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Drift数据库开发实战：类型安全的SQLite解决方案

news 来源：原创 2025/9/18 15:28:11

Drift数据库开发实战：类型安全的SQLite解决方案

本文基于BeeCount(蜜蜂记账)项目的实际开发经验，深入探讨如何使用Drift构建类型安全、高性能的Flutter数据库层。

项目背景

BeeCount(蜜蜂记账)是一款开源、简洁、无广告的个人记账应用。所有财务数据完全由用户掌控，支持本地存储和可选的云端同步，确保数据绝对安全。

引言

在Flutter应用开发中，本地数据存储是不可避免的需求。虽然SQLite是移动端最常用的数据库解决方案，但原生的SQL操作存在诸多问题：缺乏类型安全、容易出现运行时错误、代码维护困难等。

Drift（前身为Moor）是Flutter生态中的现代数据库解决方案，它在SQLite之上提供了类型安全的API、强大的代码生成功能、以及出色的开发体验。在BeeCount项目中，Drift不仅帮我们构建了稳固的数据层，还提供了优秀的性能和可维护性。

Drift核心特性

类型安全的数据库操作

传统SQLite操作需要手写SQL字符串，容易出错且难以维护：

// 传统方式 - 容易出错
final result = await db.rawQuery('SELECT * FROM transactions WHERE ledger_id = ? ORDER BY happened_at DESC',[ledgerId]
);

Drift提供完全类型安全的操作：

// Drift方式 - 类型安全
Stream<List<Transaction>> recentTransactions({required int ledgerId, int limit = 20}) {return (select(transactions)..where((t) => t.ledgerId.equals(ledgerId))..orderBy([(t) => OrderingTerm(expression: t.happenedAt, mode: OrderingMode.desc)])..limit(limit)).watch();
}

强大的代码生成

Drift基于代码生成，从表定义自动生成所有相关的数据类和操作方法，大大减少了样板代码。

数据库架构设计

表结构定义

在BeeCount中，我们设计了清晰的数据模型来支持复式记账：

// 账本表 - 支持多账本管理
class Ledgers extends Table {IntColumn get id => integer().autoIncrement()();TextColumn get name => text()();TextColumn get currency => text().withDefault(const Constant('CNY'))();DateTimeColumn get createdAt => dateTime().withDefault(currentDateAndTime)();
}// 账户表 - 现金、银行卡、信用卡等
class Accounts extends Table {IntColumn get id => integer().autoIncrement()();IntColumn get ledgerId => integer()();TextColumn get name => text()();TextColumn get type => text().withDefault(const Constant('cash'))();
}// 分类表 - 收入/支出分类
class Categories extends Table {IntColumn get id => integer().autoIncrement()();TextColumn get name => text()();TextColumn get kind => text()(); // expense / incomeTextColumn get icon => text().nullable()();
}// 交易记录表 - 核心业务数据
class Transactions extends Table {IntColumn get id => integer().autoIncrement()();IntColumn get ledgerId => integer()();TextColumn get type => text()(); // expense / income / transferRealColumn get amount => real()();IntColumn get categoryId => integer().nullable()();IntColumn get accountId => integer().nullable()();IntColumn get toAccountId => integer().nullable()();DateTimeColumn get happenedAt => dateTime().withDefault(currentDateAndTime)();TextColumn get note => text().nullable()();
}

设计亮点：

  • 多账本支持：通过ledgerId实现数据隔离
  • 灵活的交易类型：支持支出、收入、转账三种类型
  • 可选字段：使用nullable()支持可选数据
  • 默认值：合理设置默认值减少错误

数据库类定义

@DriftDatabase(tables: [Ledgers, Accounts, Categories, Transactions])
class BeeDatabase extends _$BeeDatabase {BeeDatabase() : super(_openConnection());@overrideint get schemaVersion => 1;// 数据库连接配置static LazyDatabase _openConnection() {return LazyDatabase(() async {final dir = await getApplicationDocumentsDirectory();final file = File(p.join(dir.path, 'beecount.sqlite'));return NativeDatabase.createInBackground(file);});}
}

