iOS開發原始碼閱讀篇--FMDB原始碼分析2(FMResultSet)

邏輯教育-楚陽發表於2018-12-03

一、前言

如上一章所講，FMDB原始碼主要有以下幾個檔案組成：

FMResultSet : 表示FMDatabase執行查詢之後的結果集。

FMDatabase : 表示一個單獨的SQLite資料庫操作例項，通過它可以對資料庫進行增刪改查等等操作。

FMDatabaseAdditions : 擴充套件FMDatabase類，新增對查詢結果只返回單個值的方法進行簡化，對錶、列是否存在，版本號，校驗SQL等等功能。

FMDatabaseQueue : 使用序列佇列，對多執行緒的操作進行了支援。

FMDatabasePool : 使用任務池的形式，對多執行緒的操作提供支援。（不過官方對這種方式並不推薦使用，優先選擇FMDatabaseQueue的方式：ONLY_USE_THE_POOL_IF_YOU_ARE_DOING_READS_OTHERWISE_YOULL_DEADLOCK_USE_FMDATABASEQUEUE_INSTEAD）

這一篇我們就來講講FMDatabase和FMDatabaseAdditions的實現思路。

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二、FMDatabase原始碼分析

2.1：開啟資料庫連線

-(BOOL)open；其實是對sqlite3_open()函式的封裝。

- (BOOL)open {
    if (_db) {
        return YES;
    }
    int err = sqlite3_open([self sqlitePath], (sqlite3**)&_db );
    if(err != SQLITE_OK) {
        NSLog(@"error opening!: %d", err);
        return NO;
    }
    //當執行這段程式碼的時候，資料庫正在被其他執行緒訪問，那我們就需要給他設定一個重試時間，預設為2秒。
    if (_maxBusyRetryTimeInterval > 0.0) {
        // set the handler
        [self setMaxBusyRetryTimeInterval:_maxBusyRetryTimeInterval];
    } 
    return YES;
}

- (void)setMaxBusyRetryTimeInterval:(NSTimeInterval)timeout {
    _maxBusyRetryTimeInterval = timeout;
    if (!_db) {
        return;
    }
    if (timeout > 0) {
        sqlite3_busy_handler(_db, &FMDBDatabaseBusyHandler, (__bridge void *)(self));
    }
    else {
        // turn it off otherwise
        sqlite3_busy_handler(_db, nil, nil);
    }
}
複製程式碼

setMaxBusyRetryTimeInterval設定重試時間，其實呼叫的是

int sqlite3_busy_handler(sqlite3

,int(

)(void

,int),void

);

該函式的第一個引數為：需要告知哪一個資料庫需要設定busy handler。

第二個引數是需要回撥的busy handler，當你呼叫該回撥函式的時候，需要傳遞給它一個void*的引數拷貝，也就是sqlite3_busy_handler的第三個引數。

另一個需要傳給回撥函式的int參數列示這次鎖事件，該回撥函式被呼叫的次數。

如果回撥函式返回0時，將不再嘗試再次訪問資料庫而返回SQLITE_BUSY或者SQLITE_IOERR_BLOCKED.如果回撥函式返回非0，將會不斷嘗試運算元據困。

程式執行過程中，如果有其他程式或者執行緒在讀寫資料庫，那麼sqlite3_busy_handler會不斷呼叫該回撥函式，直到其他執行緒或者程式釋放鎖。獲得鎖之後，不會再呼叫該回撥函式，從而繼續向下執行下去，進行資料庫操作。該函式是在獲取不到鎖的時候，以執行回撥函式的次數來進行延時，等待其他程式或者執行緒運算元據庫結束，從而獲得鎖進行運算元據庫。

2.2：查詢資料庫

executeQuery系列函式從根本上看其實呼叫的都是

-(FMResultSet )executeQuery:(NSString )sql withArgumentsInArray:(NSArray*)arrayArgs orDictionary:(NSDictionary *)dictionaryArgs orVAList:(va_list)args。

引數sql : 需要查詢的sql語句。

引數arrayArgs : 陣列型別的引數。應于于

FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > ?" withArgumentsInArray:@[@25]];
複製程式碼

引數dictionaryArgs:字典型別的引數。應用於

    FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > :age" withParameterDictionary:@{@"age":@25}];
複製程式碼

