iOS开发简单高效的数据存储

在iOS开发过程中，不管是做什么应用，都会碰到数据保存的问题，你是用什么方法来持久保存数据的？这是在几乎每一次关于iOS技术的交流或讨论都会被提到的问题，而且大家对这个问题的热情持续高涨。本文主要从概念上把“数据存储”这个问题进行剖析，并且结合各自特点和适用场景进行全面抛析。。

NSUserDefaults

NSUserDefaults被设计用来存储设备和应用的配置信息，它通过一个工厂方法返回默认的、也是最常用到的实例对象。这个对象中储存了系统中用户的配置信息，开发者可以通过这个实例对象对这些已有的信息进行修改，也可以按照自己的需求创建新的配置项。 

NSUserDefaults可以存储的数据类型包括：NSData、NSString、NSNumber、NSDate、NSArray、NSDictionary。如果要存储其他类型，则需要转换为前面的类型，才能用NSUserDefaults存储。具体实现为： 

保存数据：

NSUserDefaults *defaults =[NSUserDefaults standardUserDefaults];

NSString *name =@”default string“;

[defaults setObject:firstName forKey:@"name"];

  //获得UIImage实例

UIImage *image=[[UIImage alloc]initWithContentsOfFile:@"photo.jpg"];

 

NSData *imageData = UIImageJPEGRepresentation(image, 100);//UIImage对象转换成NSData

 

[defaults synchronize]; //用synchronize方法把数据持久化到standardUserDefaults数据库

读取数据：

NSUserDefaults *defaults =[NSUserDefaults standardUserDefaults];

NSString *name = [defaults objectForKey:@"name"]; //根据键值取出name

NSData *imageData = [defaults dataForKey:@"image"];

UIImage *Image = [UIImage imageWithData:imageData]; //NSData转换为UIImage

归档，解归档

NSKeyedArchiver：采用归档的形式来保存数据，该数据对象需要遵守NSCoding协议，并且该对象对应的类必须提供encodeWithCoder:和initWithCoder:方法。前一个方法告诉系统怎么对对象进行编码，而后一个方法则是告诉系统怎么对对象进行解码。例如对Possession对象归档保存。 

定义Possession：

@interface Possession：NSObject<NSCoding>{//遵守NSCoding协议

       NSString *name;//待归档类型

}

@implementation Possession

-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{

            [aCoder encodeObject:name forKey:@"name"];

}

-(void)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{

            name=[[aDeCoder decodeObjectforKey:@"name"] retain];

}

归档操作：

如果对Possession对象allPossession归档保存，只需要NSCoder子类NSKeyedArchiver的方法archiveRootObject:toFile: 即可。

NSString *path = [self possessionArchivePath];

[NSKeyedArchiver archiveRootObject:allPossessions toFile: path ]

解压操作：

同样调用NSCoder子类NSKeyedArchiver的方法unarchiveRootObject:toFile: 即可  

allPossessions = [[NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path] retain];

缺点：归档的形式来保存数据，只能一次性归档保存以及一次性解压。所以只能针对小量数据，而且对数据操作比较笨拙，即如果想改动数据的某一小部分，还是需要解压整个数据或者归档整个数据。

SQLite

用SQLite存储查询需求较多的数据,是我们开发中最常见的一种方式，例如app的界面数据缓存，离线缓存等。 

第一步：需要添加SQLite相关的库以及头文件：在项目文件的Build Phases下，找到Link Binary Library(ies)，添加libsqlite3.0.dylib 

（libsqlite3.dylib与前者的区别暂时不知，两者应该差不多）；在项目文件中头文件或者源文件中添加头文件#import “/usr/include/sqlite3.h”

第二步：开始使用SQLite：

NSArray *documentsPaths=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask , YES);

NSString *databaseFilePath=[[documentsPaths objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"mydb"];

//上面两句已经比较熟悉了吧！ 

//打开数据库

if (sqlite3_open([databaseFilePath UTF8String], &database)==SQLITE_OK) { 

        NSLog(@"sqlite dadabase is opened."); 