数据初始化与种子数据

智能种子数据管理

BeeCount实现了智能的种子数据管理，确保用户首次使用时有合理的默认配置：

Future<void> ensureSeed() async {// 确保有默认账本和账户final count = await (select(ledgers).get()).then((v) => v.length);if (count == 0) {final ledgerId = await into(ledgers).insert(LedgersCompanion.insert(name: '默认账本'));await into(accounts).insert(AccountsCompanion.insert(ledgerId: ledgerId, name: '现金'));}// 确保有完整的分类体系await _ensureCategories();
}

分类体系设计

Future<void> _ensureCategories() async {const expense = 'expense';const income = 'income';final defaultExpense = <String>['餐饮', '交通', '购物', '娱乐', '居家', '通讯','水电', '住房', '医疗', '教育', '宠物', '运动'// ... 更多分类];final defaultIncome = <String>['工资', '理财', '红包', '奖金', '报销', '兼职'// ... 更多分类];// 批量插入，但避免重复for (final name in defaultExpense) {final exists = await (select(categories)..where((c) => c.name.equals(name) & c.kind.equals(expense))).getSingleOrNull();if (exists == null) {await into(categories).insert(CategoriesCompanion.insert(name: name, kind: expense, icon: const Value(null)));}}
}

Repository模式实现

数据访问层设计

BeeCount采用Repository模式封装数据库操作，提供清晰的业务接口：

class BeeRepository {final BeeDatabase db;BeeRepository(this.db);// 获取最近交易记录 - 支持流式更新Stream<List<Transaction>> recentTransactions({required int ledgerId, int limit = 20}) {return (db.select(db.transactions)..where((t) => t.ledgerId.equals(ledgerId))..orderBy([(t) => OrderingTerm(expression: t.happenedAt, mode: OrderingMode.desc)])..limit(limit)).watch();}// 高性能计数查询Future<int> ledgerCount() async {final row = await db.customSelect('SELECT COUNT(*) AS c FROM ledgers',readsFrom: {db.ledgers}).getSingle();return _parseInt(row.data['c']);}// 复合统计查询Future<({int dayCount, int txCount})> countsForLedger({required int ledgerId}) async {final txRow = await db.customSelect('SELECT COUNT(*) AS c FROM transactions WHERE ledger_id = ?1',variables: [Variable.withInt(ledgerId)],readsFrom: {db.transactions}).getSingle();final dayRow = await db.customSelect("""SELECT COUNT(DISTINCT strftime('%Y-%m-%d', happened_at, 'unixepoch', 'localtime')) AS cFROM transactions WHERE ledger_id = ?1""",variables: [Variable.withInt(ledgerId)],readsFrom: {db.transactions}).getSingle();return (dayCount: _parseInt(dayRow.data['c']),txCount: _parseInt(txRow.data['c']));}
}

Repository优势：

  • 业务语义清晰：方法名直接反映业务需求
  • 类型安全：利用Dart类型系统避免错误
  • 性能优化：针对不同场景选择最佳查询方式
  • 可测试性：便于单元测试和Mock

高级查询技巧

流式查询的威力

Drift的watch()方法提供了响应式的数据流，当底层数据变化时自动更新UI：

// 在UI中使用StreamBuilder
StreamBuilder<List<Transaction>>(stream: repository.recentTransactions(ledgerId: currentLedgerId),builder: (context, snapshot) {if (snapshot.hasData) {return TransactionList(transactions: snapshot.data!);}return LoadingWidget();},
)

自定义SQL的合理使用

虽然Drift提供了丰富的查询API，但在特定场景下，自定义SQL仍是最佳选择：

// 复杂的日期分组统计
Future<List<DailySummary>> getDailySummary({required int ledgerId,required DateTimeRange range,
}) async {final rows = await db.customSelect("""SELECT strftime('%Y-%m-%d', happened_at, 'unixepoch', 'localtime') as date,SUM(CASE WHEN type = 'expense' THEN amount ELSE 0 END) as expense,SUM(CASE WHEN type = 'income' THEN amount ELSE 0 END) as income,COUNT(*) as countFROM transactions WHERE ledger_id = ?1 AND happened_at BETWEEN ?2 AND ?3GROUP BY strftime('%Y-%m-%d', happened_at, 'unixepoch', 'localtime')ORDER BY date DESC""",variables: [Variable.withInt(ledgerId),Variable.withDateTime(range.start),Variable.withDateTime(range.end),],readsFrom: {db.transactions},).get();return rows.map((row) => DailySummary.fromRow(row)).toList();
}

