投稿文章，作者：劉小壯

第一篇文章中並沒有講CoreData的具體用法，只是對CoreData做了一個詳細的介紹，算是一個開始和總結吧。

這篇文章中會主要講CoreData的基礎使用，以及在使用中需要注意的一些細節。因為文章中會插入代碼和圖片，內容可能會比較多，比較考驗各位耐心。

文章中如有疏漏或錯誤，還請各位及時提出，謝謝！??

創建自帶CoreData的工程

在新建一個項目時，可以勾選Use Core Data選項，這樣創建出來的工程系統會默認生成一些CoreData的代碼以及一個.xcdatamodeld後綴的模型文件，模型文件默認以工程名開頭。這些代碼在AppDelegate類中，也就是代表可以在全局使用AppDelegate.h文件中聲明的CoreData方法和屬性。

系統默認生成的代碼是非常簡單的，只是生成了基礎的托管對象模型、托管對象上下文、持久化存儲調度器，以及MOC的save方法。但是這些代碼已經可以完成基礎的CoreData操作了。

系統生成代碼

這部分代碼不應該放在AppDelegate中，尤其對於大型項目來說，更應該把這部分代碼單獨抽離出去，放在專門的類或模塊來管理CoreData相關的邏輯。所以我一般不會通過這種方式創建CoreData，我一般都是新建一個“干淨”的項目，然後自己往裡面添加，這樣對於CoreData的完整使用流程掌握的也比較牢固。

CoreData模型文件的創建

構建模型文件

使用CoreData的第一步是創建後綴為.xcdatamodeld的模型文件，使用快捷鍵Command + N，選擇Core Data -> Data Model -> Next，完成模型文件的創建。

創建完成後可以看到模型文件左側列表，有三個選項Entities、Fetch Requests、Configurations，分別對應著實體、請求模板、配置信息。

模型文件

添加實體

現在可以通過長按左側列表下方的Add Entity按鈕，會彈出Add Entity、Add Fetch Request、Add Configuration選項，可以添加實體、請求模板、配置信息。這裡先選擇Add Entity來添加一個實體，命名為Person。

添加Person實體後，會發現一個實體對應著三部分內容，Attributes、Relationships、Fetched Properties，分別對應著屬性、關聯關系、獲取操作。

空實體

現在對Person實體添加兩個屬性，添加age屬性並設置type為Integer 16，添加name屬性並設置type為String。

添加屬性

實體屬性類型

在模型文件的實體中，參數類型和平時創建繼承自NSObject的模型類大體類似，但是還是有一些關於類型的說明，下面簡單的列舉了一下。

• Undefined: 默認值，參與編譯會報錯

• Integer 16: 整數，表示范圍 -32768 ~ 32767

• Integer 32: 整數，表示范圍 -2147483648 ~ 2147483647

• Integer 64: 整數，表示范圍 –9223372036854775808 ~ 9223372036854775807

• Float: 小數，通過MAXFLOAT宏定義來看，最大值用科學計數法表示是 0x1.fffffep+127f

• Double: 小數，小數位比Float更精確，表示范圍更大

• String: 字符串，用NSString表示

• Boolean: 布爾值，用NSNumber表示

• Date: 時間，用NSDate表示

• Binary Data: 二進制，用NSData表示

• Transformable: OC對象，用id表示。可以在創建托管對象類文件後，手動改為對應的OC類名。使用的前提是，這個OC對象必須遵守並實現NSCoding協議

添加實體關聯關系

創建兩個實體Department和Employee，並且在這兩個實體中分別添加一些屬性，下面將會根據這兩個實體來添加關聯關系。

創建實體

給Employee實體添加關系，在Relationships的位置點擊加號，添加一個關聯關系。添加關系的名稱設為department，類型設置為Department，Inverse設置為employee(後面會講解這個inverse的作用)。

添加Relationships

選擇Department實體，點擊Relationships位置的加號，添加關聯關系。

Department實體添加Relationships的操作和Employee都一樣，區別在於用紅圈標出的Type，這裡設置的To Many一對多的關系。這裡默認是To One一對一，上面的Employee就是一對一的關系。也就符合一個Department可以有多個Employee，而Employee只能有一個Department的情況，這也是符合常理的。

添加Relationships

Relationships類似於SQLite的外鍵，定義了在同一個模型中，實體與實體之間的關系。可以定義為對一關系或對多關系，也可以定義單向或雙向的關系，根據需求來確定。如果是對多的關系，默認是使用NSSet集合來存儲模型。

