IOS數(shù)據(jù)持久化小結(jié)

IOS數(shù)據(jù)持久化

數(shù)據(jù)的持久化，就是將數(shù)據(jù)保存到硬盤中，使得在應(yīng)用程序或機器重啟后可以繼續(xù)訪問之前保存的數(shù)據(jù)。在iOS開發(fā)中，有很多數(shù)據(jù)持久化的方案，本文將先對IOS沙盒文件進行簡單介紹，然后分析plist文件、歸檔、偏好設(shè)置、數(shù)據(jù)庫四種常用的方案。

沙盒介紹

Apple為了安全考慮，限制IOS應(yīng)用程序默認情況下只能訪問程序自己的目錄，這個目錄被稱為“沙盒”。

  • 應(yīng)用程序在自己的沙盒中運作，但是不能訪問任何其他應(yīng)用程序的沙盒；
  • 應(yīng)用之間不能共享數(shù)據(jù)，沙盒里的文件不能被復(fù)制到其他應(yīng)用程序的文件夾中，也不能把其他應(yīng)用文件夾復(fù)制到沙盒中；
  • 蘋果禁止任何讀寫沙盒以外的文件，禁止應(yīng)用程序?qū)?nèi)容寫到沙盒以外的文件夾中。

結(jié)構(gòu)

沙盒的目錄結(jié)構(gòu)如下：

  • "應(yīng)用程序包"
  • Documents
  • Library
    • Caches
    • Preferences
  • tmp

特性

沙盒中的每個文件夾都各盡不同，所以在選擇數(shù)據(jù)存儲時需要選擇合適的目錄
"應(yīng)用程序包":
應(yīng)用程序包里面存放的主要是應(yīng)用程序的源文件，包括可執(zhí)行文件和資源文件，其路徑獲取方式如下：
NSString *path = [[NSBundle mainBundle] bundlePath];
Documents:
Documents是最常用的目錄，iTunes會同步此文件夾的內(nèi)容，適合存儲重要的數(shù)據(jù)，其路徑獲取方式如下：
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
Library/Caches:
Library/Caches,iTnues不會同步此文件夾中的內(nèi)容，通常適合存儲體積大，不需要備份的非重要數(shù)據(jù)，其路徑獲取方式如下：
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
Library/Preferences:
Library/Preferences,iTunes會同步此文件夾中的內(nèi)容，通常用于保存應(yīng)用的設(shè)置信息，其獲取方式如下：
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
tmp:
tmp,iTunes不會同步此文件夾，系統(tǒng)可能在應(yīng)用沒有運行時刪除該目錄下的文件，適合保存應(yīng)用中的一些臨時文件，用完就刪除，起路徑獲取方式如下：
NSString *path = NSTemporaryDirectory();

持久化方式

IOS 應(yīng)用程序常用的數(shù)據(jù)持久化方法主要有plist文件（屬性列表）、歸檔（NSKeyedArchiver）、偏好設(shè)置（preference）、數(shù)據(jù)庫（SQL、CoreData）。

plist文件

plist文件是將IOS中一些特定的類，通過XML文件的方式持久化在本地目錄中?？梢员恍蛄谢念愔挥蠥pple系統(tǒng)提供的以下幾種：

NSString
NSMutableString
NSData
NSMutableData
NSArray
NSMutableArray
NSDictionary
NSMutableDictionary
NSNumber
NSDate
  • 使用示例
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *plistFilePath = [path stringByAppendingString:@"/testPlist.plist"];
//存儲
NSDictionary *dict = @{@"1":@"one",@"2":@"two",@"3":@"three"};
[dict writeToFile:plistFilePath atomically:YES];
//讀取
NSDictionary *readDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:plistFilePath];
NSLog(@"read content is %@", readDict);
  • 注意事項
    • 只有以上類型才能使用plist文件存儲，無論文件命名或者存儲位置如何，序列化均為XML
    • writeToFile: atomically:方法。 其中atomically表示是否需要先寫入一個輔助文件，再把輔助文件拷貝到目標文件地址。這是更安全的寫入文件方法，一般都寫YES。
    • 讀取時用XXXWithContentsOfFile:方法