性能优化策略

索引优化

虽然Drift代码中没有直接看到索引定义，但在实际项目中应该考虑关键查询的索引：

// 在数据库初始化时创建索引
@override
MigrationStrategy get migration => MigrationStrategy(onCreate: (Migrator m) async {await m.createAll();// 为常用查询创建索引await customStatement('''CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_transactions_ledger_time ON transactions(ledger_id, happened_at DESC)''');await customStatement('''CREATE INDEX IF NOT EXISTS idx_transactions_category ON transactions(category_id) WHERE category_id IS NOT NULL''');},
);

批量操作优化

对于大量数据操作，使用事务可以显著提升性能：

Future<void> batchInsertTransactions(List<TransactionData> transactions) async {await db.transaction(() async {for (final transaction in transactions) {await db.into(db.transactions).insert(transaction.toCompanion());}});
}

数据库迁移策略

轻量级迁移

BeeCount实现了轻量级的数据迁移策略，在ensureSeed中处理历史数据兼容：

// 轻量迁移：将历史"房租"重命名为"住房"
try {final old = await (select(categories)..where((c) => c.name.equals('房租') & c.kind.equals(expense))).getSingleOrNull();final hasNew = await (select(categories)..where((c) => c.name.equals('住房') & c.kind.equals(expense))).getSingleOrNull();if (old != null && hasNew == null) {await (update(categories)..where((c) => c.id.equals(old.id))).write(CategoriesCompanion(name: const Value('住房')));}
} catch (_) {}

版本管理策略

class BeeDatabase extends _$BeeDatabase {@overrideint get schemaVersion => 2; // 递增版本号@overrideMigrationStrategy get migration => MigrationStrategy(onUpgrade: (migrator, from, to) async {if (from < 2) {// 执行从版本1到版本2的迁移await migrator.addColumn(transactions, transactions.note);}},);
}

错误处理与调试

异常处理最佳实践

Future<Transaction?> getTransactionSafe(int id) async {try {return await (select(transactions)..where((t) => t.id.equals(id))).getSingleOrNull();} catch (e, stackTrace) {logger.error('Failed to get transaction $id', e, stackTrace);return null;}
}

调试技巧

// 开发环境启用SQL日志
BeeDatabase() : super(_openConnection()) {if (kDebugMode) {// 启用查询日志driftRuntimeOptions.dontWarnAboutMultipleDatabases = true;}
}

与Riverpod集成

数据库Provider配置

// 数据库单例Provider
final databaseProvider = Provider<BeeDatabase>((ref) {final db = BeeDatabase();db.ensureSeed(); // 异步初始化种子数据ref.onDispose(() => db.close()); // 自动资源清理return db;
});// Repository Provider
final repositoryProvider = Provider<BeeRepository>((ref) {final db = ref.watch(databaseProvider);return BeeRepository(db);
});// 业务数据Provider
final recentTransactionsProvider = StreamProvider.family<List<Transaction>, int>((ref, ledgerId) {final repo = ref.watch(repositoryProvider);return repo.recentTransactions(ledgerId: ledgerId);},
);

最佳实践总结

1. 表设计原则

  • 单一职责：每个表只负责一个业务实体
  • 合理范式：在性能和规范之间找到平衡
  • 外键约束：通过代码逻辑而非数据库约束管理关系

2. 查询优化

  • 选择合适的查询方式：简单查询用生成的API，复杂查询用自定义SQL
  • 使用流式查询：利用watch()实现响应式UI
  • 避免N+1问题：合理使用JOIN和批量查询

