开始用Swift开发iOS 10 - 22 使用CloudKit

上一篇开始用Swift开发iOS 10 - 21 使用WKWebView和SFSafariViewController 学习打开网页，这一篇学习使用CloudKit。

iCloud最初乔布斯在WWDC2011是发布的，只为了给Apps、游戏能够在云端数据保存，让Mac和iOS之间数据自动同步所用。
最近几年才渐渐成长为云服务。如果想创建社交类型的，可以分享用户之间数据的app，就可考虑使用iCloud，这样就不需要自己再去构建一个后端APIs了。虽然可能由于国内的网络环境，iCloud实际应用效果并不好，不过还是有必要学一下的。

如果开发了Web应用，同样也可以访问iOS应用的iCloud中数据。Apple分别提供了CloudKit JS和CloudKit库。

CloudKit默认给我们的app提供一些免费的空间：

当app的用户的活跃数提高，免费空间也会随之提高，详细可查看官网介绍。

理解CloudKit框架

CloudKit框架不仅提供了存储功能，还提供了开发者与iCloud之间的各种交互。Containers和database是CloudKit框架的基础元素。

默认，一个app就是一个container，代码中就是CKContainer，一个container中包括三个database(CKDatabase)：
- 一个public database： app中所有用户都能查看
- 一个shared database：app中一组用户能查看（iOS 10）
- 一个private database：app中单个用户查看

Containers and Database

Record zones and Records

为应用添加CloudKit

首先需要开发者账号。
然后在Capabilities中打开iCloud。

在CloudKit Dashboard中管理 Record

点击上图中的CloudKit Dashboard，或者直接访问https://icloud.developer.apple.com/dashboard/。最新的CloudKit Dashboard的页面有了一些变化。首先进去的是应用列表（也就是container列表），点击一个就进入如下页面：

点击Development的data，类似下面

选择Record Types（有点像关系数据中的表），创建新的类型Restaurant，并添加几个Field的。

选择Records（类型表中的数据），添加几条数据，注意选择public database。

使用 Convenience API获取public Database

CloudKit提供两种APIs让开发与iCloud交互：the convenience API 和 the operational API。

Convenience API的通常调用方式：

  let cloudContainer = CKContainer.default()
  let publicDatabase = cloudContainer.publicCloudDatabase
  let predicate = NSPredicate(value: true)
  let query = CKQuery(recordType: "Restaurant", predicate: predicate)
  publicDatabase.perform(query, inZoneWith: nil, completionHandler: {
              (results, error) -> Void in
  // Process the records
  })

CKContainer.default()获取应用的Container。
publicCloudDatabase表示默认的public database。
NSPredicate和CKQuery是搜索条件

新建DiscoverTableViewController，继承至UITableViewController，关联discover.storyboard中的table view的控制器；并修改其prototype cell的identifier为Cell。
在DiscoverTableViewController.swift中加入import CloudKit，并定义一个CKRecord的数组变量：
```
var restaurants:[CKRecord] = []
```

添加获取Records的函数：

  func fetchRecordsFromCloud() {
      
      let cloudContainer = CKContainer.default()
      let publicDatabase = cloudContainer.publicCloudDatabase
      let predicate = NSPredicate(value: true)
      let query = CKQuery(recordType: "Restaurant", predicate: predicate)
      publicDatabase.perform(query, inZoneWith: nil, completionHandler: {
          (results, error) -> Void in
          
          if error != nil {
              print(error)
              return
          }
          
          if let results = results {
              print("Completed the download of Restaurant data")
              self.restaurants = results
              
              OperationQueue.main.addOperation {
                  self.spinner.stopAnimating()
                  self.tableView.reloadData()
              }
          }
      })
  }

在perform中，当确定获取到了数据后，赋值给restaurants，并刷新table。

在viewDidLoad中添加： fetchRecordsFromCloud()。
添加table view相关代理方法：

override func numberOfSections(in tableView: UITableView) -> Int {
    return 1
}

override func tableView(_ tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {
    return restaurants.count
}

override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
    let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: "Cell", for:
indexPath)
    // Configure the cell...
    let restaurant = restaurants[indexPath.row]
    cell.textLabel?.text = restaurant.object(forKey: "name") as? String
    if let image = restaurant.object(forKey: "image") {
        let imageAsset = image as! CKAsset
        if let imageData = try? Data.init(contentsOf: imageAsset.fileURL) {
            cell.imageView?.image = UIImage(data: imageData)
        } 
    }
    return cell
}

object(forKey:)是CKRecord中获取Record Field值的方法。
图片对象转换为CKAsset。

为什么慢？

测试以上代码，发现fetchRecordsFromCloud函数中的打印信息"Completed the download of Restaurant data"已经显示在控制台了，但是还需要过一段时间App中才能显示，也就是说向iCloud中获取完数据后才开始准备table view加载。

