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iOS中幾種數據持久化方案總結

編輯:IOS開發綜合

概論

所謂的持久化,就是將數據保存到硬盤中,使得在應用程序或機器重啟後可以繼續訪問之前保存的數據。在iOS開發中,有很多數據持久化的方案,接下來我將嘗試著介紹一下5種方案:

  • plist文件(屬性列表)

  • preference(偏好設置)

  • NSKeyedArchiver(歸檔)

  • SQLite 3

  • CoreData

    沙盒

    在介紹各種存儲方法之前,有必要說明以下沙盒機制。iOS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”。

    1.結構

    既然沙盒就是一個文件夾,那就看看裡面有什麼吧。沙盒的目錄結構如下:

    1 2 3 4 5 6 "應用程序包" Documents Library Caches Preferences tmp

    2.目錄特性

    雖然沙盒中有這麼多文件夾,但是沒有文件夾都不盡相同,都有各自的特性。所以在選擇存放目錄時,一定要認真選擇適合的目錄。

    "應用程序包": 這裡面存放的是應用程序的源文件,包括資源文件和可執行文件。

    1 2 NSString*path=[[NSBundlemainBundle]bundlePath]; NSLog(@"%@",path);

    Documents: 最常用的目錄,iTunes同步該應用時會同步此文件夾中的內容,適合存儲重要數據。

    1 2 NSString*path=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject; NSLog(@"%@",path);

    Library/Caches: iTunes不會同步此文件夾,適合存儲體積大,不需要備份的非重要數據。

    1 2 NSString*path=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject; NSLog(@"%@",path);

    Library/Preferences: iTunes同步該應用時會同步此文件夾中的內容,通常保存應用的設置信息。

    tmp: iTunes不會同步此文件夾,系統可能在應用沒運行時就刪除該目錄下的文件,所以此目錄適合保存應用中的一些臨時文件,用完就刪除。

    1 2 NSString*path=NSTemporaryDirectory(); NSLog(@"%@",path);

    plist文件

    plist文件是將某些特定的類,通過XML文件的方式保存在目錄中。

    可以被序列化的類型只有如下幾種:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NSArray; NSMutableArray; NSDictionary; NSMutableDictionary; NSData; NSMutableData; NSString; NSMutableString; NSNumber; NSDate;

    1.獲得文件路徑

    1 2 NSString*path=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject; NSString*fileName=[pathstringByAppendingPathComponent:@"123.plist"];

    2.存儲

    1 2 NSArray*array=@[@"123",@"456",@"789"]; [arraywriteToFile:fileNameatomically:YES];

    3.讀取

    1 2 NSArray*result=[NSArrayarrayWithContentsOfFile:fileName]; NSLog(@"%@",result);

    4.注意

    • 只有以上列出的類型才能使用plist文件存儲。

    • 存儲時使用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。

    • 讀取時使用arrayWithContentsOfFile:方法。

      Preference

      1.使用方法

      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 //1.獲得NSUserDefaults文件 NSUserDefaults*userDefaults=[NSUserDefaultsstandardUserDefaults]; //2.向文件中寫入內容 [userDefaultssetObject:@"AAA"forKey:@"a"]; [userDefaultssetBool:YESforKey:@"sex"]; [userDefaultssetInteger:21forKey:@"age"]; //2.1立即同步 [userDefaultssynchronize]; //3.讀取文件 NSString*name=[userDefaultsobjectForKey:@"a"]; BOOLsex=[userDefaultsboolForKey:@"sex"]; NSIntegerage=[userDefaultsintegerForKey:@"age"]; NSLog(@"%@,%d,%ld",name,sex,age);

      2.注意

      • 偏好設置是專門用來保存應用程序的配置信息的,一般不要在偏好設置中保存其他數據。

      • 如果沒有調用synchronize方法,系統會根據I/O情況不定時刻地保存到文件中。所以如果需要立即寫入文件的就必須調用synchronize方法。

      • 偏好設置會將所有數據保存到同一個文件中。即preference目錄下的一個以此應用包名來命名的plist文件。

        NSKeyedArchiver

        歸檔在iOS中是另一種形式的序列化,只要遵循了NSCoding協議的對象都可以通過它實現序列化。由於決大多數支持存儲數據的Foundation和Cocoa Touch類都遵循了NSCoding協議,因此,對於大多數類來說,歸檔相對而言還是比較容易實現的。

