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iOS开发之数据存储

iOS开发之数据存储

作者: 搁浅的青蛙 | 来源:发表于2016-04-12 23:14 被阅读52次

    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)
    • SQLite 3
    • 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,其他应用不能访问沙盒
    • 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.png

    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:游戏应用可以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, 使用完毕后再见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同步设备的时候不会备份该文件夹
    • Library/Caches: 保存应用运行时生成的需要持久化的数据,iTunes同步设备的时候不会备份该目录.一般存储体积大,不需要备份的非重要数据
    • Library/Preferences: 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 * arr = 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 = [arr objectAtIndex:0];
    
    • tmp:
        NSString * tmp = NSTemporaryDirectory();
    
    • Library/Caches:(跟Documents相似的2种方法)
      • 利用沙盒根目录拼接"Caches"字符串
      • 利用NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数 (将函数的第一个参数改为
        NSCachesDirectory即可)
    • Library/Preferences: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

    属性列表 - 归档NSDictionary

    • 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 * dic = [NSMutableDictionary dictionary];
        [dic setObject:@"小米" forKey:@"name"];
        [dic setObject:@"11111111111" forKey:@"phone"];
        [dic setObject:@"6" forKey:@"size"];
        //将字典持久化到Documents/phone.plist文件中
        [dic writeToFile:path atomically:YES];
    
    • NSDictionary的存储和读取过程


      NSDictionary的存储和读取过程.png

    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:@"flame" 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,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
    NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@”a”,@”b”,nil];
    [NSKeyedArchiver archiveRootObject:array toFile:path];
    
    • 恢复(解码)NSArray对象
    NSArray *array = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];
    

    归档对象

    • NSKeyedArchiver-归档Person对象(Person.h)
    @interface Person : NSObject<NSCoding>
    @property (nonatomic, copy) NSString *name;
    @property (nonatomic, assign) int age;
    @property (nonatomic, assign) float height;
    @end
    
    • NSKeyedArchiver-归档Person对象(Person.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
        ```
    - NSKeyedArchiver-归档Person对象(编码和解码)
      - 归档(编码)
    
    Person *person = [[[Person alloc] init] autorelease];
    person.name = @"TY";
    person.age = 27;
    person.height = 1.83f;
    [NSKeyedArchiver archiveRootObject:person toFile:path];
    
      - 恢复(解码)
    
    Person *person = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];
    
    - NSKeyedArchiver-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
    流程图.png
    • NSData-归档2个Person对象到同一文件中
      • 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
    
    ![深复制解析.png](https://img.haomeiwen.com/i1879463/69b590233c6a36ac.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
    
    > 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
    

    import <sqlite3.h>

    - 创建、打开、关闭数据库
        -  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);

    - 执行不返回数据的SQL语句
        - 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:
            1. 开启事务:begin transaction;
            2. 回滚事务:rollback;
            3. 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
         1. 第1个参数是sqlite3_stmt *类型
         2. 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
         3. 第3个参数指占位符要绑定的值
         4. 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
         5. 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

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