引數args:可變引數型別。應用於

FMResultSet *resultSet = [_db executeQuery:@"SELECT * FROM t_student WHERE age > ?",@(20)];
複製程式碼

下面來看一下該函式的大致實現過程，主要就是對sqlite3_prepare_v2的封裝。

- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString *)sql withArgumentsInArray:(NSArray*)arrayArgs orDictionary:(NSDictionary *)dictionaryArgs orVAList:(va_list)args {

    if (![self databaseExists]) {//判斷資料庫是否存在
        return 0x00;
    }

    if (_isExecutingStatement) {//判斷資料庫是否已經在使用當中
        [self warnInUse];
        return 0x00;
    }

    _isExecutingStatement = YES;

    int rc                  = 0x00;
    sqlite3_stmt *pStmt     = 0x00;
    FMStatement *statement  = 0x00;
    FMResultSet *rs         = 0x00;

    if (_traceExecution && sql) {//列印sql語句
        NSLog(@"%@ executeQuery: %@", self, sql);
    }

    if (_shouldCacheStatements) {//獲取快取資料
        statement = [self cachedStatementForQuery:sql];
        pStmt = statement ? [statement statement] : 0x00;
        [statement reset];
    }

    if (!pStmt) {//沒有快取資料，直接查詢資料庫

        rc = sqlite3_prepare_v2(_db, [sql UTF8String], -1, &pStmt, 0);//對sql語句進行預處理，生成預處理過的“sql語句”pStmt。

        if (SQLITE_OK != rc) {//出錯處理
            if (_logsErrors) {
                NSLog(@"DB Error: %d \"%@\"", [self lastErrorCode], [self lastErrorMessage]);
                NSLog(@"DB Query: %@", sql);
                NSLog(@"DB Path: %@", _databasePath);
            }

            if (_crashOnErrors) {
                NSAssert(false, @"DB Error: %d \"%@\"", [self lastErrorCode], [self lastErrorMessage]);
                abort();
            }

            sqlite3_finalize(pStmt);
            _isExecutingStatement = NO;
            return nil;
        }
    }

    id obj;
    int idx = 0;
    int queryCount = sqlite3_bind_parameter_count(pStmt); // pointed out by Dominic Yu (thanks!)//queryCount獲取引數個數，“？”或者“:age”都算。

    // If dictionaryArgs is passed in, that means we are using sqlite's named parameter support
    if (dictionaryArgs) {//對dictionaryArgs引數的處理，類似於":age"引數形式

        for (NSString *dictionaryKey in [dictionaryArgs allKeys]) {

            // Prefix the key with a colon.
            NSString *parameterName = [[NSString alloc] initWithFormat:@":%@", dictionaryKey];

            if (_traceExecution) {
                NSLog(@"%@ = %@", parameterName, [dictionaryArgs objectForKey:dictionaryKey]);
            }

            // Get the index for the parameter name.
            int namedIdx = sqlite3_bind_parameter_index(pStmt, [parameterName UTF8String]);

            FMDBRelease(parameterName);

            if (namedIdx > 0) {
                // Standard binding from here.
                // *  將萬用字元？:age按照索引 賦值為obj。
                //*  SELECT * FROM t_student WHERE age > :age --> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj
                [self bindObject:[dictionaryArgs objectForKey:dictionaryKey] toColumn:namedIdx inStatement:pStmt];
                // increment the binding count, so our check below works out
                idx++;
            }
            else {
                NSLog(@"Could not find index for %@", dictionaryKey);
            }
        }
    }
    else {//對於arrayArgs引數和不定引數的處理，類似於"?"引數形式

        while (idx < queryCount) {

            if (arrayArgs && idx < (int)[arrayArgs count]) {//陣列形式
                obj = [arrayArgs objectAtIndex:(NSUInteger)idx];
            }
            else if (args) {//不定引數形式
                obj = va_arg(args, id);
            }
            else {
                //We ran out of arguments
                break;
            }

            if (_traceExecution) {
                if ([obj isKindOfClass:[NSData class]]) {
                    NSLog(@"data: %ld bytes", (unsigned long)[(NSData*)obj length]);
                }
                else {
                    NSLog(@"obj: %@", obj);
                }
            }

            idx++;
            // *  將萬用字元？:age按照索引 賦值為obj。
            //*  SELECT * FROM t_student WHERE age > ？ --> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj
            [self bindObject:obj toColumn:idx inStatement:pStmt];//繫結引數值
        }
    }

    if (idx != queryCount) {//如果繫結的引數數目不對，則進行出錯處理
        NSLog(@"Error: the bind count is not correct for the # of variables (executeQuery)");
        sqlite3_finalize(pStmt);
        _isExecutingStatement = NO;
        return nil;
    }