Inverse是兩個實體在Relationships中設置關聯關系後，通過設置inverse為對應的實體，這樣可以從一個實體找到另一個實體，使兩個實體具有雙向的關聯關系。

Fetched Properties

在實體最下面，有一個Fetched Properties選項，這個選項用的不多，這裡就不細講了。

Fetched Properties用於定義查詢操作，和NSFetchRequest功能相同。定義fetchedProperty對象後，可以通過NSManagedObjectModel類的fetchRequestFromTemplateWithName:substitutionVariables:方法或其他相關方法獲取這個fetchedProperty對象。

fetched Property

獲取這個對象後，系統會默認將這個對象緩存到一個字典中，緩存之後也可以通過fetchedProperty字典獲取fetchedProperty對象。

Data Model Inspector

選中一個實體後，右側的側邊欄(Data Model Inspector)還有很多選項，這些選項可以對屬性進行配置。根據不同的屬性類型，側邊欄的顯示也不太一樣，下面是一個String類型的屬性。

Data Model Inspector

屬性設置

• default Value: 設置默認值，除了二進制不能設置，其他類型幾乎都能設置。

• optional: 在使用時是否可選，也可以理解為如果設置為NO，只要向MOC進行save操作，這個屬性是否必須有值。否則MOC進行操作時會失敗並返回一個error，該選項默認為YES。

• transient: 設置當前屬性是否只存在於內存，不被持久化到本地，如果設置為YES，這個屬性就不參與持久化操作，屬性的其他操作沒有區別。transient非常適合存儲一些在內存中緩存的數據，例如存儲臨時數據，這些數據每次都是不同的，而且不需要進行本地持久化，所以可以聲明為transient的屬性。

• indexed: 設置當前屬性是否是索引。添加索引後可以有效的提升檢索操作的速度。但是對於刪除這樣的操作，刪除索引後其他地方還需要做出相應的變化，所以速度會比較慢。

• Validation: 通過Validation可以設置Max Value和Min Value，通過這兩個條件來約定數據，對數據的存儲進行一個驗證。數值類型都有相同的約定方式，而字符串則是約定長度，date是約定時間。

• Reg. Ex.(Regular Expression): 可以設置正則表達式，用來驗證和控制數據，不對數據自身產生影響。(只能應用於String類型)

• Allows External Storage: 當存儲二進制文件時，如果遇到比較大的文件，是否存儲在存儲區之外。如果選擇YES，存儲文件大小超過1MB的文件，都會存儲在存儲區之外。否則大型文件存儲在存儲區內，會造成SQLite進行表操作時，效率受到影響。

Relationships設置

• delete rule: 定義關聯屬性的刪除規則。在當前對象和其他對象有關聯關系時，當前對象被刪除後與之關聯對象的反應。這個參數有四個枚舉值，代碼對應著模型文件的相同選項。

• NSNoActionDeleteRule 刪除後沒有任何操作，也不會將關聯對象的關聯屬性指向nil。刪除後使用關聯對象的關聯屬性，可能會導致其他問題。

• NSNullifyDeleteRule 刪除後會將關聯對象的關聯屬性指向nil，這是默認值。

• NSCascadeDeleteRule 刪除當前對象後，會將與之關聯的對象也一並刪除。

• NSDenyDeleteRule 在刪除當前對象時，如果當前對象還指向其他關聯對象，則當前對象不能被刪除。

• Type: 主要有兩種類型，To One和To Many，表示當前關系是一對多還是一對一。

實體

• Parent Entity: 可以在實體中創建繼承關系，在一個實體的菜單欄中通過Parent Entity可以設置父實體，這樣就存在了實體的繼承關系，最後創建出來的托管模型類也是具有繼承關系的。注意繼承關系中屬性名不要相同。

使用了這樣的繼承關系後，系統會將子類繼承父類的數據，存在父類的表中，所有繼承自同一父類的子類都會將父類部分存放在父類的表中。這樣可能會導致父類的表中數據量過多，造成性能問題。

Fetch Requests

在模型文件中Entities下面有一個Fetch Requests，這個也是配置請求對象的。但是這個使用起來更加直觀，可以很容易的完成一些簡單的請求配置。相對於上面講到的Fetched Properties，這個還是更方便使用一些。

Fetch Requests

上面是對Employee實體的height屬性配置的Fetch Request，這裡配置的height要小於2米。配置之後可以通過NSManagedObjectModel類的fetchRequestTemplateForName:方法獲取這個請求對象，參數是這個請求配置的名稱，也就是EmployeeFR。