}

else{ return;}//打开不成功就返回

在打开了数据库的前提下，如果数据库没有表，那就开始建表了哦！

char *error; 

const char *createSql="create table(id integer primary key autoincrement, name text)";

if (sqlite3_exec(database, createSql, NULL, NULL, &error)==SQLITE_OK) { 

        NSLog(@"create table is ok."); 

}

else

{

       NSLog(@"error: %s",error);

       sqlite3_free(error);//每次使用完毕清空error字符串，提供给下一次使用

}

建表完成之后，就开始插入记录：

const char *insertSql="insert into a person (name) values(‘gg’)"; 

if (sqlite3_exec(database, insertSql, NULL, NULL, &error)==SQLITE_OK) { 

        NSLog(@"insert operation is ok."); 

}

 

else

{

       NSLog(@"error: %s",error);

       sqlite3_free(error);//每次使用完毕清空error字符串，提供给下一次使用

} 

下一步，查询记录：

const char *selectSql="select id,name from a person"; 

sqlite3_stmt *statement; 

if (sqlite3_prepare_v2(database,selectSql, -1, &statement, nil)==SQLITE_OK) { 

        NSLog(@"select operation is ok."); 

}

else

{

       NSLog(@"error: %s",error);

       sqlite3_free(error);

} 

while(sqlite3_step(statement)==SQLITE_ROW) { 

int _id=sqlite3_column_int(statement, 0); 

NSString *name=(char*)sqlite3_column_text(statement, 1); 

NSLog(@"row>>id %i, name %s",_id,name); 

}

sqlite3_finalize(statement);

最后，关闭数据库：

sqlite3_close(database); 

注意：写入数据库，字符串可以采用char方式，而从数据库中取出char类型，当char类型有表示中文字符时，会出现乱码。这是因为数据库默认使用ascII编码方式。所以要想正确从数据库中取出中文，需要用NSString来接收从数据库取出的字符串。

CoreData

Core Data使用起来相对直接使用SQLite3的API而言更加的面向对象，操作过程通常分为以下几个步骤：

1.创建管理上下文

创建管理上下可以细分为：加载模型文件->指定数据存储路径->创建对应数据类型的存储->创建管理对象上下方并指定存储。

经过这几个步骤之后可以得到管理对象上下文NSManagedObjectContext，以后所有的数据操作都由此对象负责。同时如果是第一次创建上下文，Core Data会自动创建存储文件（例如这里使用SQLite3存储），并且根据模型对象创建对应的表结构。下图为第一次运行生成的数据库及相关映射文件：

为了方便后面使用，NSManagedObjectContext对象可以作为单例或静态属性来保存，下面是创建的管理对象上下文的主要代码：

-(NSManagedObjectContext *)createDbContext{

    NSManagedObjectContext *context;

    //打开模型文件，参数为nil则打开包中所有模型文件并合并成一个

    NSManagedObjectModel *model=[NSManagedObjectModel mergedModelFromBundles:nil];

    //创建解析器

    NSPersistentStoreCoordinator *storeCoordinator=[[NSPersistentStoreCoordinator alloc]initWithManagedObjectModel:model];

    //创建数据库保存路径

    NSString *dir=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];

    NSLog(@"%@",dir);

    NSString *path=[dir stringByAppendingPathComponent:@"myDatabase.db"];

    NSURL *url=[NSURL fileURLWithPath:path];

    //添加SQLite持久存储到解析器

    NSError *error;

    [storeCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:url options:nil error:&error];

    if(error){

        NSLog(@"数据库打开失败！错误:%@",error.localizedDescription);

    }else{

        context=[[NSManagedObjectContext alloc]init];

        context.persistentStoreCoordinator=storeCoordinator;

        NSLog(@"数据库打开成功！");

    }

    return context;

}

2.查询数据 

对于有条件的查询，在Core Data中是通过谓词来实现的。首先创建一个请求，然后设置请求条件，最后调用上下文执行请求的方法。

-(void)addUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{

    //添加一个对象

    User *us= [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"User" inManagedObjectContext:self.context];

    us.name=name;

    us.screenName=screenName;

    us.profileImageUrl=profileImageUrl;

    us.mbtype=mbtype;

    us.city=city;

