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OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&文件IO

2023-06-13 17:06未知服务器之家 操作系统

想了解更多关于开源的内容,请访问: 本站开源基础软件社区 前言 本篇来聊聊数据持久化,这个东西呢,在应用开发很重要,我对SSM,Vue2 + 3,也有了解,做过相关的Web开发(自己做着玩的,半拉子工程),以后也打算学习一些

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&文件IO

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前言

本篇来聊聊数据持久化,这个东西呢,在应用开发很重要,我对SSM,Vue2 + 3,也有了解,做过相关的Web开发(自己做着玩的,半拉子工程),以后也打算学习一些OpenHarmony北向相关的应用开发。(想南北通吃)

数据持久化简介

在我们之前玩Hi3861开发板的时候啊,每次重启,点击复位键,都会以一个全新的效果展现在我们面前,很显然,这样的案例都是没有做数据持久化的,我们的案例运行时的数据仅仅存在于计算机的内存中,当程序关闭(重启),内存就会释放或者重新分配,原有的数据就会丢失。常见的数据持久化的方式其实大家都见过,可能没有意识到,比如最早的时候有光盘,现在每个电脑都有SSD硬盘,还有网盘,我个人也是非常喜欢网盘的,数据可以进行网络层面的持久化,不占本地空间,需要什么文件,再去获取,特别适合收藏学习文件然后放进去吃灰。数据库也是,我们开发的APP,用户进行注册,用户的信息就会永久地存放在数据库中而不会丢失了。简而言之,就是以一种手段,把程序运行过程中的数据保存起来。当然,安全性也是需要考虑到的,数据是敏感的,但这里不久细说了。

OpenHarmony数据持久化

强大的OpenHarmony当然也是有数据持久化的,在公共子系统集中,还是看一下OpenHarmony官网的架构图:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&文件IO

公共子系统及中,有可以帮助我们实现数据持久化的API,下面会具体说。

kv_store库

kv_store.h跟ohos_init.h在一起,看库名也知道了,key - value 的形式存储数据,是一种常见的存储形式,在数据结构Map,以及JSON文件等都是KV键值对的存储形式。下面来看看他的API有什么。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&文件IO

API

UtilsGetValue:

int UtilsGetValue(const char* key, char* value, unsigned int len);

从文件系统或cache中读取指定键的值

参数解释:

  • key:键;小写字母、数字、下划线、点(.);最大32字节(包括字符串结束符)。
  • value:用于存储值的缓冲区;输出参数。
  • len:值的长度。

返回值:

  • 操作成功返回值的长度;参数错误返回-9;其他情况返回-1;如果值是从cache中读取的,则返回0。

UtilsSetValue:

int UtilsSetValue(const char* key, const char* value);

在文件系统或cache中添加或更新键值

参数解释:

  • key:键;小写字母、数字、下划线、点(.);最大32字节(包括字符串结束符)。
  • value:要添加或更新的值;最大128字节(包括字符串结束符)。

返回值:

  • 操作成功返回0;参数错误返回-9;其他情况返回-1

UtilsDeleteValue:

int UtilsDeleteValue(const char* key);

在文件系统或cache中删除键值

参数解释:

  • key:键;小写字母、数字、下划线、点(.);最大32字节(包括字符串结束符)。

返回值:

  • 操作成功返回0;参数错误返回-9;其他情况返回-1

ClearKVCache:

int ClearKVCache(void);

清除缓存中的所有键值对

参数解释:无

返回值:成功时返回0,否则返回-1

案例:键值存储

任务:

将一个数据持久化,“key” - > “value”。

最终效果:

在完成案例后,第一次启动开发板,通过“key”作为键去过去值,获取失败,因为什么都没存储嘛,然后就会获得一个小于0的返回值,表示获取失败了,我们就可以进行键值对的添加,添加完成后,在后续的断电重启开发板中,无论启动多少次,都可以通过“key”去获取我们的值。

创建如下目录:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&文件IO

编写源码:

kv_demo.c:

#include <stdio.h>
#include "ohos_init.h"
// kv_store 库
#include "kv_store.h"

void kvTest(void){
    // 创建我们的键
    const char *key = "key";
    // 创建我们的值,这个值就是一个指针,如果能够获取成功,就会通过指针获取到相应的值。
    char value[32] = {0};
    // 通过 键 去读取我们的 值
    int resGet = UtilsGetValue(key, value, 32);
    // resGet < 0 说明读取失败,我们没有 “key” 的数据 
    if(resGet < 0){
        // 输出提示信息
        printf("[KVTEST] failed to read the key!\r\n");
        // 添加键值对数据,进行数据持久化
        int resSet = UtilsSetValue(key, "value");
        // 输出提示信息
        if(resSet == 0){
            printf("[KVTEST] success to store!\r\n");
        } else {
            printf("[KVTEST] failed to store!\r\n");
        }
    } else {
        // 如果读取成功,则直接输出键值数据
        printf("[KVTEST] success to read the key, key = %s, value = %s.\r\n", key, value);
    }
}

APP_FEATURE_INIT(kvTest);

BUILD.gn:

static_library("kvTest"){
    sources = [
        "kv_demo.c"
    ]
    include_dirs = [
        "//commonlibrary/utils_lite/include",
    ]
}

修改app下的BUILD.gn:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

编译烧录串口调试:

当我们第一次进行串口调试的时候,会观察到,我们写的提示信息,先读取失败,再进行数据存储。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

再次重启开发板,可以观察到,读取成功了。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

断开电源,即将开发板与主机断开连接,再次连接,启动开发板,可以看到仍然能够成功读取。数据持久化成功。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

报错分享

在编译的时候也是出现了一个很奇怪的bug。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

嗯…我也是一头雾水不知道怎么办,感觉像是环境问题,却又不知道具体怎么改,最后我去到了kv_store的接口里,修改了一下他的BUILD.gn文件。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

可能是posix下的文件有些问题吧,然后我修改了他的编译文件,让他去编译hal下的kv_store.c 最后就是这么个意思,不管什么情况都去编译hal下的文件。等效于下图所示:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

虽然不太清楚什么问题,但是似乎换一个文件编译,整个编译就成功通过了,运行起来的结果也和预期一样,没有bug出现。都是kv_store.c文件,可能也是为了适配不同的需求吧才分了两个出来吧,如果有知道这个是什么问题的话,也可以评论区留言,我也来学习一下,或者你也出现了跟我一样的bug,可以试一试按照我的方法进行修改,修改后亲测是没有问题的。

utils_file库

数据持久化,我们更多的还是倾向于数据库,文件,这种简单的kv入门就可以了。文件的操作则更为重要,下面介绍utils_file库,它可以帮助我们对文件进行IO操作,实现数据持久化。

API

UtilsFileOpen:

int UtilsFileOpen(const char* path, int oflag, int mode);

参数解释:

  • path:指定要打开或创建的文件的路径。
  • oflag:指定文件的打开模式。支持的模式有:
  • O_RDONLY_FS:以只读模式打开文件。
  • O_WRONLY_FS:以只写模式打开文件。
  • O_RDWR_FS:以读写模式打开文件。
  • O_CREAT_FS:如果文件不存在,则创建文件。
  • O_EXCL_FS:与O_CREAT_FS一起使用,如果文件已存在,则打开失败。
  • O_TRUNC_FS:如果文件存在,将其截断为空文件。
  • O_APPEND_FS:以追加模式打开文件,在文件末尾写入数据。 这些模式可以组合使用,每个模式之间使用按位或运算符"|"进行标识。
  • mode:用于函数兼容性,该参数在任何情况下均不起作用。

返回值:

如果文件成功打开或创建,将返回文件描述符,否则返回-1。

UtilsFileClose:

int UtilsFileClose(int fd);

参数解释:

fd:指定要关闭的文件的文件描述符。

返回值:

如果文件成功关闭,函数将返回0;否则返回-1。

UtilsFileRead:

int UtilsFileRead(int fd, char* buf, unsigned int len);

