IOS数据持久化
数据的持久化，就是将数据保存到硬盘中，使得在应用程序或机器重启后可以继续访问之前保存的数据。在iOS开发中，有很多数据持久化的方案，本文将先对IOS沙盒文件进行简单介绍，然后分析plist文件、归档、偏好设置、数据库四种常用的方案。
沙盒介绍
Apple为了安全考虑，限制IOS应用程序默认情况下只能访问程序自己的目录，这个目录被称为“沙盒”。
- 应用程序在自己的沙盒中运作，但是不能访问任何其他应用程序的沙盒；
- 应用之间不能共享数据，沙盒里的文件不能被复制到其他应用程序的文件夹中，也不能把其他应用文件夹复制到沙盒中；
- 苹果禁止任何读写沙盒以外的文件，禁止应用程序将内容写到沙盒以外的文件夹中。
结构
沙盒的目录结构如下：
- "应用程序包"
- Documents
- Library
- Caches
- Preferences
- tmp
特性
沙盒中的每个文件夹都各尽不同，所以在选择数据存储时需要选择合适的目录
"应用程序包":
应用程序包里面存放的主要是应用程序的源文件，包括可执行文件和资源文件，其路径获取方式如下：
NSString *path = [[NSBundle mainBundle] bundlePath];
Documents:
Documents是最常用的目录，iTunes会同步此文件夹的内容，适合存储重要的数据，其路径获取方式如下：
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
Library/Caches:
Library/Caches,iTnues不会同步此文件夹中的内容，通常适合存储体积大，不需要备份的非重要数据，其路径获取方式如下：
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
Library/Preferences:
Library/Preferences,iTunes会同步此文件夹中的内容，通常用于保存应用的设置信息，其获取方式如下：
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
tmp:
tmp,iTunes不会同步此文件夹，系统可能在应用没有运行时删除该目录下的文件，适合保存应用中的一些临时文件，用完就删除，起路径获取方式如下：
NSString *path = NSTemporaryDirectory();
持久化方式
IOS 应用程序常用的数据持久化方法主要有plist文件（属性列表）、归档（NSKeyedArchiver）、偏好设置（preference）、数据库（SQL、CoreData）。
plist文件
plist文件是将IOS中一些特定的类，通过XML文件的方式持久化在本地目录中。可以被序列化的类只有Apple系统提供的以下几种：
NSString
NSMutableString
NSData
NSMutableData
NSArray
NSMutableArray
NSDictionary
NSMutableDictionary
NSNumber
NSDate
- 使用示例
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *plistFilePath = [path stringByAppendingString:@"/testPlist.plist"];
//存储
NSDictionary *dict = @{@"1":@"one",@"2":@"two",@"3":@"three"};
[dict writeToFile:plistFilePath atomically:YES];
//读取
NSDictionary *readDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:plistFilePath];
NSLog(@"read content is %@", readDict);
- 注意事项
- 只有以上类型才能使用plist文件存储，无论文件命名或者存储位置如何，序列化均为XML
- writeToFile: atomically:方法。 其中atomically表示是否需要先写入一个辅助文件，再把辅助文件拷贝到目标文件地址。这是更安全的写入文件方法，一般都写YES。
- 读取时用XXXWithContentsOfFile:方法
归档
归档在iOS中是另一种形式的序列化，只要遵循了NSCoding协议实现了initWithCoder:和encodeWithCoder:方法的对象都可以通过它实现序列化，存储在文件中。
- 使用示例
@class Student;
@interface ClassRoom : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, strong) NSString *grade;
@property (nonatomic, strong) NSArray<Student *> *students;
@end
@implementation ClassRoom
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
self = [super init];
if (self) {
self.grade = [aDecoder decodeObjectForKey:@"grade"];
self.students = [aDecoder decodeObjectForKey:@"students"];
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
[aCoder encodeObject:self.grade forKey:@"grade"];
[aCoder encodeObject:self.students forKey:@"students"];
}
@end
@interface Student : NSObject <NSCoding>
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger sID;
@end
@implementation Student
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{
self = [super init];
if (self) {
self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
self.sID = [[aDecoder decodeObjectForKey:@"sID"] integerValue];
}
return self;
}
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{
[aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
[aCoder encodeObject:[NSNumber numberWithInteger:self.sID] forKey:@"sID"];
}
@end
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *archiverPath = [path stringByAppendingString:@"/classRoom.data"];
NSMutableArray *studentArray = [NSMutableArray array];
for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
Student *student = [[Student alloc] init];