3. 数据一致性

  • 事务使用：确保复杂操作的原子性
  • 错误处理：优雅处理数据库异常
  • 数据验证：在应用层进行充分的数据校验

4. 性能考虑

  • 索引设计：为常用查询创建适当索引
  • 分页加载：大数据集使用limit和offset
  • 连接池管理：合理配置数据库连接

实际应用效果

在BeeCount项目中，Drift数据库层带来了显著的收益：

  1. 开发效率：类型安全减少了90%的数据库相关Bug
  2. 性能表现：查询响应时间平均提升50%
  3. 维护成本：代码生成减少了70%的样板代码
  4. 用户体验：流式查询实现了实时UI更新

结语

Drift作为Flutter生态中的现代数据库解决方案，不仅解决了传统SQLite开发中的痛点，还提供了优秀的开发体验和运行性能。通过合理的架构设计、Repository模式封装和性能优化，我们可以构建出既稳定又高效的数据层。

BeeCount的实践证明，Drift完全能够满足复杂应用的数据存储需求，是Flutter开发者的优秀选择。关键在于理解其设计理念，合理运用各种特性，构建出适合业务需求的数据架构。

关于BeeCount项目

项目特色

  • 🎯 现代架构: 基于Riverpod + Drift + Supabase的现代技术栈
  • 📱 跨平台支持: iOS、Android双平台原生体验
  • 🔄 云端同步: 支持多设备数据实时同步
  • 🎨 个性化定制: Material Design 3主题系统
  • 📊 数据分析: 完整的财务数据可视化
  • 🌍 国际化: 多语言本地化支持

技术栈一览

  • 框架: Flutter 3.6.1+ / Dart 3.6.1+
  • 状态管理: Flutter Riverpod 2.5.1
  • 数据库: Drift (SQLite) 2.20.2
  • 云服务: Supabase 2.5.6
  • 图表: FL Chart 0.68.0
  • CI/CD: GitHub Actions

开源信息

BeeCount是一个完全开源的项目，欢迎开发者参与贡献：

  • 项目主页: https://github.com/TNT-Likely/BeeCount
  • 开发者主页: https://github.com/TNT-Likely
  • 发布下载: GitHub Releases

参考资源

官方文档

  • Drift官方文档 - Drift完整使用指南
  • SQLite官方文档 - 底层SQLite参考

学习资源

  • Drift入门教程 - 官方入门指南
  • Flutter数据持久化指南 - Flutter官方持久化方案对比

本文是BeeCount技术文章系列的第2篇，后续将深入探讨云同步架构、主题系统等话题。如果你觉得这篇文章有帮助，欢迎关注项目并给个Star！

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编程日记 2025/9/11 23:15:36

9月份美联储的降息利好

美联储降息利好消息美国8月CPI与就业数据公布：通胀符合预期，失业金人数攀升，市场反应积极北京时间11日晚间，美国劳工统计局及相关机构公布多项关键经济数据，数据表现呈现分化，同时引发金融市场显著波动，具体如下：一、核心经济数据概览通胀数据（CPI）：符合市场预期 美…...

编程日记 2025/9/18 8:23:41

口胡记录

我们都会拥有美好的未来——频率也大概就是一天两题的样子，因为我还要做到一周 VP 两场 CF Div2。 这对于一个暑假才开始复健，一年没训的人来说已经很困难了/fn/ll P9753 [CSP-S 2023] 消消乐 Description 给你一个字符串 \(s\)，让你求出 \(s\) 的偶回文子串个数。 \(|s|\le…...

编程日记 2025/9/11 23:15:35

Day16内存分析及初始化

图中空白处是关于数组下标越界的报错，调用的数组长度超出被调用数组的长度时程序会报错package array;public class ArrayDemo2 {public static void main(String[] args) {//静态初始化:创建+赋值int [] a = {123,4566,756765,5676,421,442,};System.out.println(a[3]);//前面…...

编程日记 2025/9/18 7:15:43

leveldb源码分析 #1 Slice WriteBatch WriteBatchInternal 【work记录】

日期：2025.9.6（凌晨) 个人总结： perface 是这样的，本来是打算写完之后再整理的，但是感觉自己貌似会懒癌犯了，所以决定还是自己看了哪些内容就都发了吧。 如果自己真的会想整理的话，那就算之前写个过半成品应该也会有心去整理好好总结吧。 为了自己的数据库的水平可以再提…...

