(GeekBand) iOS高级编程第四周

• iOS应用数据存储的常用方式

  • XML属性列表（plist）归档
  • Preference(偏好设置)
  • NSKeyedArchiver归档(NSCoding)
  • SQLite3
  • Core Data

• 应用沙盒
  每个iOS应用都有自己的应用沙盒(应用沙盒就是文件系统目录)，与其他文件系统隔离。应用必须待在自己的沙盒里，其他应用不能访问该沙盒

• 应用沙盒结构分析

  • Documents：保存应用运行时生成的需要持久化的数据，iTunes同步设备时会备份该目录。例如，游戏应用可将游戏存档保存在该目录

  • tmp：保存应用运行时所需的临时数据，使用完毕后再将相应的文件从该目录删除。应用没有运行时，系统也可能会清除该目录下的文件。iTunes同步设备时不会备份该目录

  • Library/Caches：保存应用运行时生成的需要持久化的数据，iTunes同步设备时不会备份该目录。一般存储体积大、不需要备份的非重要数据

  • Library/Preference：保存应用的所有偏好设置，iOS的Settings(设置)应用会在该目录中查找应用的设置信息。iTunes同步设备时会备份该目录

• 应用沙盒目录的常见获取方式

沙盒根目录：NSString *home = NSHomeDirectory();
Documents：(2种方式)
利用沙盒根目录拼接”Documents”字符串
NSString *home = NSHomeDirectory();
NSString *documents = [home stringByAppendingPathComponent:@"Documents"];
// 不建议采用，因为新版本的操作系统可能会修改目录名
利用NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数
// NSUserDomainMask 代表从用户文件夹下找
// YES 代表展开路径中的波浪字符“~”
NSArray *array =  NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, NO);
// 在iOS中，只有一个目录跟传入的参数匹配，所以这个集合里面只有一个元素
NSString *documents = [array objectAtIndex:0];
tmp：NSString *tmp = NSTemporaryDirectory();
Library/Caches：(跟Documents类似的2种方法)
利用沙盒根目录拼接”Caches”字符串
利用NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数(将函数的第2个参数改为：NSCachesDirectory即可)
Library/Preference：通过NSUserDefaults类存取该目录下的设置信息

• 属性列表
  • 属性列表是一种XML格式的文件，拓展名为plist
  • 如果对象是NSString、NSDictionary、NSArray、NSData、NSNumber等类型，就可以使用writeToFile:atomically:方法直接将对象写到属性列表文件中

将一个NSDictionary对象归档到一个plist属性列表中
// 将数据封装成字典
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
[dict setObject:@"母鸡" forKey:@"name"];
[dict setObject:@"15013141314" forKey:@"phone"];
[dict setObject:@"27" forKey:@"age"];
// 将字典持久化到Documents/stu.plist文件中
[dict writeToFile:path atomically:YES];

• 偏好设置
  很多iOS应用都支持偏好设置，比如保存用户名、密码、字体大小等设置，iOS提供了一套标准的解决方案来为应用加入偏好设置功能
  每个应用都有个NSUserDefaults实例，通过它来存取偏好设置
  比如，保存用户名、字体大小、是否自动登录

NSUserDefaults *defaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
[defaults setObject:@"XXX" forKey:@"username"];
[defaults setFloat:18.0f forKey:@"text_size"];
[defaults setBool:YES forKey:@"auto_login"];
读取上次保存的设置
NSUserDefaults *defaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
NSString *username = [defaults stringForKey:@"username"];
float textSize = [defaults floatForKey:@"text_size"];
BOOL autoLogin = [defaults boolForKey:@"auto_login"];

注意：UserDefaults设置数据时，不是立即写入，而是根据时间戳定时地把缓存中的数据写入本地磁盘。所以调用了set方法之后数据有可能还没有写入磁盘应用程序就终止了。出现以上问题，可以通过调用synchornize方法强制写入
[defaults synchornize];

• NSKeyedArchiver
  如果对象是NSString、NSDictionary、NSArray、NSData、NSNumber等类型，可以直接用NSKeyedArchiver进行归档和恢复
  不是所有的对象都可以直接用这种方法进行归档，只有遵守了NSCoding协议的对象才可以
  NSCoding协议有2个方法：
  encodeWithCoder:
  每次归档对象时，都会调用这个方法。一般在这个方法里面指定如何归档对象中的每个实例变量，可以使用encodeObject:forKey:方法归档实例变量
  initWithCoder:
  每次从文件中恢复(解码)对象时，都会调用这个方法。一般在这个方法里面指定如何解码文件中的数据为对象的实例变量

归档一个NSArray对象到Documents/array.archive
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@”a”,@”b”,nil];
[NSKeyedArchiver archiveRootObject:array toFile:path];
恢复(解码)NSArray对象
NSArray *array = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];

