iOS 数据持久化

2018-02-27  本文已影响34人  iOS_肖晨

本文转自iOS中几种数据持久化方案,仅用作个人记录学习之用。

概论

所谓的持久化,就是将数据保存到硬盘中,使得在应用程序或机器重启后可以继续访问之前保存的数据。在iOS开发中,有很多数据持久化的方案,接下来我将尝试着介绍一下5种方案:

plist文件(属性列表)
preference(偏好设置)
NSKeyedArchiver(归档)
SQLite3
CoreData

沙盒

在介绍各种存储方法之前,有必要说明以下沙盒机制。iOS程序默认情况下只能访问程序自己的目录,这个目录被称为“沙盒”。

1.结构

既然沙盒就是一个文件夹,那就看看里面有什么吧。沙盒的目录结构如下:

"应用程序包"
    Documents
    Library
        Caches
        Preferences
    tmp
2.目录特性

虽然沙盒中有这么多文件夹,但是没有文件夹都不尽相同,都有各自的特性。所以在选择存放目录时,一定要认真选择适合的目录。

Plist文件

plist文件是将某些特定的类,通过XML文件的方式保存在目录中。
可以被序列化的类型只有如下几种:

NSArray;
NSMutableArray;
NSDictionary;
NSMutableDictionary;
NSData;
NSMutableData;
NSString;
NSMutableString;
NSNumber;
NSDate;
1.获得文件路径
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *fileName = [path stringByAppendingPathComponent:@"123.plist"];
2.存储
NSArray *array = @[@"123", @"456", @"789"];
[array writeToFile:fileName atomically:YES];
3.读取
NSArray *result = [NSArray arrayWithContentsOfFile:fileName];
NSLog(@"%@", result);
4.注意
只有以上列出的类型才能使用plist文件存储。
存储时使用writeToFile: atomically:方法。 其中atomically表示是否需要先写入一个辅助文件,再把辅助文件拷贝到目标文件地址。这是更安全的写入文件方法,一般都写YES。
读取时使用arrayWithContentsOfFile:方法。

Preference

1.使用方法
//1.获得NSUserDefaults文件
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
    
//2.向文件中写入内容
[userDefaults setObject:@"AAA" forKey:@"a"];
[userDefaults setBool:YES forKey:@"sex"];
[userDefaults setInteger:21 forKey:@"age"];
//2.1立即同步
[userDefaults synchronize];
    
//3.读取文件
NSString *name = [userDefaults objectForKey:@"a"];
BOOL sex = [userDefaults boolForKey:@"sex"];
NSInteger age = [userDefaults integerForKey:@"age"];
    
NSLog(@"%@, %d, %ld", name, sex, age);
2.注意

NSKeyedArchiver

归档在iOS中是另一种形式的序列化,只要遵循了NSCoding协议的对象都可以通过它实现序列化。由于决大多数支持存储数据的Foundation和Cocoa Touch类都遵循了NSCoding协议,因此,对于大多数类来说,归档相对而言还是比较容易实现的。

1.遵循NSCoding协议

NSCoding协议声明了两个方法,这两个方法都是必须实现的。一个用来说明如何将对象编码到归档中,另一个说明如何进行解档来获取一个新对象。

    //1.遵循NSCoding协议 
    @interface Person : NSObject <NSCoding>

    //2.设置属性
    @property (strong, nonatomic) UIImage *avatar;
    @property (copy, nonatomic) NSString *name;
    @property (assign, nonatomic) NSInteger age;

    @end
    //解档
    - (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
        if ([super init]) {
            self.avatar = [aDecoder decodeObjectForKey:@"avatar"];
            self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
            self.age = [aDecoder decodeIntegerForKey:@"age"];
        }
        
        return self;
    }

    //归档
    - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
        [aCoder encodeObject:self.avatar forKey:@"avatar"];
        [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
        [aCoder encodeInteger:self.age forKey:@"age"];
    }
2.使用
    NSString *file = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject stringByAppendingPathComponent:@"person.data"];
        