这边就需要使用到多线程的概念。在iOS中，UI更新（像table重新加载）必须在主线程执行。这样获取iCloud数据的线程在进行时，UI更新也在同步进行。

OperationQueue.main.addOperation {
    self.tableView.reloadData()
}

使用operational API获取public Database

** Convenience API**只适合简单和少量的查询。

更新fetchRecordsFromCloud方法：

  func fetchRecordsFromCloud() {
      
      let cloudContainer = CKContainer.default()
      let publicDatabase = cloudContainer.publicCloudDatabase
      let predicate = NSPredicate(value: true)
      let query = CKQuery(recordType: "Restaurant", predicate: predicate)
      // Create the query operation with the query
      let queryOperation = CKQueryOperation(query: query)
      queryOperation.desiredKeys = ["name", "image"]
      queryOperation.queuePriority = .veryHigh
      queryOperation.resultsLimit = 50
      queryOperation.recordFetchedBlock = { (record) -> Void in
          self.restaurants.append(record)
      }
      queryOperation.queryCompletionBlock = { (cursor, error) -> Void in
          if let error = error {
              print("Failed to get data from iCloud - \(error.localizedDescription)")
              return
          }
          print("Successfully retrieve the data from iCloud")
          OperationQueue.main.addOperation {
              self.tableView.reloadData()
          }
      }
      // Execute the query
      publicDatabase.add(queryOperation)
  }

通过CKQueryOperation代替perform方法,它提供了许多查询选项。
desiredKeys代表需要查询的字段。
resultsLimit代表依次查询最大Record数目

加载指示（菊花转）

可以在viewDidLoad中添加类型如下代码：

let spinner:UIActivityIndicatorView = UIActivityIndicatorView()
spinner.activityIndicatorViewStyle = .gray
spinner.center = view.center
spinner.hidesWhenStopped = true
view.addSubview(spinner)
spinner.startAnimating()

也可以通过在discover.storyboard中添加：

添加完发现** activity indicator view在控制器上面，这在Xcode中叫The Extra Views**

在DiscoverTableViewController中添加接口，并关联。

  @IBOutlet var spinner: UIActivityIndicatorView!

在viewDidLoad中添加代码：

  spinner.hidesWhenStopped = true
  spinner.center = view.center
  tableView.addSubview(spinner)
  spinner.startAnimating()

数据加载完要隐藏加载提示：

OperationQueue.main.addOperation {
  self.spinner.stopAnimating()
  self.tableView.reloadData()
 }

懒加载图片

懒加载图片就是先加载一个本地默认图片，暂时不加载远程图片，当图片准备好在去更新图片视图。

修改请求字段desireKeys，让开始时不加图片: queryOperation.desiredKeys = ["name"]
更新 tableView(_:cellForRowAt:)：

    override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
        let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: "Cell", for: indexPath)
        
        let restaurant = restaurants[indexPath.row]
        cell.textLabel?.text = restaurant.object(forKey: "name") as? String
        
        
        // Set the default image
        cell.imageView?.image = UIImage(named: "photoalbum")
        // Fetch Image from Cloud in background
        let publicDatabase = CKContainer.default().publicCloudDatabase
        let fetchRecordsImageOperation = CKFetchRecordsOperation(recordIDs:[restaurant.recordID])
        fetchRecordsImageOperation.desiredKeys = ["image"]
        fetchRecordsImageOperation.queuePriority = .veryHigh
        fetchRecordsImageOperation.perRecordCompletionBlock = { (record, recordID, error) -> Void in
            if let error = error {
                print("Failed to get restaurant image: \(error.localizedDescription)")
                return
            }
            if let restaurantRecord = record {
                OperationQueue.main.addOperation() {
                    if let image = restaurantRecord.object(forKey: "image") {
                        let imageAsset = image as! CKAsset
                        print(imageAsset.fileURL)
                        if let imageData = try? Data.init(contentsOf:
                            imageAsset.fileURL) {
                            cell.imageView?.image = UIImage(data: imageData)
                        }
                    }
                }
            }
        }
        publicDatabase.add(fetchRecordsImageOperation)
        return cell
    }

CKFetchRecordsOperation通过recordID获得特定的Record。
CKFetchRecordsOperation一些方法类似CKQueryOperation。

懒加载后发现，图片在其它视图显示后慢慢先后加载显示。

下拉刷新

UIRefreshControl提供了标准的下拉刷新特性。

在DiscoverTableViewController的viewDidLoad中添加：

        // Pull To Refresh Control
        refreshControl = UIRefreshControl()
        refreshControl?.backgroundColor = UIColor.white
        refreshControl?.tintColor = UIColor.gray
        refreshControl?.addTarget(self, action: #selector(fetchRecordsFromCloud), for: UIControlEvents.valueChanged)

