IOS开发数据库篇-概要

╰半夏微凉° 2022-08-12 14:29 262阅读 0赞

关于数据存储概念：

**数据结构：**

*  基本对象：NSDictionary、NSArray和NSSet这些对象。
 *  复杂对象：关系模型、对象图和属性列表多种结构等。

**存储方式：**

*  内存：内存存储是临时的，运行时有效的，但效率高。
 *  闪存：闪存则是一种持久化存储，但产生I/O消耗，效率相对低。

归档：把内存数据转移到闪存中进行持久化的操作的过程。

**常用的数据存储方案：**

*  属性列表：NSArray、NSDictionary、NSData、NSString、NSNumber、NSDate等

基本数据类型都支持这个机制，NSUserDefaults 也属于属性列表存储，常用

于存储配置信息。这个机制可以将这些对象直接序列化到 plist 文件中，多用

于少量数据的存储，效率较高。

simple code:

![复制代码][copycode.gif]

// NSUserDefaults 默认
        NSUserDefaults *userDefaults =  [NSUserDefaults standardUserDefaults];
        [userDefaults setObject:@"skyming" forKey:@"username"];
        [userDefaults setObject:[NSDate date] forKey:@"date"];
        [userDefaults setObject:@[@"a1",@"a2"] forKey:@"array"];
        [userDefaults setInteger:6174 forKey:@"code"];
        NSLog(@"userDefaults: %@",[userDefaults dictionaryRepresentation]);
        
        NSString *username = [userDefaults objectForKey:@"username"];
        NSDate *date = [userDefaults objectForKey:@"date"];
        NSArray *array = [userDefaults objectForKey:@"array"];
        NSInteger code = [userDefaults integerForKey:@"code"];
        
        NSLog(@"username: %@  date:%@  \n array: %@ code: %d", username, date, array, code);
        [userDefaults synchronize];
        // NSUserDefaults 自定义
        NSUserDefaults *defaults = [[NSUserDefaults alloc] init];
        [defaults setPersistentDomain:[NSDictionary dictionaryWithObject:@"Hello" forKey:@"World"] forName:@"com.Sensoro.DefaultsTest"];
        [defaults synchronize];
    
    //  数组
        NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);  
        NSString *docPath = [paths objectAtIndex:0];  
        NSString *myFile = [docPath stringByAppendingPathComponent:@"my.list"];  
        //读取文件  
        NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithContentsOfFile:myFile];  
        //操作完若修改了数据则，写入文件  
        [array writeToFile:myFile atomically:YES];

![复制代码][copycode.gif]

*  对象归档: 自定义对象常用的存储机制，对象必须实现 NSCoding 协议，NSCopying协议可选

simple code

![复制代码][copycode.gif]

#pragma mark -
    #pragma NSCoding协议实现实现
    - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder
    {   //encoder
        [aCoder encodeObject:self.username forKey:@"username"];
        [aCoder encodeObject:self.password forKey:@"password"];
    }
    - (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
    {
        //decoder
        if (self = [super init]) {
            self.username = [aDecoder decodeObjectForKey:@"username"];
            self.password =  [aDecoder decodeObjectForKey:@"password"];
        }
        return self;
    }
    
    #pragma NSCopying协议实现
    - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
    {
        DSObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
        return copy;
    }
    
    // 读取    
        NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
        NSString *docPath = [paths objectAtIndex:0];
        NSString *myFile = [docPath stringByAppendingPathComponent:@"dsObj.list"];
        
        //写入归档文件
        NSMutableData *datawrite = [[NSMutableData alloc] init];
        NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:datawrite];
        [archiver encodeObject:test forKey:@"data"];
        [archiver finishEncoding];
        [datawrite writeToFile:myFile atomically:YES];
        
        //读取归档文件
        NSData *data = [[NSMutableData alloc] initWithContentsOfFile:myFile];
        NSKeyedUnarchiver *unarchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:data];
        DSObj *testread = [unarchiver decodeObjectForKey:@"data"];
        [unarchiver finishDecoding];
        NSLog(@"DSObjRead: %@ %@",[testread username], [testread password]);

![复制代码][copycode.gif]

当属性多时总不能一个个的添加吧，个人偏向于使用基于运行时的一个方案：

需要归档的对象只需要继承即可。

链接： [ https://github.com/skyming/SSObjectBase][https_github.com_skyming_SSObjectBase]