    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.avatar = self.avatarView.image;
    person.name = self.nameField.text;
    person.age = [self.ageField.text integerValue];
        
    [NSKeyedArchiver archiveRootObject:person toFile:file];
    NSString *file = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject stringByAppendingPathComponent:@"person.data"];
        
    Person *person = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:file];
    if (person) {
       self.avatarView.image = person.avatar;
       self.nameField.text = person.name;
       self.ageField.text = [NSString stringWithFormat:@"%ld", person.age];
    }
3.注意

SQLite3

之前的所有存储方法,都是覆盖存储。如果想要增加一条数据就必须把整个文件读出来,然后修改数据后再把整个内容覆盖写入文件。所以它们都不适合存储大量的内容。

1.字段类型

表面上SQLite将数据分为以下几种类型:

integer : 整数
real : 实数(浮点数)
text : 文本字符串
blob : 二进制数据,比如文件,图片之类的

实际上SQLite是无类型的。即不管你在创表时指定的字段类型是什么,存储是依然可以存储任意类型的数据。而且在创表时也可以不指定字段类型。SQLite之所以什么类型就是为了良好的编程规范和方便开发人员交流,所以平时在使用时最好设置正确的字段类型!主键必须设置成integer

2. 准备工作

准备工作就是导入依赖库啦,在iOS中要使用SQLite3,需要添加库文件:libsqlite3.dylib并导入主头文件,这是一个C语言的库,所以直接使用SQLite3还是比较麻烦的。

3.使用
    /**
     *  打开数据库并创建一个表
     */
    - (void)openDatabase {
        
        //1.设置文件名
        NSString *filename = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject stringByAppendingPathComponent:@"person.db"];
        
        //2.打开数据库文件,如果没有会自动创建一个文件
        NSInteger result = sqlite3_open(filename.UTF8String, &_sqlite3);
        if (result == SQLITE_OK) {
            NSLog(@"打开数据库成功!");
            
            //3.创建一个数据库表
            char *errmsg = NULL;
            
            sqlite3_exec(_sqlite3, "CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_person(id integer primary key autoincrement, name text, age integer)", NULL, NULL, &errmsg);
            if (errmsg) {
                NSLog(@"错误:%s", errmsg);
            } else {
                NSLog(@"创表成功!");
            }
                
        } else {
            NSLog(@"打开数据库失败!");
        }
    }
/**
*  往表中插入1000条数据
*/
- (void)insertData {
    
NSString *nameStr;
NSInteger age;
for (NSInteger i = 0; i < 1000; i++) {
   nameStr = [NSString stringWithFormat:@"Bourne-%d", arc4random_uniform(10000)];
   age = arc4random_uniform(80) + 20;
   
   NSString *sql = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO t_person (name, age) VALUES('%@', '%ld')", nameStr, age];
   
   char *errmsg = NULL;
   sqlite3_exec(_sqlite3, sql.UTF8String, NULL, NULL, &errmsg);
   if (errmsg) {
       NSLog(@"错误:%s", errmsg);
   }
}
    
NSLog(@"插入完毕!");
}
    sqlite3_prepare_v2() : 检查sql的合法性
    sqlite3_step() : 逐行获取查询结果,不断重复,直到最后一条记录
    sqlite3_coloum_xxx() : 获取对应类型的内容,iCol对应的就是SQL语句中字段的顺序,从0开始。根据实际查询字段的属性,使用sqlite3_column_xxx取得对应的内容即可。
    sqlite3_finalize() : 释放stmt
/**
 *  从表中读取数据到数组中
 */
- (void)readData {
    NSMutableArray *mArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1000];
    char *sql = "select name, age from t_person;";
    sqlite3_stmt *stmt;
    
    NSInteger result = sqlite3_prepare_v2(_sqlite3, sql, -1, &stmt, NULL);
    if (result == SQLITE_OK) {
        while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
        
            char *name = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 0);
            NSInteger age = sqlite3_column_int(stmt, 1);
            