    FMDBRetain(statement); // to balance the release below

    if (!statement) {//生成FMStatement物件
        statement = [[FMStatement alloc] init];
        [statement setStatement:pStmt];

        if (_shouldCacheStatements && sql) {//快取處理，key為sql語句，值為statement
            [self setCachedStatement:statement forQuery:sql];
        }
    }

    // the statement gets closed in rs's dealloc or [rs close];
    rs = [FMResultSet resultSetWithStatement:statement usingParentDatabase:self];//生成FMResultSet結果集物件
    [rs setQuery:sql];

    NSValue *openResultSet = [NSValue valueWithNonretainedObject:rs];
    [_openResultSets addObject:openResultSet];

    [statement setUseCount:[statement useCount] + 1];

    FMDBRelease(statement);

    _isExecutingStatement = NO;

    return rs;
}
複製程式碼

上面有一個關鍵的函式就是- (void)bindObject:(id)obj toColumn:(int)idx inStatement:(sqlite3_stmt*)pStmt進行引數繫結，把萬用字元形式的引數改成obj實際引數。

將萬用字元？:age按照索引賦值為obj。比如：SELECT * FROM t_student WHERE age > :age –> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj 或者 SELECT * FROM t_student WHERE age > ? –> SELECT * FROM t_student WHERE age > obj

2.3 更新資料庫操作

這裡的更新，並不只是單單的更新資料。而是對資料庫有更改的操作，增刪改都算。FMDB呼叫的都是executeUpdate系列函式。這個函式基本上跟executeQuery系列函式的實現基本差不多。只是它生成statement物件後，直接呼叫rc = sqlite3_step(pStmt);更新執行，而沒有像executeQuery延遲到FMResultSet中的next函式中執行。

2.4 WithFormat形式的資料查詢和更新

比如：FMResultSet resultSet = [_db executeQueryWithFormat:@”SELECT FROM t_student WHERE age > %d”,20];替換原來？萬用字元。

- (FMResultSet *)executeQueryWithFormat:(NSString*)format, ... {
    va_list args;
    va_start(args, format);
    NSMutableString *sql = [NSMutableString stringWithCapacity:[format length]];
    NSMutableArray *arguments = [NSMutableArray array];
    [self extractSQL:format argumentsList:args intoString:sql arguments:arguments];
    va_end(args);
    return [self executeQuery:sql withArgumentsInArray:arguments];
}
複製程式碼

從程式碼中可以看出，這裡其實是使用

/**
 *  將format的sql語句 改為 可用的sql語句
 *  SELECT * FROM t_student WHERE age > %d --> SELECT * FROM t_student WHERE age > ?
 *
 *  @param sql        SELECT * FROM t_student WHERE age > %d
 *  @param args       可變引數，c語言的格式化引數
 *  @param cleanedSQL SELECT * FROM t_student WHERE age > ?
 *  @param arguments  oc陣列
 */
- (void)extractSQL:(NSString *)sql argumentsList:(va_list)args intoString:(NSMutableString *)cleanedSQL arguments:(NSMutableArray *)arguments;
複製程式碼

2.5 一次性執行多條sql語句。

使用executeStatements函式可以一次性執行多條sql語句，例項如下：

/**
 *  將多個SQL執行語句寫入一個字串中，並執行
 */
- (void)executeStatementsTest{
    NSString *sql =
    @"CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_student_tmp (id integer PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name text NOT NULL, age integer NOT NULL);"
    "INSERT INTO t_student_tmp (name, age) VALUES ('yixiang', 10);"
    "INSERT INTO t_student_tmp (name, age) VALUES ('yixiangXX', 20);";
    BOOL success = [_db executeStatements:sql];
    if (success) {
        NSLog(@"執行成功");
    }else{
        NSLog(@"執行失敗");
    }

    sql = @"SELECT * FROM t_student;"
          "SELECT * FROM t_student_tmp;";
    success = [_db executeStatements:sql withResultBlock:^int(NSDictionary *resultsDictionary) {
        NSLog(@"%@",resultsDictionary);//查詢結果都在resultsDictionary
        return 0;
    }];
    if (success) {
        NSLog(@"查詢成功");
    }else{
        NSLog(@"查詢失敗");
    }