*  SQLite: 用于存储查询需求较多的数据

iOS的SDK里预置了SQLite3的库，开发者可以自建SQLite数据库。SQLite每次写入数据

都会产生IO消耗，把数据归档到相应的文件。SQLite擅长处理的数据类型其实与NSUser-

Defaults差不多，也是基础类型的小数据，只是从组织形式上不同。开发者可以以关系型

数据 库的方式组织数据，使用SQL DML来管理数据。一般来说应用中的格式化的文本类

数据可以存放在数据库中，尤其是类似聊天记录、Timeline等这些具有条件查询和排序需

求的数据。每一个数据库的句柄都会在内存中都会被分配一段缓存，用于提高查询效率。

另一个方面，由于查询缓存，当产生大量句柄或数据量较大时，会出现缓存过大，造成

内存浪费。

simple code

![复制代码][copycode.gif]

//open database
    - (void)openDataBase
    {
        NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
        NSString *docPath = [paths objectAtIndex:0];
        NSString *myFile = [docPath stringByAppendingPathComponent:@"data.db"];
        
        if (sqlite3_open([myFile UTF8String], &database)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"open sqlite db ok.");
        }
        else
        {
            NSLog( @"can not open sqlite db " );
            
            //close database
            sqlite3_close(database);
        }
    }
    
    //create table
    - (void)createTable
    {
        char *errorMsg;
        const char *createSql="create table if not exists persons (id integer primary key autoincrement,name text)";
        
        if (sqlite3_exec(database, createSql, NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"create ok.");
        }
        else
        {
            NSLog( @"can not create table" );
            [self ErrorReport:[NSString stringWithFormat:@"%s",createSql]];
        }
    }
    
    
    //insert table
    - (void)insertTable
    {
        char *errorMsg;
        
        const char *insertSql="insert into persons (name) values ('skyming')";
        if (sqlite3_exec(database, insertSql, NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"insert ok.");
        }
        else
        {
            NSLog( @"can not insert it to table" );
            [self ErrorReport:[NSString stringWithFormat:@"%s",insertSql]];
        }
    }
    
    //query table
    - (void)queryTable
    {
        const char *selectSql="select id,name from persons";
        sqlite3_stmt *statement;
        if (sqlite3_prepare_v2(database, selectSql, -1, &statement, nil)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"select ok.");
            while (sqlite3_step(statement)==SQLITE_ROW)//SQLITE_OK SQLITE_ROW
            {
                int _id=sqlite3_column_int(statement, 0);
                NSString *name=[[NSString alloc] initWithCString:(char *)sqlite3_column_text(statement, 1) encoding:NSUTF8StringEncoding];
                NSLog(@"row>>id %i, name>> %@",_id,name);
            }
            
        }
        else
        {
            //error
            [self ErrorReport:[NSString stringWithFormat:@"%s",selectSql]];
        }
        
        sqlite3_finalize(statement);
    }
    
    //delete table
    - (void)deleteTable
    {
        char *errorMsg;
        [self openDataBase];
        
        const char *sql = "DELETE FROM persons where id=24";
        if (sqlite3_exec(database, sql, NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"delete ok.");
        }
        else
        {
            NSLog( @"can not delete it" );
            [self ErrorReport:[NSString stringWithFormat:@"%s",sql]];
        }
        
    }
    //error
    - (void)ErrorReport: (NSString *)item
    {
        char *errorMsg;
        
        if (sqlite3_exec(database, [item cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding], NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK)
        {
            NSLog(@"%@ ok.",item);
        }
        else
        {
            NSLog(@"error: %s",errorMsg);
            sqlite3_free(errorMsg);
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

SQLite的使用起来要比NSUserDefaults复杂的多，因此建议开发者使用SQLite要

搭配一个操作控件使用，可以简化操作。[gaosboy][] 开发的SQLight是一款对SQLit

e操作的封装，把相对复杂的SQLite命令封装成对象和方法，可以供大家参考。

链接地址：[https://github.com/gaosboy/SQLight][https_github.com_gaosboy_SQLight]

Github 星比较多的方案：FMDB

链接地址：[https://github.com/ccgus/fmdb][https_github.com_ccgus_fmdb]

*  CoreData，用于规划应用中的对象

官方给出的定义是，一个支持持久化的，对象图和生命周期的自动化管理方案。严格

意义上说CoreData是一个管理方案，他的持久化可以通过 SQLite、XML或二进制

文件储存。如官方定义所说，CoreData的作用远远不止储存数据这么简单，它可以

把整个应用中的对象建模并进行自动化的 管理。

![261348356705727.png][]