            //创建对象
            Person *person = [Person personWithName:[NSString stringWithUTF8String:name] Age:age];
            [mArray addObject:person];
        }
        self.dataList = mArray;
    }
    sqlite3_finalize(stmt);
}
4.总结

总得来说,SQLite3的使用还是比较麻烦的,因为都是些c语言的函数,理解起来有些困难。不过在一般开发过程中,使用的都是第三方开源库 FMDB,封装了这些基本的c语言方法,使得我们在使用时更加容易理解,提高开发效率。

FMDB

1.简介

FMDB是iOS平台的SQLite数据库框架,它是以OC的方式封装了SQLite的C语言API,它相对于cocoa自带的C语言框架有如下的优点:

注:FMDB的gitHub地址

2.核心类

FMDB有三个主要的类:

3.打开数据库

和c语言框架一样,FMDB通过指定SQLite数据库文件路径来创建FMDatabase对象,但FMDB更加容易理解,使用起来更容易,使用之前一样需要导入sqlite3.dylib。打开数据库方法如下:

NSString *path = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject stringByAppendingPathComponent:@"person.db"];

FMDatabase *database = [FMDatabase databaseWithPath:path];    
if (![database open]) {
    NSLog(@"数据库打开失败!");
}  

值得注意的是,Path的值可以传入以下三种情况:

4.更新

在FMDB中,除查询以外的所有操作,都称为“更新”, 如:create、drop、insert、update、delete等操作,使用executeUpdate:方法执行更新:

//常用方法有以下3种:   
- (BOOL)executeUpdate:(NSString*)sql, ...
- (BOOL)executeUpdateWithFormat:(NSString*)format, ...
- (BOOL)executeUpdate:(NSString*)sql withArgumentsInArray:(NSArray *)arguments

//示例
[database executeUpdate:@"CREATE TABLE IF NOT EXISTS t_person(id integer primary key autoincrement, name text, age integer)"];   

//或者  
[database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES(?, ?)", @"Bourne", [NSNumber numberWithInt:42]];

5.查询
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString*)sql, ...
- (FMResultSet *)executeQueryWithFormat:(NSString*)format, ...
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString *)sql withArgumentsInArray:(NSArray *)arguments  

//1.执行查询
FMResultSet *result = [database executeQuery:@"SELECT * FROM t_person"];

//2.遍历结果集
while ([result next]) {
    NSString *name = [result stringForColumn:@"name"];
    int age = [result intForColumn:@"age"];
}

6.线程安全

在多个线程中同时使用一个FMDatabase实例是不明智的。不要让多个线程分享同一个FMDatabase实例,它无法在多个线程中同时使用。 如果在多个线程中同时使用一个FMDatabase实例,会造成数据混乱等问题。所以,请使用 FMDatabaseQueue,它是线程安全的。以下是使用方法:

FMDatabaseQueue *queue = [FMDatabaseQueue databaseQueueWithPath:aPath]; 

[queue inDatabase:^(FMDatabase *database) {    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_1", [NSNumber numberWithInt:1]];    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_2", [NSNumber numberWithInt:2]];    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_3", [NSNumber numberWithInt:3]];      

          FMResultSet *result = [database executeQuery:@"select * from t_person"];    
         while([result next]) {   

         }    
}];   

[queue inTransaction:^(FMDatabase *database, BOOL *rollback) {    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_1", [NSNumber numberWithInt:1]];    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_2", [NSNumber numberWithInt:2]];    
          [database executeUpdate:@"INSERT INTO t_person(name, age) VALUES (?, ?)", @"Bourne_3", [NSNumber numberWithInt:3]];      

          FMResultSet *result = [database executeQuery:@"select * from t_person"];    
            while([result next]) {   

            }   

           //回滚
           *rollback = YES;  
    }];     

FMDatabaseQueue 后台会建立系列化的G-C-D队列,并执行你传给G-C-D队列的块。这意味着 你从多线程同时调用调用方法,GDC也会按它接收的块的顺序来执行。