• 归档Person对象（Person.h）

.h
@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
@property (nonatomic, assign) float height;
@end
.m
@implementation Person
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder {
    [encoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [encoder encodeInt:self.age forKey:@"age"];
    [encoder encodeFloat:self.height forKey:@"height"];
}
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder {
    self.name = [decoder decodeObjectForKey:@"name"];
    self.age = [decoder decodeIntForKey:@"age"];
    self.height = [decoder decodeFloatForKey:@"height"];
    return self;
}
- (void)dealloc {
    [super dealloc];
    [_name release];
}
@end
编码与解码
归档(编码)
Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
person.name = @"  XXX";
person.age = 1;
person.height = 1.75;
[NSKeyedArchiver archiveRootObject:person toFile:path];
恢复(解码)
Person *person = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];

• 归档对象的注意
  如果父类也遵守了NSCoding协议，请注意：
  应该在encodeWithCoder:方法中加上一句
  [super encodeWithCode:encode];
  确保继承的实例变量也能被编码，即也能被归档
  应该在initWithCoder:方法中加上一句
  self = [super initWithCoder:decoder];
  确保继承的实例变量也能被解码，即也能被恢复

• NSData
  使用archiveRootObject:toFile:方法可以将一个对象直接写入到一个文件中，但有时候可能想将多个对象写入到同一个文件中，那么就要使用NSData来进行归档对象
  NSData可以为一些数据提供临时存储空间，以便随后写入文件，或者存放从磁盘读取的文件内容。可以使用[NSMutableData data]创建可变数据空间

归档（编码）
// 新建一块可变数据区
NSMutableData *data = [NSMutableData data];
// 将数据区连接到一个NSKeyedArchiver对象
NSKeyedArchiver *archiver = [[[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data] autorelease];
// 开始存档对象，存档的数据都会存储到NSMutableData中
[archiver encodeObject:person1 forKey:@"person1"];
[archiver encodeObject:person2 forKey:@"person2"];
// 存档完毕(一定要调用这个方法)
[archiver finishEncoding];
// 将存档的数据写入文件
[data writeToFile:path atomically:YES];

恢复（解码）
// 从文件中读取数据
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
// 根据数据，解析成一个NSKeyedUnarchiver对象
NSKeyedUnarchiver *unarchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:data];
Person *person1 = [unarchiver decodeObjectForKey:@"person1"];
Person *person2 = [unarchiver decodeObjectForKey:@"person2"];
// 恢复完毕
[unarchiver finishDecoding];

利用归档实现深复制
比如对一个Person对象进行深复制
// 临时存储person1的数据
NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:person1];
// 解析data，生成一个新的Person对象
Student *person2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
// 分别打印内存地址
NSLog(@"person1:0x%x", person1); // person1:0x7177a60
NSLog(@"person2:0x%x", person2); // person2:0x7177cf0

• SQLite3
  SQLite3是一款开源的嵌入式关系型数据库，可移植性好、易使用、内存开销小
  SQLite3是无类型的，意味着你可以保存任何类型的数据到任意表的任意字段中。比如下列的创表语句是合法的：
  create table t_person(name, age);
  为了保证可读性，建议还是把字段类型加上：
  create table t_person(name text, age integer);
  SQLite3常用的5种数据类型：text、integer、float、boolean、blob
  在iOS中使用SQLite3，首先要添加库文件libsqlite3.dylib和导入主头文件

创建或打开数据库
// path为：~/Documents/person.db
sqlite3 *db;
int result = sqlite3_open([path UTF8String], &db); 

代码解析：
sqlite3_open()将根据文件路径打开数据库，如果不存在，则会创建一个新的数据库。如果result等于常量SQLITE_OK，则表示成功打开数据库
sqlite3 *db：一个打开的数据库实例
数据库文件的路径必须以C字符串(而非NSString)传入

关闭数据库：sqlite3_close(db);

执行创表语句
char *errorMsg;  // 用来存储错误信息
char *sql = "create table if not exists t_person(id integer primary key autoincrement, name text, age integer);";
int result = sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errorMsg);

代码解析：
sqlite3_exec()可以执行任何SQL语句，比如创表、更新、插入和删除操作。但是一般不用它执行查询语句，因为它不会返回查询到的数据
sqlite3_exec()还可以执行的语句：
开启事务：begin transaction;
回滚事务：rollback;
提交事务：commit;

带占位符插入数据
char *sql = "insert into t_person(name, age) values(?, ?);";
sqlite3_stmt *stmt;
if (sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL) == SQLITE_OK) {
    sqlite3_bind_text(stmt, 1, "母鸡", -1, NULL);
    sqlite3_bind_int(stmt, 2, 27);
}
if (sqlite3_step(stmt) != SQLITE_DONE) {
    NSLog(@"插入数据错误");
}
sqlite3_finalize(stmt);

代码解析：
sqlite3_prepare_v2()返回值等于SQLITE_OK，说明SQL语句已经准备成功，没有语法问题

sqlite3_bind_text()：大部分绑定函数都只有3个参数
第1个参数是sqlite3_stmt *类型
第2个参数指占位符的位置，第一个占位符的位置是1，不是0
第3个参数指占位符要绑定的值
第4个参数指在第3个参数中所传递数据的长度，对于C字符串，可以传递-1代替字符串的长度
第5个参数是一个可选的函数回调，一般用于在语句执行后完成内存清理工作
sqlite_step()：执行SQL语句，返回SQLITE_DONE代表成功执行完毕
sqlite_finalize()：销毁sqlite3_stmt *对象

