Floor — यह क्या है, Flutter में SQLite के ऊपर ORM

Floor क्या है?

Floor SQLite के ऊपर बनी Flutter और Dart के लिए एक ORM लाइब्रेरी है। यह एंटिटी (Entity), Data Access Objects (DAO) और डेटाबेस (Database) का वर्णन करने के लिए एनोटेशन का उपयोग करती है। कोड जनरेशन build_runner और floor_generator के माध्यम से की जाती है — कंपाइलर DAO इम्प्लीमेंटेशन और एक प्रबंधक डेटाबेस क्लास बनाता है। raw sqflite के विपरीत, Floor टाइप रिफ्लेक्शन के माध्यम से कॉलम को Entity फ़ील्ड में स्वचालित रूप से मैप करके ResultSet से Dart ऑब्जेक्ट में मैन्युअल रूपांतरण की आवश्यकता को पूरी तरह समाप्त करता है।

Floor Android डेवलपर्स को Room से परिचित Repository + DAO पैटर्न का अनुसरण करता है। प्रत्येक तालिका को @Entity एनोटेशन वाली Dart क्लास द्वारा दर्शाया जाता है, SQL क्वेरीज़ को @dao एनोटेशन वाले इंटरफ़ेस में समूहित किया जाता है, और डेटाबेस को @Database वाली एब्सट्रैक्ट क्लास में इकट्ठा किया जाता है। यह दृष्टिकोण डेटा मॉडल को क्वेरी लॉजिक से सख्ती से अलग करता है।

Flutter Pulse (2023) के अनुसार, Floor को 28% Flutter प्रोजेक्ट्स में चुना जाता है जिन्हें स्थानीय डेटाबेस की आवश्यकता होती है। इसे चुनने के मुख्य कारण SQL से परिचितता (नई क्वेरी भाषा सीखने की आवश्यकता नहीं) और कंपाइल-टाइम क्वेरी जाँच हैं। इसके अलावा, Floor पढ़ने योग्य कोड जनरेट करता है जो कस्टम DSL वाले अधिक एब्सट्रैक्ट ORM की तुलना में डीबग करना आसान है, जो टीम में नए डेवलपर्स के लिए प्रवेश बाधा को कम करता है।

Floor आर्किटेक्चर

Floor तीन परतों से बना है: Entity (तालिका मॉडल), DAO (क्वेरी इंटरफ़ेस) और Database (प्रवेश बिंदु)। जनरेटर फ़ील्ड मैपिंग के लिए _$_Entity इम्प्लीमेंटेशन और SQL निष्पादन के लिए _$_Dao बनाता है। जब Entity या DAO बदलता है, तो build_runner को पुनरारंभ करना पर्याप्त है — कोड स्वचालित रूप से अपडेट होता है। स्कीमा संस्करणों के बीच माइग्रेशन के लिए, Floor अनुक्रमिक संस्करण संख्याओं का उपयोग करता है, जो उपयोगकर्ता उपकरणों पर ऐप अपडेट करते समय डेटा अखंडता सुनिश्चित करता है।

Flutter में Floor कैसे काम करता है?

Floor प्लेटफ़ॉर्म बिल्ड के लिए sqflite पैकेज और डेस्कटॉप और वेब के लिए sqlite3 के माध्यम से SQLite का उपयोग करता है। जब ऐप शुरू होता है, Floor SQLite फ़ाइल बनाता या खोलता है, माइग्रेशन लागू करता है और क्वेरी निष्पादित करने के लिए DAO विधियाँ तैयार करता है। सभी ऑपरेशन Future और Stream के माध्यम से एसिंक्रोनस रूप से निष्पादित होते हैं।

Floor में कोड जनरेशन इस प्रकार काम करता है: पार्सर स्रोत फ़ाइलों से एनोटेशन पढ़ता है, मॉडल और क्वेरीज़ का AST (Abstract Syntax Tree) बनाता है, फिर _$ उपसर्ग के साथ Dart फ़ाइलें जनरेट करता है। जनरेटेड कोड में ResultSet → Entity मैपर और इसके विपरीत शामिल हैं।