CoreData

1.准备工作
2.CoreData的基本操作(CURD)
3.CoreData的表关联
    创建数据库
        新建文件,选择CoreData -> DataModel
        添加实体(表),Add Entity , 注意:这里根据关联添加多个实体
        给表中添加属性,点击Attributes下方的‘+’号

    创建模型文件
        新建文件,选择CoreData -> NSManaged Object subclass
        根据提示,选择实体,注意:这里先选择被关联的实体,最后添加最上层的实体
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];

        /*
         * 关联的时候,如果本地没有数据库文件,Coreadata自己会创建
         */
        
        // 1. 上下文
        NSManagedObjectContext *context = [[NSManagedObjectContext alloc] init];
        
        // 2. 上下文关连数据库

        // 2.1 model模型文件
        NSManagedObjectModel *model = [NSManagedObjectModel mergedModelFromBundles:nil];
        
        // 2.2 持久化存储调度器
        // 持久化,把数据保存到一个文件,而不是内存
        NSPersistentStoreCoordinator *store = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:model];
        
        // 2.3 设置CoreData数据库的名字和路径
        NSString *doc = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
        NSString *sqlitePath = [doc stringByAppendingPathComponent:@"company.sqlite"];

        [store addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:[NSURL fileURLWithPath:sqlitePath] options:nil error:nil];
        
        context.persistentStoreCoordinator = store;
        _context = context;

    }
    添加元素 - Create

    -(IBAction)addEmployee{

        // 1. 创建两个部门 ios android
        //1.1 iOS部门
        Department *iosDepart = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Department" inManagedObjectContext:_context];
        iosDepart.name = @"ios";
        iosDepart.departNo = @"0001";
        iosDepart.createDate = [NSDate date];
        
        //1.2 Android部门
        Department *andrDepart = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Department" inManagedObjectContext:_context];
        andrDepart.name = @"android";
        andrDepart.departNo = @"0002";
        andrDepart.createDate = [NSDate date];
        
        //2. 创建两个员工对象 zhangsan属于ios部门 lisi属于android部门
        //2.1 zhangsan
        Employee *zhangsan = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee" inManagedObjectContext:_context];
        zhangsan.name = @"zhangsan";
        zhangsan.height = @(1.90);
        zhangsan.birthday = [NSDate date];
        zhangsan.depart = iosDepart;
        
        //2.2 lisi
        Employee *lisi = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee" inManagedObjectContext:_context];
        lisi.name = @"lisi";
        lisi.height = @2.0;
        lisi.birthday = [NSDate date];
        lisi.depart = andrDepart;
        
        //3. 保存数据库
        NSError *error = nil;
        [_context save:&error];
        
        if (error) {
            NSLog(@"%@",error);
        }
    }
    -(IBAction)readEmployee{
        
        // 读取ios部门的员工
        
        // 1.FectchRequest 抓取请求对象
        NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
        
        // 2.设置过滤条件
        NSPredicate *pre = [NSPredicate predicateWithFormat:@"depart.name = %@",@"android"];
        request.predicate = pre;
        
          // 4.执行请求
        NSError *error = nil;
        
        NSArray *emps = [_context executeFetchRequest:request error:&error];
        if (error) {
            NSLog(@"error");
        }
        
        //遍历员工
        for (Employee *emp in emps) {
            NSLog(@"名字 %@ 部门 %@",emp.name,emp.depart.name);
        }
    }
4.CoreData的模糊查询
    模糊查询

    -(IBAction)readEmployee{
        // 1.FectchRequest 抓取请求对象
        NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];

        // 2.设置排序
        // 按照身高的升序排序
        NSSortDescriptor *heigtSort = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"height" ascending:NO];
        request.sortDescriptors = @[heigtSort];
        
        // 3.模糊查询
        // 3.1 名字以"wang"开头
    //    NSPredicate *pre = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name BEGINSWITH %@",@"wangwu1"];
    //    request.predicate = pre;
        