参数解释:

  • fd:表示要读取的文件的文件描述符(file descriptor)。
  • buf:指向存储读取数据的缓冲区的指针。这是一个输出参数,函数将读取的数据写入到该缓冲区中。
  • len:表示要读取的数据的长度。

返回值:

  • 如果成功读取数据,函数将返回实际读取的字节数。
  • 如果读取操作失败,函数将返回-1。

UtilsFileWrite:

int UtilsFileWrite(int fd, const char* buf, unsigned int len);

参数解释:

  • fd:表示要写入数据的文件的文件描述符(file descriptor)。
  • buf:指向要写入的数据的指针。
  • len:表示要写入的数据的长度。

返回值:

  • 如果成功写入数据,函数将返回实际写入的字节数。
  • 如果写入操作失败,函数将返回-1。

UtilsFileDelete:

int UtilsFileDelete(const char* path);

参数解释:

  • path:表示要删除的文件的路径。

返回值:

  • 如果成功删除文件,函数将返回0。
  • 如果删除文件操作失败,函数将返回-1。

UtilsFileStat:

int UtilsFileStat(const char* path, unsigned int* fileSize);

参数解释:

  • path:表示文件名。
  • fileSize:表示文件大小的变量指针。这是一个输出参数,用于存储获取到的文件大小。

返回值:

  • 如果成功获取文件大小,函数将返回0。
  • 如果获取文件大小操作失败,函数将返回-1。

案例:文件IO

预期效果:

打开指定的文件读取数据库的用户名和密码,如果文件不存在就先创建文件,再写入数据。在之后的访问中,均可成功打开数据读取数据。跟刚刚的kv流程其实很像。

创建如下目录:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

编写源码:

file.c:

#include <stdio.h>
#include "ohos_init.h"
// 文件IO库
#include "utils_file.h"

void fileTest(void){
    // 定义文件名
    char fileName[] = "MyFileName";
    // 定义文件大小,用于获取文件大小
    int fileSize = 0;
    
    // 统计文件数据
    int resGetFile = UtilsFileStat(fileName, &fileSize);
    
    // 文件不存在时,打开失败,返回值为 -1
    if(resGetFile == -1){
        // 输出提示信息
        printf("[FILETEST] failed to open the file, file is not exits!\r\n");
        
        // 创建文件,并写入数据
        // 定义数据
        char data[] = "root,password";
        // 打开文件
        int resOpenFile = UtilsFileOpen(fileName, O_WRONLY_FS | O_CREAT_FS | O_TRUNC_FS, 0);
        // 写入数据
        int resWriteFilw = UtilsFileWrite(resOpenFile, data, strlen(data));
        // 关闭文件
        int resCloseFile = UtilsFileClose(resOpenFile);
        
        // 输出提示信息
        printf("[FILETEST] success to create a file!\r\n");
    } else {
        // 输出提示信息
        printf("[FILETEST] the file is exist!\r\n");
        
        // 文件存在,读取文件内容
        int resOpenFile = UtilsFileOpen(fileName, O_CREAT_FS, 0);
        // 定义数据,用于读取文件数据
        char getData[64];
        int resLen = UtilsFileRead(resOpenFile, getData, 13);
        
        // 输出读取的数据
        printf("[FILETEST] get the data = %s.\r\n", getData);
    }
}

APP_FEATURE_INIT(fileTest);

BUILD.gn:

static_library("file"){
    sources = [
        "file.c"
    ]
    include_dirs = [
        "//commonlibrary/utils_lite/include",
    ]
}

编写app下的BUILD.gn文件:

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

编译烧录调试:

首先第一次启动开发板会提示我们文件不存在,并且创建好文件。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

此后重启开发板,都会正常读取到数据。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

断开开发板与主机,再次连接,启动开发板也可以读取到文件数据。

OpenHarmony轻量系统数据持久化—简单KV存储&amp;文件IO

结束语

本篇介绍了一下如何基于轻量系统进行数据的持久化,包括简单的KV存储和文件的IO,希望能够帮助到各位,感谢支持!

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