Editor Style

這是我認為CoreData最大的優勢之一，可視化的模型文件結構。可以很清楚的看到實體和屬性的關系，以及實體之間的對應關系。

Editor Style

一個.xcdatamodeld模型文件的展示風格有兩種，一種是列表的形式(Table)，另一種是圖表的形式展示(Graph)。

圖表看起來更加直觀，而圖表在操作上也有一些比Table更方便的地方。例如在Table的狀態下添加兩個實體的關聯關系，如果只做一次關聯操作，默認是單向的關系。而在Graph的狀態下，按住Control對兩個圖表進行連線，兩個實體的結果就是雙向關聯的關系。

手動創建實體

假設不使用.xcdatamodeld模型文件，全都是純代碼，怎麼在項目裡創建實體啊？這樣的話就需要通過代碼創建實體描述、關聯描述等信息，然後設置給NSManagedObjectModel對象。而使用模型文件的話一般都是通過NSManagedObjectModel對象來讀取文件。

如果是純代碼的話，蘋果更推薦使用KVC的方式存取值，然後所有托管對象都用NSManagedObject創建。但是這樣存在的問題很多，開發成本比較大、使用不方便等等。最大的問題就是寫屬性名的key字符串，很容易出錯，而且這樣失去了CoreData原有的優點。所以還是推薦使用.xcdatamodeld模型文件的開發方式。

創建托管對象類文件

創建文件

創建實體後，就可以根據對應的實體，生成開發中使用的基於NSManagedObject類的托管對象類文件。

還是按照上面Department和Employee的例子，先創建一個Department實體。因為Department實體有對多關系，生成托管對象類文件的關聯屬性不一樣，可以體現出和對一關系的區別，所以使用Department實體生成文件。

快捷鍵Command + N -> NSManagedObject subclass -> 選擇模型文件 -> 選擇實體，生成Department實體對應的托管對象類文件。

生成的托管對象類文件

可以看到上面生成了四個文件，以實體名開頭的.h和.m文件，另外兩個是這個實體的Category文件。為什麼生成Category文件？一會再說，先打開類文件進去看看。

Category

實體Category

可以看到類文件中有兩個Category，分別是CoreDataProperties和CoreDataGeneratedAccessors。其中如果沒有設置對多關系的實體，只會有CoreDataProperties，而設置了對多關系的實體系統會為其生成CoreDataGeneratedAccessors。

CoreDataProperties中會生成實體中聲明的Attributes和Relationships中的屬性，其中對多關系是用NSSet存儲的屬性，如果是對一的關系則是非集合的對象類型屬性。再看.m文件中，所有屬性都用@dynamic修飾，CoreData會在運行時動態為所有Category中的屬性生成實現代碼，所以這裡用@dynamic修飾。

對多屬性生成的CoreDataGeneratedAccessors，是系統自動生成管理對多屬性集合的方法，一般都是一個屬性對應四個方法，方法的實現也是在運行時動態實現的，方法都是用來操作集合對象的。

托管對象類文件

點擊系統生成的托管對象類文件，此類是繼承自NSManagedObject類的。可以看到裡面非常干淨，沒有其他邏輯代碼。

根據蘋果的注釋代碼：Insert code here to declare functionality of your managed object subclass，提示應該在這個文件中編寫此類相關的邏輯代碼。這裡就是編寫此類邏輯代碼的地方，當然也可以什麼都不寫，看需求啦。

任意類型屬性

實體支持創建任意繼承自NSObject類的屬性，例如項目中手動創建的類。項目中創建的類在下拉列表中並不會體現，可以在屬性類型選擇transformable類型，然後生成托管對象類文件的時候，系統會將這個屬性聲明為id類型，在創建類文件後，可以直接手動更改這個屬性的類型為我們想要的類型。

對於手動設置的屬性有一個要求，屬性所屬的類必須是遵守NSCoding協議，因為這個屬性要被歸檔到本地。

標量類型

創建托管對象類文件時，實體屬性的類型無論是選擇的integer32還是float，只要是基礎數據類型，最後創建出來的默認都是NSNumber類型的，這是Xcode默認的。

如果需要生成的屬性類型是基礎數據類型，可以在創建文件時勾選Use scalar properties for primitive data types選項，這樣就告訴系統需要生成標量類型屬性，創建出來的屬性就是int64_t、float這樣的基礎數據類型。

標量類型

更新文件

當前模型對應的實體發生改變後，需要重新生成模型Category文件。生成步驟和上面一樣，主要是替換Category文件，托管對象文件不會被替換。生成文件時不需要刪除，直接替換文件。

