Flutter数据存储教程：入门级详解与实战-原创手记-慕课网

概述

本文详细介绍了Flutter数据存储教程，涵盖本地存储方式如Shared Preferences、SQLite数据库和文件系统，并通过实战示例帮助开发者理解如何在Flutter应用中实现数据存储。文章还探讨了数据存储的最佳实践和注意事项，确保应用高效、安全。

Flutter简介与数据存储基础

Flutter 是由 Google 开发的一个开源 UI 框架，它允许开发者使用一套代码来构建跨平台的应用程序，包括 iOS 和 Android。Flutter 使用 Dart 语言编写，它提供了一个丰富的组件库，使得开发者能够创建高性能、美观的应用程序。

数据存储概念

在移动应用开发中，数据存储是指将应用程序的数据保存到设备上，以便在应用程序启动后可以继续使用这些数据，或在用户离开应用后再返回时能够恢复状态。数据存储对于提供流畅的用户体验和功能完整性是至关重要的。

数据存储的重要性

用户数据保存：例如用户的登录信息、偏好设置、购物车中的商品、历史记录等。
应用状态管理：例如应用的当前状态、进度、未完成的任务等。
离线功能：即使在网络不可用的环境下，应用也能提供部分功能。
个性化体验：根据用户的使用习惯和偏好提供定制化的服务。

数据存储类型

内存存储：数据仅存于应用程序运行期间的内存中，当应用程序关闭时，数据会丢失。
本地存储：数据被保存在设备上，即使应用程序关闭，数据仍然存在。
云存储：数据被上传到远程服务器，可以在多个设备间同步数据。

本地存储方式介绍

Shared Preferences

Shared Preferences 是一个轻量级的键值对存储系统，适用于存储简单数据类型，如布尔型、整型、浮点型和字符串。

示例

import 'package:shared_preferences/shared_preferences.dart';

void savePreferences() async {
  final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
  await prefs.setString('name', 'John Doe');
  await prefs.setInt('age', 30);
  await prefs.setDouble('height', 175.5);
  await prefs.setBool('isStudent', false);
}

void readPreferences() async {
  final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
  String name = prefs.getString('name') ?? 'No name';
  int age = prefs.getInt('age') ?? 0;
  double height = prefs.getDouble('height') ?? 0.0;
  bool isStudent = prefs.getBool('isStudent') ?? false;
  print('Name: $name, Age: $age, Height: $height, Is Student: $isStudent');
}

SQLite数据库

SQLite 是一个轻量级的数据库系统，适用于存储结构化的数据。它支持 SQL 语言，可以进行复杂的查询。

示例

import 'package:sqflite/sqflite.dart';
import 'package:path/path.dart';

Future<void> createDatabase() async {
  final database = await openDatabase(
    join(await getDatabasesPath(), 'user.db'),
    onCreate: (db, version) async {
      await db.execute('''
        CREATE TABLE users (
          id INTEGER PRIMARY KEY,
          name TEXT NOT NULL,
          age INTEGER NOT NULL
        )
      ''');
    },
    version: 1,
  );
  return database;
}

Future<void> insertUser(Database db, String name, int age) async {
  await db.insert(
    'users',
    {'name': name, 'age': age},
    conflictAlgorithm: ConflictAlgorithm.replace,
  );
}

Future<List<Map<String, dynamic>>> getUsers(Database db) async {
  final List<Map<String, dynamic>> maps = await db.query('users');
  return maps;
}

Future<void> updateUser(Database db, int id, String name, int age) async {
  await db.update(
    'users',
    {'name': name, 'age': age},
    where: 'id = ?',
    whereArgs: [id],
  );
}

Future<void> deleteUser(Database db, int id) async {
  await db.delete(
    'users',
    where: 'id = ?',
    whereArgs: [id],
  );
}