        1.遵循NSCoding協議

        NSCoding協議聲明了兩個方法,這兩個方法都是必須實現的。一個用來說明如何將對象編碼到歸檔中,另一個說明如何進行解檔來獲取一個新對象。

        • 遵循協議和設置屬性

          1 2 3 4 5 6 //1.遵循NSCoding協議 @interfacePerson:NSObject//2.設置屬性 @property(strong,nonatomic)UIImage*avatar; @property(copy,nonatomic)NSString*name; @property(assign,nonatomic)NSIntegerage; @end
          • 實現協議方法

            1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 //解檔 -(id)initWithCoder:(NSCoder*)aDecoder{ if([superinit]){ self.avatar=[aDecoderdecodeObjectForKey:@"avatar"]; self.name=[aDecoderdecodeObjectForKey:@"name"]; self.age=[aDecoderdecodeIntegerForKey:@"age"]; } returnself; } //歸檔 -(void)encodeWithCoder:(NSCoder*)aCoder{ [aCoderencodeObject:self.avatarforKey:@"avatar"]; [aCoderencodeObject:self.nameforKey:@"name"]; [aCoderencodeInteger:self.ageforKey:@"age"]; }
            • 特別注意

              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父類的歸檔和解檔方法。即 [super encodeWithCoder:aCoder] 和 [super initWithCoder:aDecoder] 方法;

              2.使用

              需要把對象歸檔是調用NSKeyedArchiver的工廠方法 archiveRootObject: toFile: 方法。

              1 2 3 4 5 6 NSString*file=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObjectstringByAppendingPathComponent:@"person.data"]; Person*person=[[Personalloc]init]; person.avatar=self.avatarView.image; person.name=self.nameField.text; person.age=[self.ageField.textintegerValue]; [NSKeyedArchiverarchiveRootObject:persontoFile:file];

              需要從文件中解檔對象就調用NSKeyedUnarchiver的一個工廠方法 unarchiveObjectWithFile: 即可。

              1 2 3 4 5 6 7 NSString*file=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObjectstringByAppendingPathComponent:@"person.data"]; Person*person=[NSKeyedUnarchiverunarchiveObjectWithFile:file]; if(person){ self.avatarView.image=person.avatar; self.nameField.text=person.name; self.ageField.text=[NSStringstringWithFormat:@"%ld",person.age]; }

              3.注意

              • 必須遵循並實現NSCoding協議

              • 保存文件的擴展名可以任意指定

              • 繼承時必須先調用父類的歸檔解檔方法

                SQLite3

                之前的所有存儲方法,都是覆蓋存儲。如果想要增加一條數據就必須把整個文件讀出來,然後修改數據後再把整個內容覆蓋寫入文件。所以它們都不適合存儲大量的內容。

                1.字段類型

                表面上SQLite將數據分為以下幾種類型:

                • integer : 整數

                • real : 實數(浮點數)

                • text : 文本字符串

                • blob : 二進制數據,比如文件,圖片之類的

                  實際上SQLite是無類型的。即不管你在創表時指定的字段類型是什麼,存儲是依然可以存儲任意類型的數據。而且在創表時也可以不指定字段類型。SQLite之所以什麼類型就是為了良好的編程規范和方便開發人員交流,所以平時在使用時最好設置正確的字段類型!主鍵必須設置成integer

                  2. 准備工作

                  准備工作就是導入依賴庫啦,在iOS中要使用SQLite3,需要添加庫文件:libsqlite3.dylib並導入主頭文件,這是一個C語言的庫,所以直接使用SQLite3還是比較麻煩的。