थ्रेड सुरक्षा

Floor एक एकल isolate में SQLite के साथ काम करता है। सभी क्वेरीज़ एसिंक्रोनस रूप से निष्पादित होती हैं, लेकिन समवर्ती लेखन SQLite स्तर पर लॉक होते हैं। ट्रांज़ैक्शन के लिए, @transaction एनोटेशन का उपयोग किया जाता है, जो क्वेरीज़ के समूह की परमाणुता और त्रुटि पर रोलबैक सुनिश्चित करता है।

Floor vs Drift: Flutter के लिए ORM तुलना

Floor और Drift दोनों SQLite के ऊपर ORM हैं, लेकिन वे दर्शन में भिन्न हैं। Floor Android के Room के करीब है, Drift अंतर्निहित Stream API और SQL फ़ाइलों के माध्यम से क्वेरी संकलन के साथ अधिक रिएक्टिव है। उनके बीच चुनाव टीम के अनुभव और आवश्यक रिएक्टिविटी पर निर्भर करता है।

Floor कब चुनें

Floor उन टीमों के लिए विकल्प है जो पहले से SQL और Android Room से परिचित हैं। यदि डेवलपर्स मैन्युअल रूप से SQL क्वेरी लिखने के आदी हैं और SQLite के ऊपर न्यूनतम आवरण चाहते हैं — तो Floor नया DSL सीखे बिना टाइपिंग प्रदान करता है। यह डीबग करना भी आसान है क्योंकि जनरेटेड कोड पढ़ने योग्य और पूर्वानुमेय है।

Drift कब बेहतर है

Drift अधिक शक्तिशाली रिएक्टिविटी प्रदान करता है और अधिक प्लेटफ़ॉर्म का समर्थन करता है। यदि ऐप UI अपडेट के लिए Stream का सक्रिय रूप से उपयोग करता है, JOIN और सबक्वेरीज़ के साथ जटिल क्वेरी की आवश्यकता है, या वेब को लक्षित करता है — Drift बेहतर है। हालांकि, इसके स्वयं के DSL को सीखने की आवश्यकता के कारण इसकी प्रवेश बाधा अधिक है।

Floor के साथ कोड उदाहरण

Floor एनोटेशन के आसपास बनाया गया है। नीचे टास्क लिस्ट ऐप के लिए Entity, DAO और Database का पूरा उदाहरण दिया गया है। build_runner चलाने के बाद, जनरेटेड क्लासेज़ उपयोग के लिए तैयार हैं।

Entity और DAO को परिभाषित करना

TaskEntity क्लास @Entity एनोटेशन के साथ task तालिका पर मैप होती है। @primaryKey वाला फ़ील्ड प्राथमिक कुंजी बन जाता है। TaskDao इंटरफ़ेस में तालिका संचालन के लिए विधियाँ हैं — प्रत्येक विधि @Query, @Insert, @Update या @Delete से एनोटेड है।

@entity
class TaskEntity {
    @PrimaryKey(autoGenerate: true)
    final int id;
    final String title;
    final bool isCompleted;
    final int priority;

    TaskEntity({this.id, required this.title,
        this.isCompleted = false, this.priority = 0});
}

@dao
abstract class TaskDao {
    @Query('SELECT * FROM TaskEntity ORDER BY priority DESC')
    Future<List<TaskEntity>> getAllTasks();

    @Insert
    Future<int> insertTask(TaskEntity task);

    @Update
    Future<void> updateTask(TaskEntity task);

    @Query('SELECT * FROM TaskEntity WHERE isCompleted = :status')
    Stream<List<TaskEntity>> watchTasks(bool status);
}

डेटाबेस आरंभीकरण

@Database एनोटेशन वाली एब्सट्रैक्ट क्लास Entity और DAO को जोड़ती है। databaseBuilder विधि डेटाबेस इंस्टेंस बनाती है। build कॉल करने के बाद, डेटाबेस तैयार है: Floor SQLite फ़ाइल खोलता है, माइग्रेशन लागू करता है और काम के लिए DAO लौटाता है।