Future<void> main() async {
  WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized();
  final db = await createDatabase();
  await insertUser(db, 'John Doe', 30);
  await insertUser(db, 'Jane Doe', 25);
  await updateUser(db, 1, 'John Doe Updated', 31);
  await deleteUser(db, 2);
  final users = await getUsers(db);
  print(users);
  runApp(MyApp());
}

文件系统

文件系统可以用来存储文件，如图片、视频、文本等。Flutter 提供了 path_provider 插件来帮助获取应用内和应用外的文件路径。

示例

import 'package:path/path.dart';
import 'package:path_provider/path_provider.dart';
import 'dart:io';

Future<void> writeToFile(String content) async {
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  final file = File(join(directory.path, 'example.txt'));
  await file.writeAsString(content);
}

Future<String> readFromFile() async {
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  final file = File(join(directory.path, 'example.txt'));
  return await file.readAsString();
}

Future<void> main() async {
  await writeToFile('Hello, world!');
  String content = await readFromFile();
  print(content);
}

实战一：使用Shared Preferences存储数据

创建Flutter项目

打开命令行工具。
输入 flutter create shared_preferences_example 来创建一个新的 Flutter 项目。
进入项目目录，即 cd shared_preferences_example。
打开 lib/main.dart 文件。

引入Shared Preferences插件

在 pubspec.yaml 文件中添加 shared_preferences 插件：

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  shared_preferences: ^2.0.6

运行 flutter pub get 来安装插件。

存储简单数据

在 main.dart 文件中添加以下代码：

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:shared_preferences/shared_preferences.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      home: HomeScreen(),
    );
  }
}

class HomeScreen extends StatefulWidget {
  @override
  _HomeScreenState createState() => _HomeScreenState();
}

class _HomeScreenState extends State<HomeScreen> {
  TextEditingController _controller = TextEditingController();

  Future<void> saveData() async {
    final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
    prefs.setString('username', _controller.text);
  }

  Future<void> readData() async {
    final prefs = await SharedPreferences.getInstance();
    final username = prefs.getString('username') ?? 'No username';
    ScaffoldMessenger.of(context).showSnackBar(
      SnackBar(content: Text('Username: $username')),
    );
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(
        title: Text('Shared Preferences Example'),
      ),
      body: Padding(
        padding: EdgeInsets.all(16),
        child: Column(
          children: [
            TextField(
              controller: _controller,
              decoration: InputDecoration(labelText: 'Enter your name'),
            ),
            SizedBox(height: 20),
            ElevatedButton(
              onPressed: saveData,
              child: Text('Save Data'),
            ),
            SizedBox(height: 20),
            ElevatedButton(
              onPressed: readData,
              child: Text('Read Data'),
            ),
          ],
        ),
      ),
    );
  }
}

实战二：使用SQLite数据库存储数据

创建数据库和表

在 main.dart 文件中添加以下代码：

import 'package:sqflite/sqflite.dart';
import 'package:path/path.dart';

Future<void> createDatabase() async {
  final database = await openDatabase(
    join(await getDatabasesPath(), 'user.db'),
    onCreate: (db, version) async {
      await db.execute('''
        CREATE TABLE users (
          id INTEGER PRIMARY KEY,
          name TEXT NOT NULL,
          age INTEGER NOT NULL
        )
      ''');
    },
    version: 1,
  );
  return database;
}

Future<void> insertUser(Database db, String name, int age) async {
  await db.insert(
    'users',
    {'name': name, 'age': age},
    conflictAlgorithm: ConflictAlgorithm.replace,
  );
}

Future<List<Map<String, dynamic>>> getUsers(Database db) async {
  final List<Map<String, dynamic>> maps = await db.query('users');
  return maps;
}

Future<void> updateUser(Database db, int id, String name, int age) async {
  await db.update(
    'users',
    {'name': name, 'age': age},
    where: 'id = ?',
    whereArgs: [id],
  );
}

Future<void> deleteUser(Database db, int id) async {
  await db.delete(
    'users',
    where: 'id = ?',
    whereArgs: [id],
  );
}