上图，官方文档中解释CoreData给出的对象图示例

正如上图所示，MyDocument是一个对象实例，有两个Collection：Employee和

Department，存放各自的对象列表。 MyDocument、Employee和Department

三个对象以及他们之间的关系都通过CoreData建模，并可以通过save方法进行持久

化。从归档文件还原模型时CoreData并不是一次性把整个模型中的所有数据都载入

内存，而是根据运行时状态，把被调用到的对象实例载入内存。框架会自动控制这个

过程，从而达到控制内存消耗，避免浪费。无论从设计原理还是使用方法上看，Core-

Data都比较复杂。因此，如果仅仅是考虑缓存数据这个需求，CoreData绝对不是一个

优选方案。 CoreData的使用场景在于：整个应用使用CoreData规划，把应用内的数

据通过CoreData建模，完全基于CoreData架构应用。苹果官方给出的一个示例代码，

结构相对简单，可以帮助大家入门CoreData。

链接地址：

[http://developer.apple.com/library/ios/\#samplecode/Locations/Introduction/Intro.html\#//apple\_ref/doc/uid/DTS40008406][http_developer.apple.com_library_ios_samplecode_Locations_Introduction_Intro.html_apple_ref_doc_uid_DTS40008406]

*  使用基本对象类型定制的个性化缓存方案

之前提到的NSUserDefaults和SQLite适合存储基础类型的小数据，而CoreData则不适合

存储单一的数据，那么对于类似图片这 种较大的数据要用什么方式储存呢？gaosboy 给出

的建议就是：自己实现一套存储方案。首先要明确，这个所谓的定制方案适用于互联网应用

中对远程数据的缓存，几个限制条件缺一不可。从需求出发分析缓存数据有哪些要求：按Key

查找，快速读取，写入不影响正常操作，不浪费内存，支持归档。这些都是基本需求，那么再

进一步或许还需 要固定缓存项数量，支持队列缓存，缓存过期等。从这些需求入手设计一个

缓存方案并不十分复杂，Kache是笔者根据开发应用的需求开发的一套缓存组件，通 过分析

Kache希望可以给大家一个思路。

![261356354209826.png][]

如上图所示，Kache扮演的是一个典型缓存角色。应用加载远程数据生成应用数据

对象的同时，通过Kache把数据缓存起来，再次请求则直接通过Kache获取数据。

缓存对象可以是NSDictionary、NSArray、NSSet或NSData这些可直接归档的类型，

每个缓存对象对应一个Key。缓存对象 包括数据和过期时间，内存中存放在一个单例

字典中，闪存中每个对象存为一个文件。Key空间按照各种顺序存放缓存对象的Key集

合，Pool为固定大小的 数组，当数量达到上限，最早过期的一个Key将被删除，对应的

缓存对象也被清除。Queue也是固定大小的数组，以先进先出的规则管理Key的增删。

每一次有新的缓存对象存入，自动检测Key空间中过期的集合并清除。此外，控件提供

save和load方法支持持久化和重新载入。Kache最初设计为存放图片缓存，之后也曾用

于缓存文本数据，由于使用了过期和归档相结合的逻辑，可以保证大部分命中的缓存对象

都在内存中，从而获取了较高的效率。读者可以[从Github上获取Kache源码][Github_Kache]了解更多。

以上介绍了几种iOS开发中经常会遇到的储存数据方法，从其存储原理、使用方式和适用

场景几方面进行进了简单的对比。事实上每一款应用都很难采用一种单一的方案完成整个

应用的数据储存任务，需要根据不同的数据类型，选择最合适的方案，以便整个应用获得

良好的运行时性能。

simpleCode代码

[https://github.com/skyming/DataSerializationDemo][https_github.com_skyming_DataSerializationDemo]

内容来源：

[http://pingguohe.net/2013/04/02/data-storage-in-ios/][https_github.com_skyming_DataSerializationDemo]

[http://blog.csdn.net/nono\_love\_lilith/article/details/7539659][http_blog.csdn.net_nono_love_lilith_article_details_7539659]

[copycode.gif]: /images/20220810/fda9f77fb1964156960dc0649530e80e.png
[https_github.com_skyming_SSObjectBase]: https://github.com/skyming/SSObjectBase
[gaosboy]: http://gaosboy.com/
[https_github.com_gaosboy_SQLight]: https://github.com/gaosboy/SQLight
[https_github.com_ccgus_fmdb]: https://github.com/ccgus/fmdb
[261348356705727.png]: /images/20220810/66ea56c57c7f40599e6cc214391090b3.png
[http_developer.apple.com_library_ios_samplecode_Locations_Introduction_Intro.html_apple_ref_doc_uid_DTS40008406]: http://developer.apple.com/library/ios/#samplecode/Locations/Introduction/Intro.html#//apple_ref/doc/uid/DTS40008406
[261356354209826.png]: /images/20220810/782ef3372dd1404b8bcacac36a4fbcfd.png
[Github_Kache]: https://github.com/gaosboy/kache
[https_github.com_skyming_DataSerializationDemo]: https://github.com/skyming/DataSerializationDemo
[http_blog.csdn.net_nono_love_lilith_article_details_7539659]: http://blog.csdn.net/nono_love_lilith/article/details/7539659