CoreData增刪改查

下面關於CoreData的相關操作，還是基於上面Department和Employee的例子。並且引入了Company當做.xcdatamodeld模型文件，前面兩個實體被包含在Company中。

先講講NSManagedObjectContext

在iOS5之前創建NSManagedObjectContext對象時，都是直接通過init方法來創建。iOS5之後蘋果更加推薦使用initWithConcurrencyType:方法來創建，在創建的時候指定當前是什麼類型的並發隊列，初始化方法參數是一個枚舉值。這裡簡單說說MOC，後面多線程部分還會涉及MOC多線程相關的東西。

NSManagedObjectContext初始化方法的枚舉值參數主要有三個類型：

• NSConfinementConcurrencyType 如果使用init方法初始化上下文，默認就是這個並發類型。在iOS9之後已經被蘋果廢棄，不建議用這個API，調用某些比較新的CoreData的API可能會導致崩潰。

• NSPrivateQueueConcurrencyType 私有並發隊列類型，操作都是在子線程中完成的。

• NSMainQueueConcurrencyType 主並發隊列類型，如果涉及到UI相關的操作，應該考慮使用這個參數初始化上下文。

如果還使用init方法，可能會對後面推出的一些API不兼容，導致多線程相關的錯誤。例如下面的錯誤，因為如果沒有顯式的設置並發類型，默認是一個已經棄用的NSConfinementConcurrencyType類型，就會導致新推出的API發生不兼容的崩潰錯誤。

Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: 'NSConfinementConcurrencyType context

創建MOC

下面是根據Company模型文件，創建了一個主隊列並發類型的MOC。

// 創建上下文對象，並發隊列設置為主隊列
NSManagedObjectContext *context = [[NSManagedObjectContext alloc] initWithConcurrencyType:NSMainQueueConcurrencyType];
// 創建托管對象模型，並使用Company.momd路徑當做初始化參數
NSURL *modelPath = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"Company" withExtension:@"momd"];
NSManagedObjectModel *model = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:modelPath];
// 創建持久化存儲調度器
NSPersistentStoreCoordinator *coordinator = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:model];
// 創建並關聯SQLite數據庫文件，如果已經存在則不會重復創建
NSString *dataPath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).lastObject;
dataPath = [dataPath stringByAppendingFormat:@"/%@.sqlite", @"Company"];
[coordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:[NSURL fileURLWithPath:dataPath] options:nil error:nil];
// 上下文對象設置屬性為持久化存儲器
context.persistentStoreCoordinator = coordinator;

這段代碼創建了一個MOC，我們從上往下看這段代碼。

momd文件

關於MOC的並發隊列類型上面已經簡單說了，MOC下面出現了momd的字樣，這是什麼東西？

momd文件

在創建後綴為.xcdatamodeld的模型文件後，模型文件在編譯期將會被編譯為後綴為.momd的文件，存放在.app中，也就是Main Bundle中。在存在多個模型文件時，我們需要通過加載不同的.momd文件，來創建不同的NSManagedObjectModel對象，每個NSManagedObjectModel對應著不同的模型文件。

NSManagedObjectModel類中包含了模型文件中的所有entities、configurations、fetchRequests的描述。雖然.momd文件是支持存放在.app中的，其他人可以通過打開.app包看到這個文件。但是這個文件是經過編碼的，並不會知道這個.momd文件中的內容，所以這個文件是非常安全的。通過NSManagedObjectModel獲取模型文件描述後，來創建和關聯數據庫，並交給PSC管理。

如果不指定NSManagedObjectModel對應哪個模型文件，直接使用init方法初始化NSManagedObjectModel類，系統會默認將所有模型文件的表都放在一個SQLite數據庫中。所以需要使用mainBundle中的不同.momd文件，對不同的NSManagedObjectModel進行初始化，這樣在創建數據庫時就會創建不同的數據庫文件。

持久化存儲調度器(PSC)

在NSManagedObjectModel下面就是NSPersistentStoreCoordinator，這個類在CoreData框架體系中起到了“中樞”的作用。對上層起到了提供簡單的調用接口，並向上層隱藏持久化實現邏輯。對下層起到了協調多個持久化存儲對象(NSPersistentStore)，使下層只需要專注持久化相關邏輯。