每一次下拉是显示菊花转，并且调用fetchRecordsFromCloud方法。

在fetchRecordsFromCloud方法的queryCompletionBlock添加数据加载完成后去除菊花转代码：

if let refreshControl = self.refreshControl {
    if refreshControl.isRefreshing {
        refreshControl.endRefreshing()
    }
}

刷新会出现重复数据，要在fetchRecordsFromCloud方法开始时，清理数据：

restaurants.removeAll()
tableView.reloadData()

使用CloudKit保存数据到iCloud

CKDatabase的save(_:completionHandler:)的方法可用来保存数据到iCloud。
实现用户新加数据时，既保存在本地的Core Data，有保存在iCloud中。

在AddRestaurantController中添加：import CloudKit。

在AddRestaurantController添加方法：

  // 保存到Core Data的同时也保存的iCloud中
  func saveRecordToCloud(restaurant:RestaurantMO!) -> Void {
      // Prepare the record to save
      let record = CKRecord(recordType: "Restaurant")
      record.setValue(restaurant.name, forKey: "name")
      record.setValue(restaurant.type, forKey: "type")
      record.setValue(restaurant.location, forKey: "location")
      record.setValue(restaurant.phone, forKey: "phone")
      let imageData = restaurant.image as! Data
      // Resize the image
      let originalImage = UIImage(data: imageData)!
      let scalingFactor = (originalImage.size.width > 1024) ? 1024 /
          originalImage.size.width : 1.0
      let scaledImage = UIImage(data: imageData, scale: scalingFactor)!
      // Write the image to local file for temporary use
      let imageFilePath = NSTemporaryDirectory() + restaurant.name!
      let imageFileURL = URL(fileURLWithPath: imageFilePath)
      try? UIImageJPEGRepresentation(scaledImage, 0.8)?.write(to: imageFileURL)
      // Create image asset for upload
      let imageAsset = CKAsset(fileURL: imageFileURL)
      record.setValue(imageAsset, forKey: "image")
      // Get the Public iCloud Database
      let publicDatabase = CKContainer.default().publicCloudDatabase
      // Save the record to iCloud
      publicDatabase.save(record, completionHandler: { (record, error) -> Void in
          try? FileManager.default.removeItem(at: imageFileURL)
      })
  }

在save方法的dismiss(animated:completion:)的前面添加：
```
 saveRecordToCloud(restaurant: restaurant)
```

排序

CKQuery有属性sortDescriptors可用来排序。
在DiscoverTableViewController的fetchRecordsFromCloud方法，query定义后添加：

    query.sortDescriptors = [NSSortDescriptor(key: "creationDate", ascending: false)]

creationDate是默认的创建时间字段。

Exercise：修改Discover样式

新建一个DiscoverTableViewCell，继承至UITableViewCell，并关联Discover的cell。
修改cell合适的样式，比如下面

在DiscoverTableViewCell中新建四个接口，并关联。

    @IBOutlet var nameLabel: UILabel!
    @IBOutlet var locationLabel: UILabel!
    @IBOutlet var typeLabel: UILabel!
    @IBOutlet var thumbnailImageView: UIImageView!

更新tableView(_:cellForRowAt:)和fetchRecordsFromCloud相关代码

代码

Beginning-iOS-Programming-with-Swift

说明

此文是学习appcode网站出的一本书《Beginning iOS 10 Programming with Swift》的一篇记录

系列文章目录

开始用Swift开发iOS 10 - 1 前言
开始用Swift开发iOS 10 - 2 Hello World！第一个Swift APP
开始用Swift开发iOS 10 - 3 介绍Auto Layout
开始用Swift开发iOS 10 - 4 用Stack View设计UI
[开始用Swift开发iOS 10 - 5 原型的介绍]
开始用Swift开发iOS 10 - 6 创建简单的Table Based App
开始用Swift开发iOS 10 - 7 定制Table Views
开始用Swift开发iOS 10 - 8 Table View和UIAlertController的交互
开始用Swift开发iOS 10 - 9 Table Row的删除, UITableViewRowAction和UIActivityViewController的使用
开始用Swift开发iOS 10 - 10 Navigation Controller的介绍和Segue
开始用Swift开发iOS 10 - 11 面向对象编程介绍
开始用Swift开发iOS 10 - 12 丰富Detail View和定制化Navigation Bar
开始用Swift开发iOS 10 - 13 Self Sizing Cells and Dynamic Type
开始用Swift开发iOS 10 - 14 基础动画，模糊效果和Unwind Segue
开始用Swift开发iOS 10 - 15 使用地图
开始用Swift开发iOS 10 - 16 介绍静态Table Views，UIImagePickerController和NSLayoutConstraint
开始用Swift开发iOS 10 - 17 使用Core Data