（55）数据库操作
最后更新于：2022-04-01 06:30:18
#（55）：数据库操作
Qt 提供了 QtSql 模块来提供平台独立的基于 SQL 的数据库操作。这里我们所说的“平台独立”，既包括操作系统平台，有包括各个数据库平台。另外，我们强调了“基于 SQL”，因为 NoSQL 数据库至今没有一个通用查询方法，所以不可能提供一种通用的 NoSQL 数据库的操作。Qt 的数据库操作还可以很方便的与 model/view 架构进行整合。通常来说，我们对数据库的操作更多地在于对数据库表的操作，而这正是 model/view 架构的长项。
Qt 使用`QSqlDatabase`表示一个数据库连接。更底层上，Qt 使用驱动（drivers）来与不同的数据库 API 进行交互。Qt 桌面版本提供了如下几种驱动：
| 驱动 | 数据库 |
| -- || -- |
| QDB2 | IBM DB2 (7.1 或更新版本) |
| QIBASE | Borland InterBase |
| QMYSQL | MySQL |
| QOCI | Oracle Call Interface Driver |
| QODBC | Open Database Connectivity (ODBC) – Microsoft SQL Server 及其它兼容 ODBC 的数据库 |
| QPSQL | PostgreSQL (7.3 或更新版本) |
| QSQLITE2 | SQLite 2 |
| QSQLITE | SQLite 3 |
| QSYMSQL | 针对 Symbian 平台的SQLite 3 |
| QTDS | Sybase Adaptive Server (自 Qt 4.7 起废除) |
不过，由于受到协议的限制，Qt 开源版本并没有提供上面所有驱动的二进制版本，而仅仅以源代码的形式提供。通常，Qt 只默认搭载 QSqlite 驱动（这个驱动实际还包括 Sqlite 数据库，也就是说，如果需要使用 Sqlite 的话，只需要该驱动即可）。我们可以选择把这些驱动作为 Qt 的一部分进行编译，也可以当作插件编译。
如果习惯于使用 SQL 语句，我们可以选择`QSqlQuery`类；如果只需要使用高层次的数据库接口（不关心 SQL 语法），我们可以选择`QSqlTableModel`和`QSqlRelationalTableModel`。本章我们介绍`QSqlQuery`类，在后面的章节则介绍`QSqlTableModel`和`QSqlRelationalTableModel`。
在使用时，我们可以通过
~~~
QSqlDatabase::drivers();
~~~
找到系统中所有可用的数据库驱动的名字列表。我们只能使用出现在列表中的驱动。由于默认情况下，QtSql 是作为 Qt 的一个模块提供的。为了使用有关数据库的类，我们必须早 .pro 文件中添加这么一句：
~~~
QT += sql
~~~
这表示，我们的程序需要使用 Qt 的 core、gui 以及 sql 三个模块。注意，如果需要同时使用 Qt4 和 Qt5 编译程序，通常我们的 .pro 文件是这样的：
~~~
QT += core gui sql
greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets
~~~
这两句也很明确：Qt 需要加载 core、gui 和 sql 三个模块，如果主板本大于 4，则再添加 widgets 模块。
下面来看一个简单的函数：
~~~
bool connect(const QString &dbName)
{
QSqlDatabase db = QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE");
// db.setHostName("host");
// db.setDatabaseName("dbname");
// db.setUserName("username");
// db.setPassword("password");
db.setDatabaseName(dbName);
if (!db.open()) {
QMessageBox::critical(0, QObject::tr("Database Error"),
db.lastError().text());
return false;
}
return true;
}
~~~
我们使用`connect()`函数创建一个数据库连接。我们使用`QSqlDatabase::addDatabase()`静态函数完成这一请求，也就是创建了一个`QSqlDatabase`实例。注意，数据库连接使用自己的名字进行区分，而不是数据库的名字。例如，我们可以使用下面的语句：
~~~
QSqlDatabase db=QSqlDatabase::addDatabase("QSQLITE", QString("con%1").arg(dbName));
~~~
此时，我们是使用`addDatabase()`函数的第二个参数来给这个数据库连接一个名字。在这个例子中，用于区分这个数据库连接的名字是`QString("conn%1").arg(dbName)`，而不是 “QSQLITE”。这个参数是可选的，如果不指定，系统会给出一个默认的名字`QSqlDatabase::defaultConnection`，此时，Qt 会创建一个默认的连接。如果你给出的名字与已存在的名字相同，新的连接会替换掉已有的连接。通过这种设计，我们可以为一个数据库建立多个连接。
我们这里使用的是 sqlite 数据库，只需要指定数据库名字即可。如果是数据库服务器，比如 MySQL，我们还需要指定主机名、端口号、用户名和密码，这些语句使用注释进行了简单的说明。
接下来我们调用了`QSqlDatabase::open()`函数，打开这个数据库连接。通过检查`open()`函数的返回值，我们可以判断数据库是不是正确打开。
QtSql 模块中的类大多具有`lastError()`函数，用于检查最新出现的错误。如果你发现数据库操作有任何问题，应该使用这个函数进行错误的检查。这一点我们也在上面的代码中进行了体现。当然，这只是最简单的实现，一般来说，更好的设计是，不要在数据库操作中混杂界面代码（并且将这个`connect()`函数放在一个专门的数据库操作类中）。
接下来我们可以在`main()`函数中使用这个`connect()`函数：
~~~
int main(int argc, char *argv[])
{