}
複製程式碼

它又是如何實現的呢？他其實就是對sqlite3_exec函式的封裝。

- (BOOL)executeStatements:(NSString *)sql withResultBlock:(FMDBExecuteStatementsCallbackBlock)block {

    int rc;
    char *errmsg = nil;

    rc = sqlite3_exec([self sqliteHandle], [sql UTF8String], block ? FMDBExecuteBulkSQLCallback : nil, (__bridge void *)(block), &errmsg);

    if (errmsg && [self logsErrors]) {
        NSLog(@"Error inserting batch: %s", errmsg);
        sqlite3_free(errmsg);
    }

    return (rc == SQLITE_OK);
}
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2.6:FMDB的加解密

FMDB中使用- [FMDatabase setKey:]和- [FMDatabase setKeyWithData:]輸入資料庫密碼以求驗證使用者身份，使用- [FMDatabase rekey:]和- [FMDatabase rekeyWithData:]來給資料庫設定密碼或者清除密碼。這兩類函式分別對sqlite3_key和sqlite3_rekey函式進行了封裝。

三、FMDatabaseAdditions原始碼分析

擴充套件FMDatabase類，新增對查詢結果只返回單個值的方法進行簡化，對錶、列是否存在，版本號，校驗SQL等等功能。

3.1:XXXForQuery系列函式

對查詢結果只有一個值得情況進行優化，有多個值也只取第一個值。用法例項：

/**
 *  使用FMDatabaseAdditions中的intForQuery函式查詢資料,如果返回結果有多個資料只取第一條資料
 */
- (void)queryForIntForQuery{
    int idx = [_db intForQuery:@"SELECT id FROM t_student WHERE age = ?",@(26)];
    NSLog(@"%zi",idx);
}
複製程式碼

3.2: 資料庫的一些概要資訊

-(BOOL)tableExists:(NSString*)tableName;資料庫表是否存在。

-(BOOL)columnExists:(NSString

)columnName inTableWithName:(NSString

)tableName;在tableName表中columnName是否存在。

-(FMResultSet*)getSchema;資料庫的一些概要資訊。例項如下：

/**
 *schema概要資訊
 */
- (void)querySchema{
    //查詢資料庫schema(所有表的一些資訊)
    //*對於表來說， tbl_name 則仍然是表名。 但sqlite_master 中不僅是表記錄，還有其它的物件，比如索引，對於索引來說 name 是索引的名字，而tbl_name 是索引所屬的表名。
    FMResultSet *resultSet = [_db getSchema];
    while ([resultSet next]) {
        NSString *type = [resultSet stringForColumn:@"type"];
        NSString *name = [resultSet stringForColumn:@"name"];
        NSString *tbl_name = [resultSet stringForColumn:@"tbl_name"];
        int  rootpage = [resultSet intForColumn:@"rootpage"];
        NSString *sql = [resultSet stringForColumn:@"sql"];

        NSLog(@"\n %@ \n %@ \n %@ \n %zi \n %@",type,name,tbl_name,rootpage,sql);
    }

    /**
     *  每一張表具體的概要資訊(也就是每一列的資訊)
     *  get table schema: result colums: cid[INTEGER], name,type [STRING], notnull[INTEGER], dflt_value[],pk[INTEGER]
     */
    resultSet = [_db getTableSchema:@"t_student"];
    while ([resultSet next]) {
        int cid = [resultSet intForColumn:@"cid"];
        NSString *name = [resultSet stringForColumn:@"name"];
        NSString *type = [resultSet stringForColumn:@"type"];
        int notnull = [resultSet intForColumn:@"notnull"];
        int pk = [resultSet intForColumn:@"pk"];
        NSLog(@"\n %zi \n %@ \n %@ \n %zi \n %zi",cid,name,type,notnull,pk);
    }
}
複製程式碼

3.3：校驗sql語句是否合法

-(BOOL)validateSQL:(NSString

)sql error:(NSError

*)error;

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下篇文章預告：·FMDB原始碼分析3(FMDatabase+FMDatabaseAdditions)

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