第 17 章 存储与加载本地文件

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在手机上完全退出你的“陋习手记”App(不是把应用隐藏起来)，再重新执行“陋习手记”App，哇！我的之前的手记哪里去了？

几乎所有应用都需要有个地方存储数据。本章，我们将升级CriminalIntent应用，实现保存并加载存储在设备上的JSON文件数据。

Android设备上的所有应用都有一个放置在沙盒中的文件目录。将文件保存在沙盒中可阻止其他应用的访问、甚至是其他用户的私自窥探（当然，要是设备被root了的话，则用户可以随意获取任何数据）。

提示

沙盒也叫沙箱sandbox，且多用于计算机安全技术。其原理是通过重定向技术，把程序生成和修改的文件定向到自身文件夹中。沙盒中的程序和文件所做的任何改动对操作系统不会造成任何损失。这种技术被计算机技术人员广泛使用.

每个应用的沙盒目录都是设备/data/data目录的子目录，且默认以应用包命名。例如，CriminalIntent应用的沙盒目录全路径为：/data/data/com.jet.criminalintent。

好消息是，应用开发时，不必在内存中存放应用的沙盒目录路径。需要知道路径时，我们可直接调用Android API中的便利方法来获取它。

除沙盒目录外，应用也可将文件保存在外部存储介质上，如常用的SD存储卡等。一般来说设备并不内置SD卡，因此需用户自行配置。虽然文件甚至整个应用都可以存储到SD卡上。但出于安全考虑，通常不推荐这么做。这其中最重要的一个因素就是，外部存储上的数据存取并不仅仅局限于应用本身，也就是说，任何人都可以读取、写入以及删除这些数据。

17.1 CriminalIntent 应用的数据存取

为应用添加数据持久存储功能主要涉及两大处理过程：将数据保存至文件系统、以及应用启动时重新加载保存的数据。每个处理过程又分为两个步骤。保存数据时，首先将数据转换为可保存格式(如JSON数据格式)，然后将数据写入文件；读取数据时，则刚好相反，首先从文件中读取格式化的数据，然后将其解析为应用所需的内容。

提示：

JSON（JavaScript Object Notation）和XML是一种比较流行的数据交换格式。

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。JSON采用完全独立于语言的文本格式，这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成。

采用JSON的格式的数据，采用一对"名称/值“的形式，简单如：

{"firstName":"Brett","lastName":"McLaughlin","email":"aaaa"}

如果用它保存数组，优势更明显，如：

{

"people":[

{"firstName":"Brett","lastName":"McLaughlin","email":"aaaa"},

{"firstName":"Jason","lastName":"Hunter","email":"bbbb"},

{"firstName":"Elliotte","lastName":"Harold","email":"cccc"}

]

}

JSON适用于webservices接口服务的开发。Android SDK内置了标准的org.json类包，我们可以利用其中的类和方法来创建和解析JSON文件。要了解更多有关org.json包的信息，可查阅Android开发者文档。也可访问网址http://json.org，了解更多有关JSON数据交换格式的内容；而XML是另一种数据交换格式，可用来格式化数据以便写入文件。同样，Android提供了创建和解析XML文件的类和方法。

CriminalIntent应用中，保存的数据格式是JSON。我们将使用Context类的I/O方法写入或读取文件。图17-1总体描绘了应如何实现CriminalIntent应用数据的保存与读取。

图17-1 CriminalIntent应用的数据存取

应用读取文件的最便捷方式是使用Context类的I/O方法。这些方法可以返回标准的Java类实例，如java.io.File和java.io.FileInputStream。（Context类几乎是所有关键应用组件的超类，常见的几个应用组件有：Application、Activity和Service。）

17.1.1　保存crime数据到JSON文件

在CriminalIntent应用中，CrimeLab类将负责触发数据的保存与加载，而创建和解析JSON数据的工作则交由新的CriminalIntentJSONSerializer类以及当前的Crime类处理。

创建CriminalIntentJSONSerializer类

新的CriminalIntentJSONSerializer类负责读取Crime数组列表中的数据，然后进行数据格式转换，最后写入JSON文件。

创建CriminalIntentJSONSerializer类，参照代码清单17-1输入实现代码(注: 代码中toJSON()方法会产生错误，因为稍后我们才会在Crime类中实现该方法。暂时忽略它）。

代码清单17-1　编码实施CriminalIntentJSONSerializer类

有个问题，需要讨论：

Q：为什么不将对象序列化放到CrimeLab类中完成，而是单独放到CriminalIntentJSONSerializer类中实现？

A：虽然对象序列化也可以直接在CrimeLab类中完成，但将其封装到独立的单元会有诸多优点：

• 首先，对应用中其他代码部分的依赖度较低，独立封装类更容易进行单元测试。
• 其次，CriminalIntentJSONSerializer类的构造方法可接受Context实例参数。这意味着该类不做任何修改就可以在多处复用，因为使用者只需实现任意一个Context类作为参数传入即可。

在saveCrimes(ArrayList<Crime>)方法中，应首先创建一个JSONArray数组对象。然后针对数组列表中的所有crime记录调用toJSON()方法，并将结果保存到JSONArray数组中。

要打开文件并写入数据，需使用Context.openFileOutput()方法。该方法接受文件名以及文件操作模式参数，会自动将传入的文件名附加到应用沙盒文件目录路径之后，形成一个新路径，然后在新路径下创建并打开文件，等待数据写入。如选择手动获取私有文件目录并在其下创建和打开文件，记得总是使用Context.getFilesDir()替代方法。不过，如需创建不同使用权限的文件，还是少不了要使用openFileOutput()方法。

