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Flutter开发过程中，对数据的存储和管理很重要。SQLite作为轻量级数据库，常被用于移动应用的数据持久化。今天咱们就来聊聊如何用单例模式编写一个数据库管理类，实现对SQLite数据库的高效管理。
单例模式与类的定义
在Flutter里，咱们创建了一个DatabaseHelper类，专门用来管理数据库的初始化和访问。这里用到了单例模式，简单来说，单例模式就是让这个类在整个应用里只有一个实例，这样能避免重复创建，节省资源。
来看代码：
static final DatabaseHelper instance = DatabaseHelper._();
static Database? _database;
DatabaseHelper._();
这里的instance是一个静态且不可变的实例，代表DatabaseHelper的唯一实例。构造函数DatabaseHelper._()前面加了下划线，这是私有构造函数的标志，它的作用是防止外部随意创建这个类的实例。想要获取这个唯一实例，在代码里通过DatabaseHelper.instance就可以访问到。而_database是个静态变量，用来存放数据库实例，刚开始它的值是null，意味着数据库还没初始化。
获取数据库实例
要获取数据库实例，咱们写了一个异步的getter方法：
Future<Database> get database async {
_database ??= await _initDatabase();
return _database!;
}
这个方法是这么工作的：当代码里调用database时，如果_database的值是null，就说明数据库还没初始化，这时会调用_initDatabase()方法进行初始化操作，并且把初始化后的结果赋值给_database。这里用了??=操作符，它的作用是确保_database只会被初始化一次，这就是懒加载，只有真正需要用数据库的时候才去初始化它，避免了不必要的资源浪费。最后返回的_database!，表示返回一个肯定不为空的数据库实例。
显式初始化数据库
为了能在应用启动时就提前初始化数据库，避免使用时出现延迟，我们还写了一个方法：
Future<void> init() async {
await database;
}
init()方法是个异步方法，它里面调用了await database，这会触发前面提到的database的getter方法，从而确保数据库被初始化。这样在应用启动阶段调用这个方法，就能提前把数据库准备好。
数据库初始化的具体逻辑
数据库的初始化逻辑在下面这个私有方法里：
Future<Database> _initDatabase() async {
final dbPath = await getDatabasesPath();
final path = join(dbPath, 'rental_management.db');
return await openDatabase(
path,
version: 4,
onCreate: _createDatabase,
onUpgrade: _upgradeDatabase,
);
}
首先，通过getDatabasesPath()获取设备上默认的数据库存储路径，然后用join(dbPath, 'rental_management.db')把路径和数据库文件名拼在一起，得到完整的数据库文件路径。
接着调用openDatabase()方法，这是Flutter中sqflite插件提供的，用来打开或者创建数据库。这里面几个参数很重要：path就是刚刚拼好的数据库文件完整路径；version代表数据库版本号，这里设置为4，如果版本号变了，就会触发onUpgrade回调；onCreate是数据库首次创建时会调用的回调函数，一般用来初始化表结构；onUpgrade则是在数据库版本升级时调用，用于处理数据迁移等操作。
数据库的创建与升级
虽然文章里没有给出_createDatabase和_upgradeDatabase的完整代码，但咱们来看看它们大概的作用。
创建数据库表结构
_createDatabase方法在数据库首次创建时会被调用，主要用来执行SQL语句创建表结构。比如说：
Future<void> _createDatabase(Database db, int version) async {
await db.execute('''
CREATE TABLE rentals (
id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
name TEXT NOT NULL,
price REAL NOT NULL
)
''');
}
这段代码就是在创建一个名为rentals的表，里面有id（自增长的主键）、name（不能为空的文本字段）和price（不能为空的实数类型字段）这几个字段。
处理数据库升级
_upgradeDatabase方法在数据库版本升级时会被调用，用来处理数据迁移的事情，比如添加新表、修改现有表结构。举个例子：
Future<void> _upgradeDatabase(Database db, int oldVersion, int newVersion) async {
if (oldVersion < 2) {
await db.execute('ALTER TABLE rentals ADD COLUMN description TEXT');
}
if (oldVersion < 3) {
await db.execute('CREATE TABLE users (id INTEGER PRIMARY KEY, username TEXT)');
}
}
这段代码表示，如果旧版本小于2，就给rentals表添加一个description字段；如果旧版本小于3，就创建一个新表users。
总结
这篇文章介绍的代码，核心就是用单例模式管理SQLite数据库的初始化和访问。这种方式有不少优点：
- 单例模式保障：通过私有构造函数和静态实例，保证了整个应用里数据库管理类只有一个实例。
- 懒加载特性：数据库只有在第一次被访问时才会初始化，减少了不必要的资源消耗。
- 版本管理支持：能够对数据库版本进行控制，处理好创建和升级的逻辑。
- 异步操作优势：所有数据库操作都是异步的，不会阻塞主线程，保证了应用的流畅运行。
这种设计模式在Flutter开发，尤其是需要持久化数据的场景里，应用非常广泛。希望大家通过这篇文章，对Flutter开发中数据库管理有更深入的理解，也欢迎大家一起交流学习Flutter的相关知识，共同进步！