QApplication a(argc, argv);
if (connect("demo.db")) {
QSqlQuery query;
if (!query.exec("CREATE TABLE student ("
"id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,"
"name VARCHAR,"
"age INT)")) {
QMessageBox::critical(0, QObject::tr("Database Error"),
query.lastError().text());
return 1;
}
} else {
return 1;
}
return a.exec();
}
~~~
`main()`函数中，我们调用这个`connect()`函数打开数据库。如果打开成功，我们通过一个`QSqlQuery`实例执行了 SQL 语句。同样，我们使用其`lastError()`函数检查了执行结果是否正确。
注意这里的`QSqlQuery`实例的创建。我们并没有指定是为哪一个数据库连接创建查询对象，此时，系统会使用默认的连接，也就是使用没有第二个参数的`addDatabase()`函数创建的那个连接（其实就是名字为`QSqlDatabase::defaultConnection`的默认连接）。如果没有这么一个连接，系统就会报错。也就是说，如果没有默认连接，我们在创建`QSqlQuery`对象时必须指明是哪一个`QSqlDatabase`对象，也就是`addDatabase()`的返回值。
我们还可以通过使用`QSqlQuery::isActive()`函数检查语句执行正确与否。如果`QSqlQuery`对象是活动的，该函数返回 true。所谓“活动”，就是指该对象成功执行了`exec()`函数，但是还没有完成。如果需要设置为不活动的，可以使用`finish()`或者`clear()`函数，或者直接释放掉这个`QSqlQuery`对象。这里需要注意的是，如果存在一个活动的 SELECT 语句，某些数据库系统不能成功完成`connect()`或者`rollback()`函数的调用。此时，我们必须首先将活动的 SELECT 语句设置成不活动的。
创建过数据库表 student 之后，我们开始插入数据，然后将其独取出来：
~~~
if (connect("demo.db")) {
QSqlQuery query;
query.prepare("INSERT INTO student (name, age) VALUES (?, ?)");
QVariantList names;
names << "Tom" << "Jack" << "Jane" << "Jerry";
query.addBindValue(names);
QVariantList ages;
ages << 20 << 23 << 22 << 25;
query.addBindValue(ages);
if (!query.execBatch()) {
QMessageBox::critical(0, QObject::tr("Database Error"),
query.lastError().text());
}
query.finish();
query.exec("SELECT name, age FROM student");
while (query.next()) {
QString name = query.value(0).toString();
int age = query.value(1).toInt();
qDebug() << name << ": " << age;
}
} else {
return 1;
}
~~~
依旧连接到我们创建的 demo.db 数据库。我们需要插入多条数据，此时可以使用`QSqlQuery::exec()`函数一条一条插入数据，但是这里我们选择了另外一种方法：批量执行。首先，我们使用`QSqlQuery::prepare()`函数对这条 SQL 语句进行预处理，问号 ? 相当于占位符，预示着以后我们可以使用实际数据替换这些位置。简单说明一下，预处理是数据库提供的一种特性，它会将 SQL 语句进行编译，性能和安全性都要优于普通的 SQL 处理。在上面的代码中，我们使用一个字符串列表 names 替换掉第一个问号的位置，一个整型列表 ages 替换掉第二个问号的位置，利用`QSqlQuery::addBindValue()`我们将实际数据绑定到这个预处理的 SQL 语句上。需要注意的是，names 和 ages 这两个列表里面的数据需要一一对应。然后我们调用`QSqlQuery::execBatch()`批量执行 SQL，之后结束该对象。这样，插入操作便完成了。
另外说明一点，我们这里使用了 ODBC 风格的 ? 占位符，同样，我们也可以使用 Oracle 风格的占位符：
~~~
query.prepare("INSERT INTO student (name, age) VALUES (:name, :age)");
~~~
此时，我们就需要使用
~~~
query.bindValue(":name", names);
query.bindValue(":age", ages);
~~~
进行绑定。Oracle 风格的绑定最大的好处是，绑定的名字和值很清晰，与顺序无关。但是这里需要注意，`bindValue()`函数只能绑定一个位置。比如
~~~
query.prepare("INSERT INTO test (name1, name2) VALUES (:name, :name)");
// ...
query.bindValue(":name", name);
~~~
只能绑定第一个 :name 占位符，不能绑定到第二个。
接下来我们依旧使用同一个查询对象执行一个 SELECT 语句。如果存在查询结果，`QSqlQuery::next()`会返回 true，直到到达结果最末，返回 false，说明遍历结束。我们利用这一点，使用 while 循环即可遍历查询结果。使用`QSqlQuery::value()`函数即可按照 SELECT 语句的字段顺序获取到对应的数据库存储的数据。
对于数据库事务的操作，我们可以使用 `QSqlDatabase::transaction()` 开启事务，`QSqlDatabase::commit()` 或者`QSqlDatabase::rollback()` 结束事务。使用`QSqlDatabase::database()`函数则可以根据名字获取所需要的数据库连接。