    NSError *error;

    //保存上下文

    if (![self.context save:&error]) {

        NSLog(@"添加过程中发生错误,错误信息：%@！",error.localizedDescription);

    }

}

如果有多个条件，只要使用谓词组合即可，那么对于关联对象条件怎么查询呢？这里分为两种情况进行介绍：

a.查找一个对象只有唯一一个关联对象的情况，例如查找用户名为“Binger”的微博（一个微博只能属于一个用户），通过 -

(NSArray )getStatusesByUserName:(NSString )name{ 

NSFetchRequest *request=[NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@”Status”]; 

request.predicate=[NSPredicate predicateWithFormat:@”user.name=%@”,name]; 

NSArray *array=[self.context executeFetchRequest:request error:nil]; 

return array; }ata生成的SQL语句会发现其实就是把Status表和User表进行了关联查询（JOIN连接）。

b.查找一个对象有多个关联对象的情况，例如查找发送微博内容中包含“Watch”并且用户昵称为“小娜”的用户（一个用户有多条微博），此时可以充分利用谓词进行

-(NSArray )getUsersByStatusText:(NSString )text screenName:(NSString *)screenName{ 

NSFetchRequest *request=[NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@”Status”]; 

request.predicate=[NSPredicate predicateWithFormat:@”text LIKE ‘Watch‘”,text]; 

NSArray *statuses=[self.context executeFetchRequest:request error:nil];

NSPredicate *userPredicate= [NSPredicate predicateWithFormat:@"user.screenName=%@",screenName];

NSArray *users= [statuses filteredArrayUsingPredicate:userPredicate];

return users;

如果单纯查找微博中包含“Watch”的用户，直接查出对应的微博，然后通过每个微博的user属性即可获得用户，此时就不用使用额外的谓词过滤条件。

3.插入数据

插入数据需要调用实体描述对象NSEntityDescription返回一个实体对象，然后设置对象属性，最后保存当前上下文即可。这里需要注意，增、删、改操作完最后必须调用管理对象上下文的保存方法，否则操作不会执行。

-(void)addUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{

    //添加一个对象

    User *us= [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"User" inManagedObjectContext:self.context];

    us.name=name;

    us.screenName=screenName;

    us.profileImageUrl=profileImageUrl;

    us.mbtype=mbtype;

    us.city=city;

    NSError *error;

    //保存上下文

    if (![self.context save:&error]) {

        NSLog(@"添加过程中发生错误,错误信息：%@！",error.localizedDescription);

    }

}

4.删除数据

删除数据可以直接调用管理对象上下文的deleteObject方法，删除完保存上下文即可。注意，删除数据前必须先查询到对应对象。

-(void)removeUser:(User *)user{

    [self.context deleteObject:user];

    NSError *error;

    if (![self.context save:&error]) {

        NSLog(@"删除过程中发生错误，错误信息：%@!",error.localizedDescription);

    }

}

5.修改数据

修改数据首先也是取出对应的实体对象，然后通过修改对象的属性，最后保存上下文。

-(void)modifyUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{

    User *us=[self getUserByName:name];

    us.screenName=screenName;

    us.profileImageUrl=profileImageUrl;

    us.mbtype=mbtype;

    us.city=city;

    NSError *error;

    if (![self.context save:&error]) {

        NSLog(@"修改过程中发生错误,错误信息：%@",error.localizedDescription);

    }

}

调试 

虽然Core Data（如果使用SQLite数据库）操作最终转换为SQL操作，但是调试起来却不想操作SQL那么方便。特别是对于初学者而言经常出现查询报错的问题，如果能看到最终生成的SQL语句自然对于调试很有帮助。事实上在Xcode中是支持Core Data调试的，具体操作：Product-Scheme-Edit Scheme-Run-Arguments中依次添加两个参数（注意参数顺序不能错）：-com.apple.CoreData.SQLDebug、1。然后在运行程序过程中如果操作了数据库就会将SQL语句打印在输出面板。