iOS本地数据存储

摘自：iOS本地数据存取，看这里就够了

应用沙盒

1）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

2）应用沙盒的文件系统目录，如下图所示（假设应用的名称叫Layer）

应用沙盒的文件系统目录

3）应用沙盒结构分析

• 应用程序包：(上图中的Layer)包含了所有的资源文件和可执行文件

• 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

4）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)：

　　i) 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

　　ii) 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, YES);
// 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)

　　i）利用沙盒根目录拼接”Caches”字符串

　　ii）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
  

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

XML属性列表（plist）归档

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。

举个例子：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
    NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    path = [path stringByAppendingPathComponent:@"stu.plist"];
    
    NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
    dict[@"name"] = @"zijie";
    dict[@"age"] = @(25);
    dict[@"sex"] = @(1);
    // 将数据持久化到Document/stu.plist文件中
    [dict writeToFile:path atomically:YES];

成功写入到Documents目录下:

用文本编辑器打开

用xcode打开属性文件

读取属性列表，恢复NSDictionary列表

NSDictionary *readDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:path];

Preference（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 *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
[userDefaults setObject:@"zijie" forKey:@"name"];
[userDefaults setObject:@(25) forKey:@"age"];
[userDefaults setObject:@(1) forKey:@"sex"];

NSKeyedArchiver归档（NSCoding）

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，可以使用decodeObject:forKey方法解码实例变量

　　归档一个NSArray对象到Documents/array.archive

    NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    path = [path stringByAppendingPathComponent:@"array.archive"];
    
    NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"A", @"B", @"C", nil];
    [NSKeyedArchiver archiveRootObject:array toFile:path];

恢复（解码）NSArray对象

NSArray *readArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];

　　归档Person对象

Person.h文件

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject<NSCoding>

@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) NSString *age;
@property (nonatomic, strong) NSString *sex;

@end

Person.m文件

@implementation Person

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [aCoder encodeObject:self.age forKey:@"age"];
    [aCoder encodeObject:self.sex forKey:@"sex"];
}
- (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
    self.age = [aDecoder decodeObjectForKey:@"age"];
    self.sex = [aDecoder decodeObjectForKey:@"sex"];
    return self;
}

@end

归档（编码）

    NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    path = [path stringByAppendingPathComponent:@"person.archive"];
    
    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name = @"zijie";
    person.age = @(20);
    person.sex = @(1);
    
    [NSKeyedArchiver archiveRootObject:person toFile:path];

恢复（解码）

Person *readPerson = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];

NSKeyedArchiver-归档对象的注意

// 如果父类也遵从了NSCoding协议，需要在encodeWithCoder:和initWithCoder:方法中调用super方法
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    [super encodeWithCoder:aCoder];
    [aCoder encodeObject:self.address forKey:@"address"];
}
- (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    if (self = [super initWithCoder:aDecoder]) {
        self.address = [aDecoder decodeObjectForKey:@"address"];
    }
    return self;
}

归档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。

举个例子：NSData-归档2个Person对象到同一文件中

归档（编码）

　　NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    path = [path stringByAppendingPathComponent:@"personData.archive"];
    
    Person *person1 = [[Person alloc] init];
    person1.name = @"zijie";
    person1.age = @(20);
    person1.sex = @(1);
    
    Person *person2 = [[Person alloc] init];
    person2.name = @"lixiao";
    person2.age = @(25);
    person2.sex = @(0);
    // 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 *archive = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data];
    // 开始存档对象，存档的数据都会存储到NSMutableData中
    [archive encodeObject:person1 forKey:@"person1"];
    [archive encodeObject:person2 forKey:@"person2"];
    // 存档完毕(一定要调用这个方法，调用了这个方法，archiver才会将encode的数据存储到NSMutableData中)
    [archive 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 *readData = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
    // 根据数据，解析成一个NSKeyedUnarchiver对象
    NSKeyedUnarchiver *unarchive = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:readData];
    
    Person *readPerson1 = [unarchive decodeObjectForKey:@"person1"];
    Person *readPerson2 = [unarchive decodeObjectForKey:@"person2"];
    // 恢复完毕(这个方法调用之后，unarchiver不能再decode对象，而且会通知unarchiver的代理调用unarchiverWillFinish:和unarchiverDidFinish:方法)
    [unarchive finishDecoding];

PS:也可将多个对象放入到一个数组中。

• 将数组进行归档，在数组对象执行archiveRootObject:toFile时，数组中每个对象会自动调用encodeWithCoder:方法进行归档；

• 相反数组文件进行解档时，在数组对象执行unarchiveObjectWithFile:时，数组中每个对象会自动调用initWithCoder:方法进行解档。

利用归档实现深复制

比如对一个Person对象进行深复制

    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name = @"zijie";
    person.age = @(20);
    person.sex = @(1);
    
    // 临时存储person对象
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:person];
    // 解析person，生成一个新的Person对象
    Person *readPerson = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
    // 分别打印内存地址
    NSLog(@"person: 0x%x", person);         // person: 0x25720
    NSLog(@"readPerson: 0x%x", readPerson); // readPerson: 0x25780

SQLite3简介

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

    NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    path = [path stringByAppendingPathComponent:@"name.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;
    char *sql = "create table if not exists t_person(id integer primary keyautoincrement, name text, age integer);";
    int execResult = 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 *errorMsg;
    char *sql = "create table if not exists t_person(id integer primary key autoincrement, name text, age integer);";
    int execResult = sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &errorMsg);
    
    char *sql1 = "insert into t_person(name, age) values(?, ?);";
    sqlite3_stmt *stmt;
    if (sqlite3_prepare_v2(db, sql1, -1, &stmt, NULL) == SQLITE_OK) {
        sqlite3_bind_text(stmt, 1, "zijie", -1, NULL);
        sqlite3_bind_int(stmt, 2, 20);
    }
    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 *sql2 = "select id,name,age from t_person;";
    sqlite3_stmt *stmt2;
    if (sqlite3_prepare_v2(db, sql2, -1, &stmt2, NULL) == SQLITE_OK) {
        while (sqlite3_step(stmt2) == SQLITE_ROW) {
            int _id = sqlite3_column_int(stmt2, 0);
            char *_name = (char *)sqlite3_column_text(stmt2, 1);
            NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:_name];
            int _age = sqlite3_column_int(stmt2, 2);
            NSLog(@"id = %d, name = %@, age = %d", _id, name, _age); // id = 1, name = zijie, age = 20
        }
    }
    sqlite3_finalize(stmt2);

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简单介绍

• 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CoreData/CoreData.h。

对象-关系映射

• 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，先看看实体属性之间的关联关系

实体属性之间的关联关系

• Person中有个Card属性，Card中有个Person属性。

• 属于一对一双向关联。

模型文件

创建文件

添加实体

添加Person实体的基本属性

添加Card实体的基本属性

在Person中添加Card属性

在Card中添加Person属性

NSManagedObject

• 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)

Core Data主要对象

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];

 

构建SQLite文件路径

    NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
    NSURL *url = [NSURL fileURLWithPath:[path 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) {
        [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;

 

添加数据

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:@"zijie" forKey:@"name"];
    [person setValue:@(20) 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:@"1234567890" 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 *error1 = nil;
    BOOL success = [context save:&error1];
    if (!success) {
        [NSException raise:@"访问数据库错误" format:@"%@", [error1 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

查询数据

初始化一个查询请求

NSFetchRequest *request = [[NSFetchRequest alloc] init];

 

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 = @[sort];

 

设置条件过滤(name like '%hosea-1%')

    NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name like %@", @"*house-1*"];
    request.predicate = predicate;

 

执行请求

    NSError *error2 = nil;
    NSArray *objs = [context executeFetchRequest:request error:&error2];
    if (error2) {
        [NSException raise:@"查询错误" format:@"%@", [error2 localizedDescription]];
    }

 

遍历数据

    for (NSManagedObject *obj in objs) {
        NSLog(@"name=%@", [obj valueForKey:@"name"]);
    }

 

删除数据

传入需要删除的实体对象

    [context deleteObject:managedObject];

 

将结果同步到数据库

    NSError *error3 = nil;
    [context save:&error3];
    if (error) {
        [NSException raise:@"删除错误" format:@"%@", [error3 localizedDescription]];
    }

 

打开Core Data的SQL日志输出开关

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

创建NSManagedObject的子类

默认情况下，利用Core Data取出的实体都是NSManagedObject类型的，能够利用键-值对来存取数据

但是一般情况下，实体在存取数据的基础上，有时还需要添加一些业务方法来完成一些其他任务，那么就必须创建NSManagedObject的子类

选择模型文件

选择需要创建子类的实体

那么生成一个Person实体对象就应该这样写

Person *person = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Person" inManagedObjectContext:context];
person.name = @"hosea";
person.age = [NSNumber numberWithInt:22];
Card *card = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@”Card" inManagedObjectContext:context];
card.no = @”4414245465656";
person.card = card;