面试题：SQLite Android SQLiteDatabase类的底层原理及定制扩展

Android SQLiteDatabase类底层实现原理

与SQLite原生库交互方式
- JNI（Java Native Interface）：Android通过JNI实现Java层（SQLiteDatabase类所在层）与C/C++编写的SQLite原生库的通信。JNI提供了一套标准，使得Java代码能够调用本地C/C++函数，同时本地代码也能访问Java对象和方法。
- SQLiteOpenHelper：通常通过SQLiteOpenHelper类来管理数据库的创建和版本管理。SQLiteOpenHelper内部在合适的时机（如第一次使用数据库或版本变化时），通过JNI调用SQLite原生库的函数来创建数据库文件、执行SQL语句创建表等操作。例如，onCreate(SQLiteDatabase db)方法中对数据库的初始化操作，实际是通过JNI调用SQLite原生库函数执行SQL语句实现的。
- 事务处理：SQLiteDatabase类的事务方法（如beginTransaction()、setTransactionSuccessful()、endTransaction()），也是通过JNI映射到SQLite原生库的事务相关函数，确保数据库操作的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID特性）。

定制扩展SQLiteDatabase类实现自定义加密存储功能

主要思路
- 数据加密处理：在数据写入数据库之前，对需要加密的数据进行加密操作；在从数据库读取数据之后，对读取的数据进行解密操作。
- 透明性设计：尽量保证对上层应用开发者透明，即应用开发者在使用数据库的增删改查等操作时，不需要额外关注加密解密过程，就像使用普通数据库一样。
- 与现有架构兼容：扩展功能要与SQLiteDatabase原有的架构和功能相兼容，不影响正常的数据库操作流程。
关键步骤
- 选择加密算法：可以选择如AES（高级加密标准）等成熟的加密算法。在Android中，可以使用javax.crypto包下的相关类来实现加密和解密操作。
- 重写关键方法：
  - 插入（insert）方法：重写insert方法，在将数据插入数据库之前，对指定字段的数据进行加密处理。例如：

@Override
public long insert(String table, String nullColumnHack, ContentValues values) {
    for (String key : values.keySet()) {
        if (shouldEncryptColumn(key)) {
            String originalValue = values.getAsString(key);
            String encryptedValue = encrypt(originalValue);
            values.put(key, encryptedValue);
        }
    }
    return super.insert(table, nullColumnHack, values);
}

 - **查询（query）方法**：重写`query`方法，在从数据库读取数据之后，对加密字段的数据进行解密处理。例如：

@Override
public Cursor query(String table, String[] columns, String selection, String[] selectionArgs, String groupBy, String having, String orderBy) {
    Cursor cursor = super.query(table, columns, selection, selectionArgs, groupBy, having, orderBy);
    if (cursor != null && cursor.moveToFirst()) {
        do {
            for (int i = 0; i < columns.length; i++) {
                if (shouldEncryptColumn(columns[i])) {
                    String encryptedValue = cursor.getString(i);
                    String decryptedValue = decrypt(encryptedValue);
                    cursor.moveToInsertRow();
                    cursor.updateString(i, decryptedValue);
                    cursor.moveToPrevious();
                }
            }
        } while (cursor.moveToNext());
        cursor.moveToFirst();
    }
    return cursor;
}

加密密钥管理：需要设计一套安全的密钥管理机制。可以使用Android Keystore系统来安全地存储加密密钥，确保密钥的保密性和完整性。例如，在应用安装或首次使用时生成密钥并存储到Keystore中，在加密和解密操作时从Keystore中获取密钥。
测试与优化：对扩展后的SQLiteDatabase类进行全面的功能测试，包括数据的加密存储、解密读取、事务处理等，确保功能正常且不影响性能。同时，对加密解密过程进行性能优化，减少对数据库操作性能的影响。

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面试题：SQLite Android SQLiteDatabase类的底层原理及定制扩展

知识考点

面试题答案

Android SQLiteDatabase类底层实现原理

定制扩展SQLiteDatabase类实现自定义加密存储功能