• 查询数据

char *sql = "select id,name,age from t_person;";
sqlite3_stmt *stmt;
if (sqlite3_prepare_v2(db, sql, -1, &stmt, NULL) == SQLITE_OK) {
    while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
        int _id = sqlite3_column_int(stmt, 0);
        char *_name = (char *)sqlite3_column_text(stmt, 1);
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:_name];
        int _age = sqlite3_column_int(stmt, 2);
        NSLog(@"id=%i, name=%@, age=%i", _id, name, _age);
    }
}
sqlite3_finalize(stmt);
代码解析
sqlite3_step()返回SQLITE_ROW代表遍历到一条新记录
sqlite3_column_*()用于获取每个字段对应的值，第2个参数是字段的索引，从0开始

• Core Data
  Core Data框架提供了对象-关系映射(ORM)的功能，即能够将OC对象转化成数据，保存在SQLite3数据库文件中，也能够将保存在数据库中的数据还原成OC对象。在此数据操作期间，不需要编写任何SQL语句。使用此功能，要添加CoreData.framework和导入主头文件
  在Core Data，需要进行映射的对象称为实体(entity)，而且需要使用Core Data的模型文件来描述应用的所有实体和实体属性
  这里以Person和Card(身份证)2个实体为例子，先看看实体属性和之间的关联关系
  通过Core Data从数据库取出的对象，默认情况下都是NSManagedObject对象
  NSManagedObject的工作模式有点类似于NSDictionary对象，通过键-值对来存取所有的实体属性
  setValue:forKey: 存储属性值(属性名为key)
  valueForKey: 获取属性值(属性名为key)

• 搭建Core Data上下文环境

从应用程序包中加载模型文件
NSManagedObjectModel *model = [NSManagedObjectModel mergedModelFromBundles:nil];
传入模型，初始化NSPersistentStoreCoordinator
NSPersistentStoreCoordinator *psc = [[[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:model] autorelease];
构建SQLite文件路径
NSString *docs = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
NSURL *url = [NSURL fileURLWithPath:[docs stringByAppendingPathComponent:@"person.data"]];

添加持久化存储库，这里使用SQLite作为存储库
NSError *error = nil;
NSPersistentStore *store = [psc addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:url options:nil error:&error];
if (store == nil) { // 直接抛异常
    [NSException raise:@"添加数据库错误" format:@"%@", [error localizedDescription]];
}
初始化上下文，设置persistentStoreCoordinator属性
NSManagedObjectContext *context = [[NSManagedObjectContext alloc] init];
context.persistentStoreCoordinator = psc;
// 用完之后，还是要[context release];

传入上下文，创建一个Person实体对象
NSManagedObject *person = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Person" inManagedObjectContext:context];
设置简单属性
[person setValue:@"XXX" forKey:@"name"];
[person setValue:[NSNumber numberWithInt:1] forKey:@"age"];
传入上下文，创建一个Card实体对象
NSManagedObject *card = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Card" inManagedObjectContext:context];
[card setValue:@"1010101010101010" forKey:@"no"];
设置Person和Card之间的关联关系
[person setValue:card forKey:@"card"];

利用上下文对象，将数据同步到持久化存储库
NSError *error = nil;
BOOL success = [context save:&error];
if (!success) {
    [NSException raise:@"访问数据库错误" format:@"%@", [error localizedDescription]];
}
// 如果是想做更新操作：只要在更改了实体对象的属性后调用[context save:&error]，就能将更改的数据同步到数据库

初始化一个查询请求
NSFetchRequest *request = [[[NSFetchRequest alloc] init] autorelease];
设置要查询的实体
NSEntityDescription *desc = [NSEntityDescription entityForName:@"Person" inManagedObjectContext:context];
设置排序（按照age降序）
NSSortDescriptor *sort = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"age" ascending:NO];
request.sortDescriptors = [NSArray arrayWithObject:sort];
设置条件过滤(name like '%ZZZ-1%')
NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name like %@", @"*ZZZ-1*"];
request.predicate = predicate;

执行请求
NSError *error = nil;
NSArray *objs = [context executeFetchRequest:request error:&error];
if (error) {
    [NSException raise:@"查询错误" format:@"%@", [error localizedDescription]];
}
遍历数据
for (NSManagedObject *obj in objs) {
    NSLog(@"name=%@", [obj valueForKey:@"name"]
}

传入需要删除的实体对象
[context deleteObject:managedObject];
将结果同步到数据库
NSError *error = nil;
[context save:&error];
if (error) {
    [NSException raise:@"删除错误" format:@"%@", [error localizedDescription]];
}

• Core Data的延迟加载
  Core Data不会根据实体中的关联关系立即获取相应的关联对象
  比如通过Core Data取出Person实体时，并不会立即查询相关联的Card实体；当应用真的需要使用Card时，才会查询数据库，加载Card实体的信息

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