                  3.使用

                  • 創建數據庫並打開

                    操作數據庫之前必須先指定數據庫文件和要操作的表,所以使用SQLite3,首先要打開數據庫文件,然後指定或創建一張表。

                    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 /** *打開數據庫並創建一個表 */ -(void)openDatabase{ //1.設置文件名 NSString*filename=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObjectstringByAppendingPathComponent:@"person.db"]; //2.打開數據庫文件,如果沒有會自動創建一個文件 NSIntegerresult=sqlite3_open(filename.UTF8String,&_sqlite3); if(result==SQLITE_OK){ NSLog(@"打開數據庫成功!"); //3.創建一個數據庫表 char*errmsg=NULL; sqlite3_exec(_sqlite3,"CREATETABLEIFNOTEXISTSt_person(idintegerprimarykeyautoincrement,nametext,ageinteger)",NULL,NULL,&errmsg); if(errmsg){ NSLog(@"錯誤:%s",errmsg); }else{ NSLog(@"創表成功!"); } }else{ NSLog(@"打開數據庫失敗!"); } }
                    • 執行指令

                      使用 sqlite3_exec() 方法可以執行任何SQL語句,比如創表、更新、插入和刪除操作。但是一般不用它執行查詢語句,因為它不會返回查詢到的數據。

                      1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 /** *往表中插入1000條數據 */ -(void)insertData{ NSString*nameStr; NSIntegerage; for(NSIntegeri=0;i<1000;i++){ nameStr=[NSStringstringWithFormat:@"Bourne-%d",arc4random_uniform(10000)]; age=arc4random_uniform(80)+20; NSString*sql=[NSStringstringWithFormat:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES('%@','%ld')",nameStr,age]; char*errmsg=NULL; sqlite3_exec(_sqlite3,sql.UTF8String,NULL,NULL,&errmsg); if(errmsg){ NSLog(@"錯誤:%s",errmsg); } } NSLog(@"插入完畢!"); }
                      • 查詢指令

                        前面說過一般不使用 sqlite3_exec() 方法查詢數據。因為查詢數據必須要獲得查詢結果,所以查詢相對比較麻煩。示例代碼如下:

                          • sqlite3_prepare_v2() : 檢查sql的合法性

                          • sqlite3_step() : 逐行獲取查詢結果,不斷重復,直到最後一條記錄

                          • sqlite3_coloum_xxx() : 獲取對應類型的內容,iCol對應的就是SQL語句中字段的順序,從0開始。根據實際查詢字段的屬性,使用sqlite3_column_xxx取得對應的內容即可。

                          • sqlite3_finalize() : 釋放stmt

                            1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 /** *從表中讀取數據到數組中 */ -(void)readData{ NSMutableArray*mArray=[NSMutableArrayarrayWithCapacity:1000]; char*sql="selectname,agefromt_person;"; sqlite3_stmt*stmt; NSIntegerresult=sqlite3_prepare_v2(_sqlite3,sql,-1,&stmt,NULL); if(result==SQLITE_OK){ while(sqlite3_step(stmt)==SQLITE_ROW){ char*name=(char*)sqlite3_column_text(stmt,0); NSIntegerage=sqlite3_column_int(stmt,1); //創建對象 Person*person=[PersonpersonWithName:[NSStringstringWithUTF8String:name]Age:age]; [mArrayaddObject:person]; } self.dataList=mArray; } sqlite3_finalize(stmt); }

                            4.總結

                            總得來說,SQLite3的使用還是比較麻煩的,因為都是些c語言的函數,理解起來有些困難。不過在一般開發過程中,使用的都是第三方開源庫 FMDB,封裝了這些基本的c語言方法,使得我們在使用時更加容易理解,提高開發效率。

                            FMDB

                            1.簡介

                            FMDB是iOS平台的SQLite數據庫框架,它是以OC的方式封裝了SQLite的C語言API,它相對於cocoa自帶的C語言框架有如下的優點:

                            使用起來更加面向對象,省去了很多麻煩、冗余的C語言代碼

                            對比蘋果自帶的Core Data框架,更加輕量級和靈活

                            提供了多線程安全的數據庫操作方法,有效地防止數據混亂

                            注:FMDB的gitHub地址

                            2.核心類

                            FMDB有三個主要的類:

                            • FMDatabase

                              一個FMDatabase對象就代表一個單獨的SQLite數據庫,用來執行SQL語句

                              • FMResultSet

                                使用FMDatabase執行查詢後的結果集

                                • FMDatabaseQueue

                                  用於在多線程中執行多個查詢或更新,它是線程安全的

                                  3.打開數據庫

                                  和c語言框架一樣,FMDB通過指定SQLite數據庫文件路徑來創建FMDatabase對象,但FMDB更加容易理解,使用起來更容易,使用之前一樣需要導入sqlite3.dylib。打開數據庫方法如下:

                                  1 2 3 4 5 NSString*path=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObjectstringByAppendingPathComponent:@"person.db"]; FMDatabase*database=[FMDatabasedatabaseWithPath:path]; if(![databaseopen]){ NSLog(@"數據庫打開失敗!"); }

                                  值得注意的是,Path的值可以傳入以下三種情況:

                                  • 具體文件路徑,如果不存在會自動創建

                                  • 空字符串@"",會在臨時目錄創建一個空的數據庫,當FMDatabase連接關閉時,數據庫文件也被刪除

                                  • nil,會創建一個內存中臨時數據庫,當FMDatabase連接關閉時,數據庫會被銷毀

                                    4.更新

                                    在FMDB中,除查詢以外的所有操作,都稱為“更新”, 如:create、drop、insert、update、delete等操作,使用executeUpdate:方法執行更新:

                                    1 2 3 4 5 6 7 8 //常用方法有以下3種: -(BOOL)executeUpdate:(NSString*)sql,... -(BOOL)executeUpdateWithFormat:(NSString*)format,... -(BOOL)executeUpdate:(NSString*)sqlwithArgumentsInArray:(NSArray*)arguments //示例 [databaseexecuteUpdate:@"CREATETABLEIFNOTEXISTSt_person(idintegerprimarykeyautoincrement,nametext,ageinteger)"]; //或者 [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne",[NSNumbernumberWithInt:42]];

                                    5.查詢

                                    查詢方法也有3種,使用起來相當簡單:

                                    1 2 3 -(FMResultSet*)executeQuery:(NSString*)sql,... -(FMResultSet*)executeQueryWithFormat:(NSString*)format,... -(FMResultSet*)executeQuery:(NSString*)sqlwithArgumentsInArray:(NSArray*)arguments

                                    查詢示例:

                                    1 2 3 4 5 6 7 //1.執行查詢 FMResultSet*result=[databaseexecuteQuery:@"SELECT*FROMt_person"]; //2.遍歷結果集 while([resultnext]){ NSString*name=[resultstringForColumn:@"name"]; intage=[resultintForColumn:@"age"]; }

                                    6.線程安全

                                    在多個線程中同時使用一個FMDatabase實例是不明智的。不要讓多個線程分享同一個FMDatabase實例,它無法在多個線程中同時使用。 如果在多個線程中同時使用一個FMDatabase實例,會造成數據混亂等問題。所以,請使用 FMDatabaseQueue,它是線程安全的。以下是使用方法:

                                    • 創建隊列。

                                      1 FMDatabaseQueue*queue=[FMDatabaseQueuedatabaseQueueWithPath:aPath];
                                      • 使用隊列

                                        1 2 3 4 5 6 7 8 [queueinDatabase:^(FMDatabase*database){ [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_1",[NSNumbernumberWithInt:1]]; [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_2",[NSNumbernumberWithInt:2]]; [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_3",[NSNumbernumberWithInt:3]]; FMResultSet*result=[databaseexecuteQuery:@"select*fromt_person"]; while([resultnext]){ } }];

                                        而且可以輕松地把簡單任務包裝到事務裡:

                                        1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [queueinTransaction:^(FMDatabase*database,BOOL*rollback){ [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_1",[NSNumbernumberWithInt:1]]; [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_2",[NSNumbernumberWithInt:2]]; [databaseexecuteUpdate:@"INSERTINTOt_person(name,age)VALUES(?,?)",@"Bourne_3",[NSNumbernumberWithInt:3]]; FMResultSet*result=[databaseexecuteQuery:@"select*fromt_person"]; while([resultnext]){ } //回滾 *rollback=YES; }];

                                        FMDatabaseQueue 後台會建立系列化的G-C-D隊列,並執行你傳給G-C-D隊列的塊。這意味著 你從多線程同時調用調用方法,GDC也會按它接收的塊的順序來執行。

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