本文為性能優(yōu)化的第一篇——數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化，原理適用于大部分數(shù)據(jù)庫包括Sqlite、Mysql、Oracle、Sql server，詳細介紹了索引(優(yōu)缺點、分類、場景、規(guī)則)和事務，最后介紹了部分單獨針對Sqlite的優(yōu)化。
1、索引
簡單的說，索引就像書本的目錄，目錄可以快速找到所在頁數(shù)，數(shù)據(jù)庫中索引可以幫助快速找到數(shù)據(jù)，而不用全表掃描，合適的索引可以大大提高數(shù)據(jù)庫查詢的效率。
(1). 優(yōu)點
大大加快了數(shù)據(jù)庫檢索的速度，包括對單表查詢、連表查詢、分組查詢、排序查詢。經(jīng)常是一到兩個數(shù)量級的性能提升，且隨著數(shù)據(jù)數(shù)量級增長。
(2). 缺點
索引的創(chuàng)建和維護存在消耗，索引會占用物理空間，且隨著數(shù)據(jù)量的增加而增加。
在對數(shù)據(jù)庫進行增刪改時需要維護索引，所以會對增刪改的性能存在影響。
(3). 分類
a. 直接創(chuàng)建索引和間接創(chuàng)建索引
直接創(chuàng)建: 使用sql語句創(chuàng)建，Android中可以在SQLiteOpenHelper的onCreate或是onUpgrade中直接excuSql創(chuàng)建語句，語句如
CREATEINDEXmycolumn_indexONmytable(myclumn)
間接創(chuàng)建: 定義主鍵約束或者唯一性鍵約束，可以間接創(chuàng)建索引，主鍵默認為唯一索引。
b. 普通索引和唯一性索引
普通索引：
CREATEINDEXmycolumn_indexONmytable(myclumn)
唯一性索引：保證在索引列中的全部數(shù)據(jù)是唯一的，對聚簇索引和非聚簇索引都可以使用，語句為
CREATEUNIQUECOUSTEREDINDEXmyclumn_cindexONmytable(mycolumn)
c. 單個索引和復合索引
單個索引：索引建立語句中僅包含單個字段，如上面的普通索引和唯一性索引創(chuàng)建示例。
復合索引：又叫組合索引，在索引建立語句中同時包含多個字段，語句如：
CREATEINDEXname_indexONusername(firstname,lastname)
其中firstname為前導列。
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，與基表的物理順序相同，數(shù)據(jù)值的順序總是按照順序排列，語句為：
CREATECLUSTEREDINDEXmycolumn_cindexONmytable(mycolumn)WITHALLOW_DUP_ROW
其中WITH ALLOW_DUP_ROW表示允許有重復記錄的聚簇索引
非聚簇索引：
CREATEUNCLUSTEREDINDEXmycolumn_cindexONmytable(mycolumn)
索引默認為非聚簇索引
(4). 使用場景
在上面講到了優(yōu)缺點，那么肯定會對何時使用索引既有點明白又有點糊涂吧，那么下面總結下：
a. ?當某字段數(shù)據(jù)更新頻率較低，查詢頻率較高，經(jīng)常有范圍查詢(>, <, =, >=, <=)或order by、group by發(fā)生時建議使用索引。并且選擇度越大，建索引越有優(yōu)勢，這里選擇度指一個字段中唯一值的數(shù)量/總的數(shù)量。
b. ?經(jīng)常同時存取多列，且每列都含有重復值可考慮建立復合索引
(5). 索引使用規(guī)則
a. ?對于復合索引，把使用最頻繁的列做為前導列(索引中第一個字段)。如果查詢時前導列不在查詢條件中則該復合索引不會被使用。
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. ?避免對索引列進行計算，對where子句列的任何計算如果不能被編譯優(yōu)化，都會導致查詢時索引失效
select * from student where tochar(grade)=’2′
c. ?比較值避免使用NULL
d. ?多表查詢時要注意是選擇合適的表做為內(nèi)表。連接條件要充份考慮帶有索引的表、行數(shù)多的表，內(nèi)外表的選擇可由公式：外層表中的匹配行數(shù)*內(nèi)層表中每一次查找的次數(shù)確定，乘積最小為最佳方案。實際多表操作在被實際執(zhí)行前，查詢優(yōu)化器會根據(jù)連接條件，列出幾組可能的連接方案并從中找出系統(tǒng)開銷最小的最佳方案。
e. ?查詢列與索引列次序一致
f. ?用多表連接代替EXISTS子句
g. ?把過濾記錄數(shù)最多的條件放在最前面
h. ?善于使用存儲過程，它使sql變得更加靈活和高效(Sqlite不支持存儲過程::>_<::?)