新建文件打开后，即可使用标准的Java接口类来写入数据。这里，我们使用了java.io类包中的三个类：Writer、OutputStream和OutputStreamWriter。整个过程大致描述如下：

• 首先调用openFileOutput()方法获得OutputStream对象，
• 然后用其创建一个新的OutputStreamWriter对象，
• 最后调用OutputStreamWriter的写入方法写入数据。

至于Java的Strings与最终写入文件的原始字节流之间的转换，则不必担心，OutputStreamWriter会搞定一切。

实现Crime类的JSON序列化功能

为了以JSON文件格式保存mCrimes数组，首先必须能以JSON文件格式保存单个Crime实例对象。在Crime.java中，添加下列常量，然后实现toJSON()方法，以JSON格式保存Crime对象，并返回可放入JSONArray的JSONObject类实例，如代码清单17-2所示。

代码清单17-2　实现toJSON()方法（Crime.java）

以上代码中，使用JSONObject类中的方法，我们将Crime对象数据转换为可写入JSON文件的JSONObject对象数据。

在CrimeLab类中保存crime记录

有了CriminalIntentJSONSerializer类以及支持JSON序列化的Crime类，现在可将crime列表转换为JSON格式，并保存到文件中。

什么时“点”保存数据合适呢？适用于移动应用的一个普遍规则是：尽可能频繁地保存数据，尤其是用户数据修改行为发生时。既然修改crime记录后的数据更新都需CrimeLab类处理，那么最靠谱的就是在该类中将数据保存到文件中。

如果数据保存过于频繁，会拖慢应用的运行，影响到用户的使用体验。我们的代码中，数据只要有更新，都是重新将全部crime数据写入文件中。考虑到CriminalIntent应用的规模，这样做不会太耗时。然而，对于超频繁数据保存的应用来说，应考虑采用某种方式只保存修改过的数据，而不是每次都保存全部数据，比如说使用SQLite数据库等。后几章我们将学习如何在应用中使用SQLite数据库。

在CrimeLab.java中，在类构造方法里创建一个CriminalIntentJSONSerializer实例。然后再添加一个序列化crime对象的saveCrimes()方法。同时，为确认文件保存操作是否成功，再添加一些相应的日志记录代码。如代码清单17-3所示。

代码清单17-3　在CrimeLab类中进行数据持久保存（CrimeLab.java）

简单起见，CriminalIntent应用只记录错误信息并输出至控制台。实际开发时，如文件保存失败，最好考虑采用某种方式直接提醒用户，例如，使用Toast或对话框。

在onPause()方法中保存应用数据

应该在哪里调用saveCrimes()方法呢？onPause()生命周期方法是最安全的选择，如代码清单17-4所示。为什么不选择onStop()或者onDestroy()方法？前面我们讲过，操作系统需要回收内存时，会销毁暂停的activity，因此不应考虑它们，否则将会失去保存数据的机会。

代码清单17-4　在onPause()方法中保存数据（CrimeFragment.java）

运行CriminalIntent应用。添加一两条crime记录，然后点击Home键暂停activity，保存crime记录列表到文件中。最后查看LogCat确认成功与否。

17.1.2　从文件中读取crime数据

现在我们来进行逆向操作，实现应用启动后，从文件中读取crime数据。首先，在Crime.java中，添加一个接受JSONObject对象的构造方法，如代码清单17-5所示。

代码清单17-5　实现Crime(JSONObject)方法（Crime.java）

然后，在CriminalIntentJSONSerializer.java中，添加一个从文件中加载crime记录的loadCrimes()方法，如代码清单17-6所示。

代码清单17-6　实现loadCrimes()方法（CriminalIntentJSONSerializer.java）

以上代码可以看到，联合使用Java、JSON类，以及Context的openFileInput(...)方法，我们从文件中读取数据并转换为JSONObjects类型的string，然后再解析为JSONArray，接着再解析为ArrayList，最后返回获得的ArrayList。

注意，在finally代码块中，应调用reader.close()方法。这样，即使发生错误，也可以保证完成底层文件句柄的释放。

最后，在CrimeLab的构造方法中，在应用首次访问单例对象时，代替总是创建空的crime数组列表，将crime数据加载到ArrayList数组列表中。在CrimeLab.java中，完成相应的代码修改，如代码清单17-7所示。

代码清单17-7　加载crime记录（CrimeLab.java）

以上代码中，我们首先尝试加载crime数据。如加载失败，则新建一个空数组列表。

现在，CriminalIntent应用可以保存应用启停间的数据了。我们可模拟一些不同场景进行测试。运行应用，添加几条crime记录，或修改现有记录，然后切换到其他应用，如网络浏览器。此时，CriminalIntent应用很可能会被操作系统关闭。重新启动它，检查更新的数据是否已保存。也可测试强制关闭应用，然后从Eclipse中重新启动应用的场景。

现在可以放心地记录各种令人讨厌的办公室陋习了。既然应用已可靠地实现了数据持久化，后续CriminalIntent应用的功能升级过程中，可直接使用已保存的crime记录。从此，我们再也不需要在每次应用启动后，反反复复地添加crime记录了。

第 17 章 存储与加载本地文件

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