        // 名字以"1"结尾
    //    NSPredicate *pre = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name ENDSWITH %@",@"1"];
    //    request.predicate = pre;

        // 名字包含"wu1"
    //    NSPredicate *pre = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name CONTAINS %@",@"wu1"];
    //    request.predicate = pre;
        
        // like 匹配
        NSPredicate *pre = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name like %@",@"*wu12"];
        request.predicate = pre;

        // 4.执行请求
        NSError *error = nil;
        NSArray *emps = [_context executeFetchRequest:request error:&error];
        if (error) {
            NSLog(@"error");
        }
        
        //遍历员工
        for (Employee *emp in emps) {
            NSLog(@"名字 %@ 身高 %@ 生日 %@",emp.name,emp.height,emp.birthday);
        }
    }
    -(void)pageSeacher{
        // 1. FectchRequest 抓取请求对象
        NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
        
        // 2. 设置排序
        // 身高的升序排序
        NSSortDescriptor *heigtSort = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"height" ascending:NO];
        request.sortDescriptors = @[heigtSort];
        
        // 3. 分页查询
        // 总有共有15数据
        // 每次获取6条数据
        // 第一页 0,6
        // 第二页 6,6
        // 第三页 12,6 3条数据
        
        // 3.1 分页的起始索引
        request.fetchOffset = 12;
        
        // 3.2 分页的条数
        request.fetchLimit = 6;
        
        // 4. 执行请求
        NSError *error = nil;
        NSArray *emps = [_context executeFetchRequest:request error:&error];
        if (error) {
            NSLog(@"error");
        }
        
        // 5. 遍历员工
        for (Employee *emp in emps) {
            NSLog(@"名字 %@ 身高 %@ 生日 %@",emp.name,emp.height,emp.birthday);
        }
    }
5.多个数据库的使用
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        
        // 一个数据库对应一个上下文
        _companyContext = [self setupContextWithModelName:@"Company"];
        _weiboContext = [self setupContextWithModelName:@"Weibo"];
    }       

    /**
     *  根据模型文件,返回一个上下文
     */
    -(NSManagedObjectContext *)setupContextWithModelName:(NSString *)modelName{
        
        // 1. 上下文
        NSManagedObjectContext *context = [[NSManagedObjectContext alloc] init];
        
        // 2. 上下文关连数据库
        // 2.1 model模型文件
        
        // 注意:如果使用下面的方法,如果 bundles为nil 会把bundles里面的所有模型文件的表放在一个数据库
        //NSManagedObjectModel *model = [NSManagedObjectModel mergedModelFromBundles:nil];
        
        // 改为以下的方法获取:
        NSURL *companyURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:modelName withExtension:@"momd"];
        NSManagedObjectModel *model = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:companyURL];
        
        // 2.2 持久化存储调度器
        // 持久化,把数据保存到一个文件,而不是内存
        NSPersistentStoreCoordinator *store = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:model];
        
        // 2.3 告诉Coredata数据库的名字和路径
        NSString *doc = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
        NSString *sqliteName = [NSString stringWithFormat:@"%@.sqlite",modelName];
        NSString *sqlitePath = [doc stringByAppendingPathComponent:sqliteName];

        [store addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:[NSURL fileURLWithPath:sqlitePath] options:nil error:nil];
        
        context.persistentStoreCoordinator = store;
        
        // 3. 返回上下文
        return context;
    }
    -(IBAction)addEmployee{
        // 1. 添加员工
        Employee *emp = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee" inManagedObjectContext:_companyContext];
        emp.name = @"zhagsan";
        emp.height = @2.3;
        emp.birthday = [NSDate date];
        
        // 直接保存数据库
        [_companyContext save:nil];
        
        // 2. 发微博
        Status *status =[NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Status" inManagedObjectContext:_weiboContext];
        
        status.text = @"发了一条微博!";
        status.createDate = [NSDate date];
        
        [_weiboContext save:nil];
    }
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