歸檔

歸檔在iOS中是另一種形式的序列化，只要遵循了NSCoding協(xié)議實現(xiàn)了initWithCoder:和encodeWithCoder:方法的對象都可以通過它實現(xiàn)序列化，存儲在文件中。

  • 使用示例
@class Student;
@interface ClassRoom : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, strong) NSString *grade;
@property (nonatomic, strong) NSArray<Student *> *students;

@end
@implementation ClassRoom

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
    self = [super init];
    if (self) {
        self.grade = [aDecoder decodeObjectForKey:@"grade"];
        self.students = [aDecoder decodeObjectForKey:@"students"];
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
    [aCoder encodeObject:self.grade forKey:@"grade"];
    [aCoder encodeObject:self.students forKey:@"students"];
}

@end

@interface Student : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger sID;

@end
@implementation Student

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
    self = [super init];
    if (self) {
        self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
        self.sID = [[aDecoder decodeObjectForKey:@"sID"] integerValue];
    }
    return self;
}

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
    [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [aCoder encodeObject:[NSNumber numberWithInteger:self.sID] forKey:@"sID"];
}

@end

NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *archiverPath = [path stringByAppendingString:@"/classRoom.data"];

NSMutableArray *studentArray = [NSMutableArray array];
for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
    Student *student = [[Student alloc] init];
    student.name = [NSString stringWithFormat:@"student%zd", i];
    student.sID = i;
    [studentArray addObject:student];
}
ClassRoom *classRoom = [[ClassRoom alloc] init];
classRoom.grade = @"grade one";
classRoom.students = studentArray;
//存儲
[NSKeyedArchiver archiveRootObject:classRoom toFile:archiverPath];
//讀取
ClassRoom *readClassRoom = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:archiverPath];
  • 注意事項
    • 如果需要歸檔的類中包含某個屬性是自定義的類的實例，則需要相應(yīng)的類也實現(xiàn)NSCoding協(xié)議，如示例中的Student。
    • 保存文件的擴展名可以任意指定。
    • 如果需要歸檔的類是某個自定義類的子類時，就需要在歸檔和解檔之前先實現(xiàn)父類的歸檔和解檔方法。即 [super encodeWithCoder:aCoder] 和 [super initWithCoder:aDecoder] 方法。

偏好設(shè)置

NSUserDefaults類提供了與默認數(shù)據(jù)庫相交互的編程接口。其實它存儲在應(yīng)用程序的一個plist文件里，路徑為沙盒Document目錄平級的/Library/Prefereces里。如果將默認數(shù)據(jù)庫比喻為SQL數(shù)據(jù)庫，那么NSUserDefaults就相當(dāng)于SQL語句。
NSUserDefaults支持的數(shù)據(jù)類型有：NSNumber（NSInteger、float、double），NSString，NSDate，NSArray，NSDictionary，BOOL，NSData

  • 使用示例
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
//存儲
[userDefaults setObject:@"one" forKey:@"1"];
[userDefaults setInteger:2 forKey:@"2"];
[userDefaults setBool:YES forKey:@"3"];
//立即同步
[userDefaults synchronize];
//讀取
NSString *one = [userDefaults objectForKey:@"1"];
NSInteger two = [userDefaults integerForKey:@"2"];
BOOL three = [userDefaults boolForKey:@"3"];
  • 注意事項
    • 偏好設(shè)置會把所有數(shù)據(jù)保存到Library/Preference目錄下以應(yīng)用包命名的plist文件中。
    • synchronize方法讓存儲立即生效，如果沒有調(diào)用，則系統(tǒng)會I/O情況不定時地保存。
    • 偏好設(shè)置是專門用來保存應(yīng)用程序的配置信息的，一般不要在偏好設(shè)置中保存其他數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫

以上三種存儲方法都是覆蓋存儲，如果數(shù)據(jù)量比較大，則需要數(shù)據(jù)庫操作。IOS應(yīng)用程序中常用的有SQLite和CoreDada。

SQLite

SQLite是基于C語言開發(fā)的輕型數(shù)據(jù)庫，在iOS中需要使用C語言語法進行數(shù)據(jù)庫操作、訪問（無法使用ObjC直接訪問，因為libqlite3框架基于C語言編寫），SQLite中采用的是動態(tài)數(shù)據(jù)類型，即使創(chuàng)建時定義了一種類型，在實際操作時也可以存儲其他類型，但是推薦建庫時使用合適的類型（特別是應(yīng)用需要考慮跨平臺的情況時），建立連接后通常不需要關(guān)閉連接（盡管可以手動關(guān)閉）。

  • 使用示例
@interface PersistentDemo ()
{
    sqlite3 *db;
}

- (void)testSqlite{
    //創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
    [self createDb:@"personInfo.sqlite"];
    //創(chuàng)建表
    NSString *sqlCreateTable = @"CREATE TABLE personInfo (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, age INTEGER, address TEXT)";
    [self execSql:sqlCreateTable];
    //插入
    NSString *insertOne = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO '%@' (name, age, address) VALUES ('%@', '%@', '%@')", @"personInfo", @"張三", @"20", @"西湖區(qū)"];
    NSString *insertTwo = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO '%@' (name, age, address) VALUES ('%@', '%@', '%@')", @"personInfo", @"李四", @"26", @"濱江區(qū)"];
    [self execSql:insertOne];
    [self execSql:insertTwo];
    //查詢數(shù)據(jù)
    NSString *search = [NSString stringWithFormat:@"SELECT * FROM '%@' WHERE name='%@'", @"personInfo", @"張三"];
    [self execSearchSql:search];
    [self closeDb];
}

- (void)createDb:(NSString *)name{
    NSString *path = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
    NSString *dbName = [path stringByAppendingPathComponent:name];
    if (sqlite3_open([dbName UTF8String], &db) != SQLITE_OK) {
        sqlite3_close(db);
        NSLog(@"數(shù)據(jù)庫打開失敗");
    }
}

- (void)execSql:(NSString *)sql{
    char *err;
    if (sqlite3_exec(db, [sql UTF8String], NULL, NULL, &err) != SQLITE_OK) {
        sqlite3_close(db);
        NSLog(@"數(shù)據(jù)庫操作失敗");
    }
}

- (void)execSearchSql:(NSString *)sql{
    sqlite3_stmt *statement;
    
    if (sqlite3_prepare_v2(db, [sql UTF8String], -1, &statement, nil) == SQLITE_OK) {
        while (sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW) {
            char *name = (char *)sqlite3_column_text(statement, 1);
            NSString *nsNameStr = [[NSString alloc] initWithUTF8String:name];
            
            int age = sqlite3_column_int(statement, 2);
            
            char *address = (char *)sqlite3_column_text(statement, 3);
            NSString *nsAddrerss = [[NSString alloc] initWithUTF8String:address];
            NSLog(@"name :%@, age: %d, address: %@", nsNameStr, age, nsAddrerss);
        }
    }
    sqlite3_finalize(statement);
}

- (void)closeDb{
    sqlite3_close(db);
}
  • 注意事項
    • 需要導(dǎo)入依賴庫，添加庫文件libsqlite3.dylib并導(dǎo)入主頭文件
    • CRUD中需要對查詢進行單獨處理
      • sqlite3_prepare_v2() : 檢查sql的合法性
      • sqlite3_step() : 逐行獲取查詢結(jié)果，不斷重復(fù)，直到最后一條記錄
      • sqlite3_coloum_xxx() : 獲取對應(yīng)類型的內(nèi)容，iCol對應(yīng)的就是SQL語句中字段的順序，從0開始。根據(jù)實際查詢字段的屬性，使用sqlite3_column_xxx取得對應(yīng)的內(nèi)容即可。
      • sqlite3_finalize() : 釋放stmt。
    • SQLite使用比較麻煩，可以使用基于其封裝的FMDB

CoreData

CoreData 有空再單獨整理，此處僅列出持久化調(diào)度邏輯關(guān)系圖。


coredata
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