持久化存儲調度器

addPersistentStoreWithType: configuration: URL: options: error:方法是PSC創建並關聯數據庫的部分，關聯本地數據庫後會返回一個NSPersistentStore類型對象，這個對象負責具體持久化存儲的實現。可以看到這個方法是一個實例方法，也就是可以添加多個持久化存儲對象，並且多個持久化存儲對象都關聯一個PSC，這是允許的，在上面的圖中也看到了這樣的結構。但是這樣的需求並不多，而且管理起來比較麻煩，一般都不會這樣做。

PSC有四種可選的持久化存儲方案，用得最多的是SQLite的方式。其中Binary和XML這兩種方式，在進行數據操作時，需要將整個文件加載到內存中，這樣對內存的消耗是很大的。

• NSSQLiteStoreType : SQLite數據庫

• NSXMLStoreType : XML文件

• NSBinaryStoreType : 二進制文件

• NSInMemoryStoreType : 直接存儲在內存中

插入操作

// 創建托管對象，並指明創建的托管對象所屬實體名
Employee *emp = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee" inManagedObjectContext:context];
emp.name = @"lxz";
emp.height = @1.7;
emp.brithday = [NSDate date];
// 通過上下文保存對象，並在保存前判斷是否有更改
NSError *error = nil;
if (context.hasChanges) {
    [context save:&error];
}
// 錯誤處理
if (error) {
    NSLog(@"CoreData Insert Data Error : %@", error);
}

通過NSEntityDescription的insert類方法，生成並返回一個Employee托管對象，並將這個對象插入到指定的上下文中。

MOC將操作的數據存放在緩存層，只有調用MOC的save方法後，才會真正對數據庫進行操作，否則這個對象只是存在內存中，這樣做避免了頻繁的數據庫訪問。

刪除操作

// 建立獲取數據的請求對象，指明對Employee實體進行刪除操作
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
// 創建謂詞對象，過濾出符合要求的對象，也就是要刪除的對象
NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name = %@", @"lxz"];
request.predicate = predicate;
// 執行獲取操作，找到要刪除的對象
NSError *error = nil;
NSArray *employees = [context executeFetchRequest:request error:&error];
// 遍歷符合刪除要求的對象數組，執行刪除操作
[employees enumerateObjectsUsingBlock:^(Employee * _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
    [context deleteObject:obj];
}];
// 保存上下文
if (context.hasChanges) {
    [context save:nil];
}
// 錯誤處理
if (error) {
    NSLog(@"CoreData Delete Data Error : %@", error);
}

首先獲取需要刪除的托管對象，遍歷獲取的對象數組，逐個刪除後調用MOC的save方法保存。

修改操作

// 建立獲取數據的請求對象，並指明操作的實體為Employee
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
// 創建謂詞對象，設置過濾條件
NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name = %@", @"lxz"];
request.predicate = predicate;
// 執行獲取請求，獲取到符合要求的托管對象
NSError *error = nil;
NSArray *employees = [context executeFetchRequest:request error:&error];
[employees enumerateObjectsUsingBlock:^(Employee * _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
    obj.height = @3.f;
}];
// 將上面的修改進行存儲
if (context.hasChanges) {
    [context save:nil];
}
// 錯誤處理
if (error) {
    NSLog(@"CoreData Update Data Error : %@", error);
}

和上面一樣，首先獲取到需要更改的托管對象，更改完成後調用MOC的save方法持久化到本地。

查找操作

// 建立獲取數據的請求對象，指明操作的實體為Employee
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
// 執行獲取操作，獲取所有Employee托管對象
NSError *error = nil;
NSArray *employees = [context executeFetchRequest:request error:&error];
[employees enumerateObjectsUsingBlock:^(Employee * _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
    NSLog(@"Employee Name : %@, Height : %@, Brithday : %@", obj.name, obj.height, obj.brithday);
}];
// 錯誤處理
if (error) {
    NSLog(@"CoreData Ergodic Data Error : %@", error);
}

查找操作最簡單粗暴，因為是演示代碼，所以直接將所有Employee表中的托管對象加載出來。在實際開發中肯定不會這樣做，只需要加載需要的數據。後面還會講到一些更高級的操作，會涉及到獲取方面的東西。

總結

在CoreData中所有的托管對象被創建出來後，都是關聯著MOC對象的。所以在對象進行任何操作後，都會被記錄在MOC中。在最後調用MOC的save方法後，MOC會將操作交給PSC去處理，PSC將會將這個存儲任務指派給NSPersistentStore對象。

上面的增刪改查操作，看上去大體流程都差不多，都是一些最基礎的簡單操作，在下一篇文章中將會將一些比較復雜的操作。