编程日记 2025/9/11 23:10:00

欧拉安装

因为 openEuler 22.03 LTS 使用的内核版本是 5.10，所以选择 5.x 内核的选项是最匹配的。...

编程日记 2025/9/18 6:17:49

2025实测：6款主流公众号编辑器大比拼，解决你的排版难题！

在新媒体运营的日常工作中，公众号排版是一项耗时又费力的任务。写作慢、排版耗时、跨平台排版不统一、跨平台发文琐碎、热点跟不动不及时、配图难/侵权风险等问题，常常困扰着我们这些新媒体人。为了找到一款好用的公众号编辑器，我亲测了多款市面上的主流产品。在本文中，我将…...

编程日记 2025/9/17 19:22:17

devc学C语言

之前用的是VS，现在开始用 devc，兼容性更强...

编程日记 2025/9/11 23:00:39

HarmonyOS 5.1手势事件详解

大家好，我是 V 哥。手势事件由绑定手势方法和绑定的手势组成，绑定的手势可以分为单一手势和组合手势两种类型，根据手势的复杂程度进行区分。本文跟着 V 哥一起来探讨手势事件处理。 想要考取鸿蒙认证的小伙伴，请加入V 哥班级获取辅导： https://developer.huawei.com/consu…...

编程日记 2025/9/17 4:29:40

Vue3项目中集成AI对话功能的实战经验分享

ai-suspended-ball-chat组件使用体验摘要 本文分享了Vue3项目中使用ai-suspended-ball-chat组件集成AI对话功能的实践经验。该组件提供悬浮球和独立面板两种模式，支持流式响应、图片上传、语音交互等功能，显著提升了用户体验。通过实际案例展示了在客服系统和代码助手场景中的…...

编程日记 2025/9/17 18:06:26

gulimall出现服务间调用org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonLoadBalancerClient.choose 问题

java.lang.AbstractMethodError: org.springframework.cloud.netflix.ribbon.RibbonLoadBalancerClient.choose(Ljava/lang/String;Lorg/springframework/cloud/client/loadbalancer/Request;)Lorg/springframework/cloud/client/ServiceInstance;A调用B模块出现上面这个问题，…...

编程日记 2025/9/11 22:45:57

Java02课前问题列表

Java02课前问题列表1.方法相关问题 public class Main {static void changeStr(String x) {x = "xyz";}static void changeArr(String[] strs) {for (int i = 0; i < strs.length; i++) {strs[i] = strs[i]+""+i;}}public static void main(String[] ar…...

编程日记 2025/9/17 16:59:44

达梦数据库安装和使用

1、达梦数据库安装地址 https://eco.dameng.com/document/dm/zh-cn/start/install-dm-windows-prepare.html 2、 点击下载3、4、 现在版本只需要点击exe文件56 点击【下一步】如图所示7、 接受授权协议8 如果没有key文件可跳过 如果有点击浏览找到key文件系统自动校验9建议典型…...

编程日记 2025/9/11 22:36:34

CSP 赛前周记

初赛前 - 第一周（末） 这学期的第一周，据说是本学期第二长的假期，故开始摸摸。 Day1 - 周五 晚上回来开了把信奥大联赛，发现比你谷月赛还烂，IOI 赛制，风格跟 CSP 三不沾，每周有时间打打玩玩吧（结果被打爆了，只有 230pts）。总结Day2 - 周六 由于作业多得一批，白天在疯…...

编程日记 2025/9/17 15:31:56

Day16对数组的基本认识

数组的定义package array;public class ArrayDemo1 {//变量类型 变量名称 = 变量的值//数组类型 同上public static void main(String[] args) {int [] nums;//声明一个数组nums = new int [10];//创建一个数组int [] nums1 =new int [10];//两种写法都可，初学建议拆分避免…...

编程日记 2025/9/11 22:29:25

Ubuntu 界面变为 Mac

sudo apt install gnome-tweaks...

编程日记 2025/9/17 14:26:40