite默认会为每个插入、更新操作创建一个事务,并且在每次插入、更新后立即提交。
这样如果连续插入100次数据实际是创建事务->执行语句->提交这个过程被重复执行了100次。如果我们显示的创建事务->执行100条语句->提交会使得这个创建事务和提交这个过程只做一次,通过这种一次性事务可以使得性能大幅提升。尤其当数据库位于sd卡时,时间上能节省两个数量级左右。
Sqlte显示使用事务,示例代码如下:

public void insertWithOneTransaction() {
SQLiteDatabase db = sqliteOpenHelper.getWritableDatabase();
// Begins a transaction
db.beginTransaction();
try {
// your sqls
for (int i = 0; i < 100; i++) {
db.insert(yourTableName, null, value);
}
// marks the current transaction as successful
db.setTransactionSuccessful();
} catch (Exception e) {
// process it
e.printStackTrace();
} finally {
// end a transaction
db.endTransaction();
}
}
其中sqliteOpenHelper.getWritableDatabase()表示得到写表权限。

其他优化

(1) 语句的拼接使用StringBuilder代替String
这个就不多说了,简单的string相加会导致创建多个临时对象消耗性能。StringBuilder的空间预分配性能好得多。如果你对字符串的长度有大致了解,如100字符左右,可以直接new StringBuilder(128)指定初始大小,减少空间不够时的再次分配。
 
(2) 读写表
在写表时调用sqliteOpenHelper..getWritableDatabase(),在读表时候调用sqliteOpenHelper..getReadableDatabase(),getReadableDatabase性能更优。
 
(3) 查询时返回更少的结果集及更少的字段。
查询时只取需要的字段和结果集,更多的结果集会消耗更多的时间及内存,更多的字段会导致更多的内存消耗。
 
(4) 少用cursor.getColumnIndex
根据性能调优过程中的观察cursor.getColumnIndex的时间消耗跟cursor.getInt相差无几。可以在建表的时候用static变量记住某列的index,直接调用相应index而不是每次查询。

 

public static final String
HTTP_RESPONSE_TABLE_ID
= android.provider.BaseColumns._ID;
public static final String
HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE
= "response";
public List<Object> getData() {
……
cursor.getString(cursor.getColumnIndex(HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE));
……
}
优化为
public static final String
HTTP_RESPONSE_TABLE_ID
= android.provider.BaseColumns._ID;
public static final String
HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE
= "response";
public static final int
HTTP_RESPONSE_TABLE_ID_INDEX
= 0;
public static final int
HTTP_RESPONSE_TABLE_URL_INDEX
= 1;
public List<Object> getData() {
……
cursor.getString(HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE_INDEX);
……
}
异步线程

Sqlite是常用于嵌入式开发中的关系型数据库,完全开源。
与Web常用的数据库Mysql、Oracle db、sql server不同,Sqlite是一个内嵌式的数据库,数据库服务器就在你的程序中,无需网络配置和管理,数据库服务器端和客户端运行在同一进程内,减少了网络访问的消耗,简化了数据库管理。不过Sqlite在并发、数据库大小、网络方面存在局限性,并且为表级锁,所以也没必要多线程操作。
 
Android中数据不多时表查询可能耗时不多,不会导致anr,不过大于100ms时同样会让用户感觉到延时和卡顿,可以放在线程中运行,但sqlite在并发方面存在局限,多线程控制较麻烦,这时候可使用单线程池,在任务中执行db操作,通过handler返回结果和ui线程交互,既不会影响UI线程,同时也能防止并发带来的异常。实例代码如下:

ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
singleThreadExecutor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// db operetions, u can use handler to send message after
db.insert(yourTableName, null, value);
handler.sendEmptyMessage(xx);
}
});

 

 

昵    称:
验证码:

相关文档: