CoreData 从入门到精通 （一） 数据模型 + CoreData 栈的创建

概述

CoreData 是 Cocoa 平台上用来管理模型层数据和数据持久化的一个框架，说简单点，就是一个数据库存储框架。CoreData 里相关的概念比较多，而且初始化也非常繁琐，所以对初学者的学习还是有一些困难的。这篇文章将从头到尾详细地讲一遍 CoreData 的使用方法，从 CoreData 的初始化到简单的增删改查，再到批量处理，数据模型的版本更新以及和 TableView 的结合等，真正让你能彻底了解 CoreData。

一、CoreData 数据模型的创建

想要使用 CoreData ，第一部是是创建数据模型，它描述了数据的结构和关联关系等。可以理解为数据库中的表结构。在 Xcode 创建工程时，提供了创建 CoreData 的模板，只需要我们在创建时，勾选 CoreData 选项，Xcode 就会自动创建出数据模型文件：

use coredata

它是一个 .xcdatamodeld 格式的文件：

Coredata-2

如果创建时没有勾选 CoreData，当然也可以在 File -> new -> file 里手动添加这个文件：

CoreData-3

然后打开这个文件，是这样的：

DataModel

点击下面的 Add Entity 按钮可以添加一个Entity，也就是一个数据实体，相当于数据库中的一张表：

AddEntity

点击添加一个 Student 的 Entity：

StudentEntity

图中的 Attributes 是定义属性的地方，Relationships 是定义关联关系的地方，点击加号可以添加。下面来给 Student 添加三个字段：studentName, studentAge, studentId：

studentEntity2

下面是 CoreData 里支持的数据类型：

DataType

选中一个字段，可以在右侧的面板中对它做一些自定义：

DataType2

例如在 validation 里对数据做一些限制，字符串的长度，数字类型的最大最下值；设置索引、默认值等。不同的数据类型可以设置不同的内容，一般维持默认就可以。

另外对于每一个 entity 实体类，Build 过后 Xcode 都会自动帮我们生成相应的实体类代码，生成的代码不会在工程目录中显示出来，但是可以通过导入头文件索引到；当然也可以配置成手动生成的，选中对应的 Entity 然后点击右侧面板的 Codegen，把 ClassDefinition 修改成 Manual/None，然后 Xcode 就不会再自动生成了。

Codegen

另外，Xcode 自动生成的代码都是 Swift 语言的，如果想改成Objc，可以在这里改：

ChangeCodegen

这个时候也可以通过 Editor -> Create NSManagedObject Subclass 来生成相应的实体类：

CreateNSObjSubclass

需要注意的是，如果前面有自动生成过这些类文件，手动生成后可能会编译出错，因为工程里会索引到两份同样的代码，这个时候需要 Clean 一下工程再 Build 即可。

下面是自动生成的实体类：

EntityClass1 EntityClass1

到此为止，CoreData 的数据模型就创建好了。

二、CoreData 栈的创建

数据模型创建好之后，想要使用 CoreData 进行数据持久化，下一步就是初始化 CoreData 栈了。下面是苹果文档里对 CoreData 栈的介绍：

The Core Data stack is a collection of framework objects that are accessed as part of the initialization of Core Data and that mediate between the objects in your application and external data stores.

CoreData 栈是 CoreData 初始化被访问的框架对象的集合，以及应用中数据对象和外部数据存储的媒介。CoreData 的初始化需要一步步地初始化 CoreData 栈上的三个对象结构，它们分别是：

1. NSManagedObjectModel — 描述了数据模型的结构信息
2. NSPersistentStoreCoordinator — 数据持久层和内存对象模型的协调器
3. NSManagedObjectContext — 内存中 managedObject 对象的上下文

下图是 CoreData 栈的结构，图片来自 objc.io 的图书 《CoreData》：

CoreDataStack

下面来用代码演示 CoreData 栈的初始化过程：

1、加载 ManagedObjectModel

第一步是创建 NSManagedObjectModel 对象，它需要通过上文中讲的数据模型文件来创建：

@interface Appdelegate ()
  
@property (nonatomic, readwrite, strong) NSManagedObjectModel *managedObjectModel;
  
@end
  
@implementation
  // 使用懒加载的方式初始化
- (NSManagedObjectModel *)managedObjectModel {
    if (!_managedObjectModel) {
      // url 为CoreDataDemo.xcdatamodeld，注意扩展名为 momd，而不是 xcdatamodeld 类型
        NSURL *modelURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"CoreDataDemo" withExtension:@"momd"];
        _managedObjectModel = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:modelURL];
    }
    return _managedObjectModel;
}

@end

2、创建 PersistentStoreCoordinator

创建好 managedObjectModel 后就可以来创建 persistentStoreCoordinator 了，因为它的创建需要用到 managedObjectModel，managedObjectModel 告诉了persistentStoreCoordinator 数据模型的结构，然后 persistentStoreCoordinator 会根据对应的模型结构创建持久化的本地存储。

@interface AppDelegate ()

@property (nonatomic, readwrite, strong) NSManagedObjectModel *managedObjectModel;
@property (nonatomic, readwrite, strong) NSPersistentStoreCoordinator *persistentStoreCoordinator;

@end

@implementation AppDelegate

- (NSManagedObjectModel *)managedObjectModel {
    if (!_managedObjectModel) {
        NSURL *modelURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"CoreDataDemo" withExtension:@"momd"];
        _managedObjectModel = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:modelURL];
    }
    return _managedObjectModel;
}
// 同样使用懒加载创建
- (NSPersistentStoreCoordinator *)persistentStoreCoordinator {
    if (!_persistentStoreCoordinator) {
        // 创建 coordinator 需要传入 managedObjectModel
        _persistentStoreCoordinator = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:self.managedObjectModel];
      // 指定本地的 sqlite 数据库文件
        NSURL *sqliteURL = [[self documentDirectoryURL] URLByAppendingPathComponent:@"CoreDataDemo.sqlite"];
        NSError *error;
      // 为 persistentStoreCoordinator 指定本地存储的类型，这里指定的是 SQLite
        [_persistentStoreCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType
                                                  configuration:nil
                                                            URL:sqliteURL
                                                        options:nil
                                                          error:&error];
        if (error) {
            NSLog(@"falied to create persistentStoreCoordinator %@", error.localizedDescription);
        }
    }
    return _persistentStoreCoordinator;
}

// 用来获取 document 目录
- (nullable NSURL *)documentDirectoryURL {
    return [[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject;
}

@end

3、创建 ManagedObjectContext

上面两步都完成之后，下面来创建 managedObjectContext, 这也是平时操作 CoreData 主要会用到的对象：

@interface
...
@property (nonatomic, readwrite, strong) NSManagedObjectContext *context;
...
@end
@implementation
 ...
  
- (NSManagedObjectContext *)context {
    if (!_context) {
      // 指定 context 的并发类型： NSMainQueueConcurrencyType 或 NSPrivateQueueConcurrencyType
        _context = [[NSManagedObjectContext alloc ] initWithConcurrencyType:NSMainQueueConcurrencyType];
        _context.persistentStoreCoordinator = self.persistentStoreCoordinator;
    }
    return _context;
}
...
@end

至此，CoreData 栈的初始化就创建完成了。以后操作 CoreData 就可以通过 context 属性来完成，操作完之后调用 context 的 save 方法就可以数据持久化到本地。