插入数据

在 main.dart 文件中继续添加以下代码：

void main() async {
  WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized();
  final db = await createDatabase();
  await insertUser(db, 'John Doe', 30);
  await insertUser(db, 'Jane Doe', 25);
  final users = await getUsers(db);
  print(users);
  runApp(MyApp());
}

查询和更新数据

在 main.dart 文件中继续添加以下代码：

void main() async {
  WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized();
  final db = await createDatabase();
  await insertUser(db, 'John Doe', 30);
  await insertUser(db, 'Jane Doe', 25);
  await updateUser(db, 1, 'John Doe Updated', 31);
  final users = await getUsers(db);
  print(users);
  runApp(MyApp());
}

删除数据

在 main.dart 文件中继续添加以下代码：

void main() async {
  WidgetsFlutterBinding.ensureInitialized();
  final db = await createDatabase();
  await insertUser(db, 'John Doe', 30);
  await insertUser(db, 'Jane Doe', 25);
  await deleteUser(db, 2);
  final users = await getUsers(db);
  print(users);
  runApp(MyApp());
}

实战三：使用文件系统存储数据

文件操作基础

在 main.dart 文件中添加以下代码：

import 'package:path/path.dart';
import 'package:path_provider/path_provider.dart';

Future<String> getApplicationDocumentsDirectoryPath() async {
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  return directory.path;
}

Future<void> writeToFile(String content) async {
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  final file = File(join(directory.path, 'example.txt'));
  await file.writeAsString(content);
}

Future<String> readFromFile() async {
  final directory = await getApplicationDocumentsDirectory();
  final file = File(join(directory.path, 'example.txt'));
  return await file.readAsString();
}

文件读写操作

在 main.dart 文件中继续添加以下代码：

void main() async {
  final content = 'Hello, world!';
  await writeToFile(content);
  final readContent = await readFromFile();
  print(readContent);
  runApp(MyApp());
}

文件路径管理

在 main.dart 文件中继续添加以下代码：

void main() async {
  final path = await getApplicationDocumentsDirectoryPath();
  print('Path: $path');
  runApp(MyApp());
}

数据存储最佳实践与注意事项

数据存储的性能优化

避免频繁读写：频繁读写会消耗大量资源，尽量减少不必要的读写操作。
批量操作：对于多个数据，尽量通过一次批量操作来完成，减少数据库的锁竞争。
异步操作：将数据存储操作放在异步方法中，避免阻塞主线程。

示例

Future<void> batchOperation(Database db) async {
  await db.transaction((txn) async {
    await txn.insert('users', {'name': 'John Doe', 'age': 30});
    await txn.insert('users', {'name': 'Jane Doe', 'age': 25});
  });
}

数据安全与隐私保护

加密敏感数据：使用加密算法对敏感数据进行加密。
权限管理：限制应用程序对敏感数据的访问权限。
数据验证：在存储和读取数据时进行数据验证，防止恶意数据的写入。

示例

import 'package:cryptography/cryptography.dart';

Future<void> encryptData(String data) async {
  final key = await Key.fromUtf8('secret_key');
  final iv = await aes256gcm.newiv();
  final encrypted = await aes256gcm.encrypt(utf8.encode(data), iv: iv, key: key);
  print(base64.encode(encrypted.cipherText));
}

Future<void> decryptData(String encryptedData) async {
  final key = await Key.fromUtf8('secret_key');
  final iv = await base64.decode('...');
  final decrypted = await aes256gcm.decrypt(base64.decode(encryptedData), iv: iv, key: key);
  print(utf8.decode(decrypted));
}

常见问题与解决方案

存储空间不足：合理管理数据，定期清理无用数据。
数据同步问题：使用版本控制或时间戳来解决数据同步的冲突问题。
数据丢失：使用备份机制，定期备份数据到远程服务器。

通过以上实践示例和最佳实践，开发者可以更好地理解和使用 Flutter 中的数据存储功能，构建更高效、安全的应用程序。