(6)索引檢驗
建立了索引，對于某條sql語句是否使用到了索引可以通過執(zhí)行計劃查看是否用到了索引。
2、使用事務
使用事務的兩大好處是原子提交和更優(yōu)性能。
(1) 原子提交
原則提交意味著同一事務內(nèi)的所有修改要么都完成要么都不做，如果某個修改失敗，會自動回滾使得所有修改不生效。
(2) 更優(yōu)性能
Sqlite默認會為每個插入、更新操作創(chuàng)建一個事務，并且在每次插入、更新后立即提交。
這樣如果連續(xù)插入100次數(shù)據(jù)實際是創(chuàng)建事務->執(zhí)行語句->提交這個過程被重復執(zhí)行了100次。如果我們顯示的創(chuàng)建事務->執(zhí)行100條語句->提交會使得這個創(chuàng)建事務和提交這個過程只做一次，通過這種一次性事務可以使得性能大幅提升。尤其當數(shù)據(jù)庫位于sd卡時，時間上能節(jié)省兩個數(shù)量級左右。
Sqlte顯示使用事務，示例代碼如下：
publicvoidinsertWithOneTransaction(){
SQLiteDatabasedb=sqliteOpenHelper.getWritableDatabase();
// Begins a transaction
db.beginTransaction();
try{
// your sqls
for(inti=0;i<100;i++){
db.insert(yourTableName,null,value);
}
// marks the current transaction as successful
db.setTransactionSuccessful();
}catch(Exceptione){
// process it
e.printStackTrace();
}finally{
// end a transaction
db.endTransaction();
}
}
其中sqliteOpenHelper.getWritableDatabase()表示得到寫表權限。
3、其他針對Sqlite的優(yōu)化
(1) 語句的拼接使用StringBuilder代替String
這個就不多說了，簡單的string相加會導致創(chuàng)建多個臨時對象消耗性能。StringBuilder的空間預分配性能好得多。如果你對字符串的長度有大致了解，如100字符左右，可以直接new StringBuilder(128)指定初始大小，減少空間不夠時的再次分配。
(2) 查詢時返回更少的結果集及更少的字段。
查詢時只取需要的字段和結果集，更多的結果集會消耗更多的時間及內(nèi)存，更多的字段會導致更多的內(nèi)存消耗。
(3) 少用cursor.getColumnIndex
根據(jù)性能調優(yōu)過程中的觀察cursor.getColumnIndex的時間消耗跟cursor.getInt相差無幾。可以在建表的時候用static變量記住某列的index，直接調用相應index而不是每次查詢。
publicstaticfinalStringHTTP_RESPONSE_TABLE_ID=android.provider.BaseColumns._ID;
publicstaticfinalStringHTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE="response";
publicListgetData(){
……
cursor.getString(cursor.getColumnIndex(HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE));
……
}
優(yōu)化為
publicstaticfinalStringHTTP_RESPONSE_TABLE_ID=android.provider.BaseColumns._ID;
publicstaticfinalStringHTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE="response";
publicstaticfinalintHTTP_RESPONSE_TABLE_ID_INDEX=0;
publicstaticfinalintHTTP_RESPONSE_TABLE_URL_INDEX=1;
publicListgetData(){
……
cursor.getString(HTTP_RESPONSE_TABLE_RESPONSE_INDEX);
……
}
4、異步線程
Sqlite是常用于嵌入式開發(fā)中的關系型數(shù)據(jù)庫，完全開源。
與Web常用的數(shù)據(jù)庫Mysql、Oracle db、sql server不同，Sqlite是一個內(nèi)嵌式的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫服務器就在你的程序中，無需網(wǎng)絡配置和管理，數(shù)據(jù)庫服務器端和客戶端運行在同一進程內(nèi)，減少了網(wǎng)絡訪問的消耗，簡化了數(shù)據(jù)庫管理。不過Sqlite在并發(fā)、數(shù)據(jù)庫大小、網(wǎng)絡方面存在局限性，并且為表級鎖，所以也沒必要多線程操作。
Android中數(shù)據(jù)不多時表查詢可能耗時不多，不會導致anr，不過大于100ms時同樣會讓用戶感覺到延時和卡頓，可以放在線程中運行，但sqlite在并發(fā)方面存在局限，多線程控制較麻煩，這時候可使用單線程池，在任務中執(zhí)行db操作，通過handler返回結果和ui線程交互，既不會影響UI線程，同時也能防止并發(fā)帶來的異常。
可使用Android提供的AsyncQueryHandler(感謝@內(nèi)網(wǎng)無法登陸賬號 反饋)或類似如下代碼完成：
ExecutorServicesingleThreadExecutor=Executors.newSingleThreadExecutor();
singleThreadExecutor.execute(newRunnable(){
@Override
publicvoidrun(){
// db operetions, u can use handler to send message after
db.insert(yourTableName,null,value);
handler.sendEmptyMessage(xx);
}
});