@Database(version: 1, entities: [TaskEntity])
abstract class AppDatabase extends FloorDatabase {
    TaskDao get taskDao;
}

// उपयोग
final database = await $FloorAppDatabase.databaseBuilder('app.db').build();
final taskDao = database.taskDao;
final tasks = await taskDao.getAllTasks();

Stream के माध्यम से रिएक्टिव क्वेरीज़

Floor DAO विधियों से Stream लौटाने का समर्थन करता है। तालिका में किसी भी बदलाव पर, Stream एक नई सूची उत्सर्जित करता है। यह Flutter में StreamBuilder के साथ एकीकृत होता है — जब रिकॉर्ड जोड़े, संशोधित या हटाए जाते हैं तो UI स्वचालित रूप से अपडेट होता है।

@Query('SELECT * FROM TaskEntity ORDER BY priority DESC')
Stream<List<TaskEntity>> watchAllTasks();

// Flutter विजेट में
StreamBuilder<List<TaskEntity>>(
    stream: taskDao.watchAllTasks(),
    builder: (context, snapshot) {
        final tasks = snapshot.data ?? [];
        return ListView.builder(
            itemCount: tasks.length,
            itemBuilder: (_, i) => TaskTile(tasks[i]),
        );
    },
)

Floor में माइग्रेशन और वर्ज़निंग

Floor @Database एनोटेशन में version पैरामीटर के माध्यम से डेटाबेस वर्ज़निंग का समर्थन करता है। जब Entity बदलता है (फ़ील्ड जोड़ना या हटाना), तो आपको वर्ज़न बढ़ाने और माइग्रेशन जोड़ने की आवश्यकता है। माइग्रेशन एक Dart फ़ंक्शन है जो ट्रांज़ैक्शन प्राप्त करता है और ALTER TABLE SQL क्वेरी निष्पादित करता है।

माइग्रेशन उदाहरण

मान लें कि वर्ज़न 2 में हमने TaskEntity में dueDate फ़ील्ड जोड़ा। माइग्रेशन ALTER TABLE SQL क्वेरी के माध्यम से किया जाता है। यदि माइग्रेशन निर्दिष्ट नहीं है, Floor MigrationStrategy को कॉल करता है जहाँ आप fallback सेट कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, डेटा हानि के साथ तालिका को पुनः बनाना)।

Floor क्वेरीज़ का परीक्षण

Floor अंतर्निहित मॉक फ्रेमवर्क प्रदान नहीं करता, लेकिन डेटाबेस को परीक्षणों में आसानी से बदला जा सकता है। inMemoryDatabaseBuilder बनाएँ — यह स्कीमा में प्रोडक्शन के समान मेमोरी में SQLite डेटाबेस बनाता है। प्रत्येक परीक्षण के बाद, परीक्षण परिदृश्यों को अलग करने के लिए deleteDatabase के माध्यम से डेटा साफ़ करें।

Floor में ट्रांज़ैक्शन और बैच ऑपरेशन

Floor DAO विधियों पर @transaction एनोटेशन के माध्यम से ट्रांज़ैक्शन का समर्थन करता है। ट्रांज़ैक्शन के अंदर, कई क्वेरीज़ त्रुटि पर रोलबैक गारंटी के साथ क्रमिक रूप से निष्पादित होती हैं। List पैरामीटर के साथ @Insert के माध्यम से बैच सम्मिलन एक कॉल में कई रिकॉर्ड सम्मिलित करने को अनुकूलित करता है — यह लूप में एक बार में एक रिकॉर्ड सम्मिलित करने से कई गुना तेज़ है। बल्क ऑपरेशन के लिए, 100–200 रिकॉर्ड के बैच सम्मिलन का उपयोग करें: यह सीमित संसाधनों वाले मोबाइल उपकरणों पर निष्पादन गति और RAM खपत के बीच इष्टतम संतुलन है।

final migration1to2 = Migration(1, 2, (database) async {
    await database.execute(
        'ALTER TABLE TaskEntity ADD COLUMN dueDate TEXT'
    );
});

final database = await $FloorAppDatabase.databaseBuilder('app.db')
    .addMigrations([migration1to2])
    .build();