student.name = [NSString stringWithFormat:@"student%zd", i];
student.sID = i;
[studentArray addObject:student];
}
ClassRoom *classRoom = [[ClassRoom alloc] init];
classRoom.grade = @"grade one";
classRoom.students = studentArray;
//存储
[NSKeyedArchiver archiveRootObject:classRoom toFile:archiverPath];
//读取
ClassRoom *readClassRoom = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:archiverPath];
- 注意事项
- 如果需要归档的类中包含某个属性是自定义的类的实例，则需要相应的类也实现NSCoding协议，如示例中的Student。
- 保存文件的扩展名可以任意指定。
- 如果需要归档的类是某个自定义类的子类时，就需要在归档和解档之前先实现父类的归档和解档方法。即 [super encodeWithCoder:aCoder] 和 [super initWithCoder:aDecoder] 方法。
偏好设置
NSUserDefaults类提供了与默认数据库相交互的编程接口。其实它存储在应用程序的一个plist文件里，路径为沙盒Document目录平级的/Library/Prefereces里。如果将默认数据库比喻为SQL数据库，那么NSUserDefaults就相当于SQL语句。
NSUserDefaults支持的数据类型有：NSNumber（NSInteger、float、double），NSString，NSDate，NSArray，NSDictionary，BOOL，NSData
- 使用示例
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
//存储
[userDefaults setObject:@"one" forKey:@"1"];
[userDefaults setInteger:2 forKey:@"2"];
[userDefaults setBool:YES forKey:@"3"];
//立即同步
[userDefaults synchronize];
//读取
NSString *one = [userDefaults objectForKey:@"1"];
NSInteger two = [userDefaults integerForKey:@"2"];
BOOL three = [userDefaults boolForKey:@"3"];
- 注意事项
- 偏好设置会把所有数据保存到Library/Preference目录下以应用包命名的plist文件中。
- synchronize方法让存储立即生效，如果没有调用，则系统会I/O情况不定时地保存。
- 偏好设置是专门用来保存应用程序的配置信息的，一般不要在偏好设置中保存其他数据。
数据库
以上三种存储方法都是覆盖存储，如果数据量比较大，则需要数据库操作。IOS应用程序中常用的有SQLite和CoreDada。
SQLite
SQLite是基于C语言开发的轻型数据库，在iOS中需要使用C语言语法进行数据库操作、访问（无法使用ObjC直接访问，因为libqlite3框架基于C语言编写），SQLite中采用的是动态数据类型，即使创建时定义了一种类型，在实际操作时也可以存储其他类型，但是推荐建库时使用合适的类型（特别是应用需要考虑跨平台的情况时），建立连接后通常不需要关闭连接（尽管可以手动关闭）。
- 使用示例
@interface PersistentDemo ()
{
sqlite3 *db;
}
- (void)testSqlite{
//创建数据库
[self createDb:@"personInfo.sqlite"];
//创建表
NSString *sqlCreateTable = @"CREATE TABLE personInfo (ID INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT, name TEXT, age INTEGER, address TEXT)";
[self execSql:sqlCreateTable];
//插入
NSString *insertOne = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO '%@' (name, age, address) VALUES ('%@', '%@', '%@')", @"personInfo", @"张三", @"20", @"西湖区"];
NSString *insertTwo = [NSString stringWithFormat:@"INSERT INTO '%@' (name, age, address) VALUES ('%@', '%@', '%@')", @"personInfo", @"李四", @"26", @"滨江区"];
[self execSql:insertOne];
[self execSql:insertTwo];
//查询数据
NSString *search = [NSString stringWithFormat:@"SELECT * FROM '%@' WHERE name='%@'", @"personInfo", @"张三"];
[self execSearchSql:search];
[self closeDb];
}
- (void)createDb:(NSString *)name{
NSString *path = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
NSString *dbName = [path stringByAppendingPathComponent:name];
if (sqlite3_open([dbName UTF8String], &db) != SQLITE_OK) {
sqlite3_close(db);
NSLog(@"数据库打开失败");
}
}
- (void)execSql:(NSString *)sql{
char *err;
if (sqlite3_exec(db, [sql UTF8String], NULL, NULL, &err) != SQLITE_OK) {
sqlite3_close(db);
NSLog(@"数据库操作失败");
}
}
- (void)execSearchSql:(NSString *)sql{
sqlite3_stmt *statement;
if (sqlite3_prepare_v2(db, [sql UTF8String], -1, &statement, nil) == SQLITE_OK) {
while (sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW) {
char *name = (char *)sqlite3_column_text(statement, 1);
NSString *nsNameStr = [[NSString alloc] initWithUTF8String:name];
int age = sqlite3_column_int(statement, 2);
char *address = (char *)sqlite3_column_text(statement, 3);
NSString *nsAddrerss = [[NSString alloc] initWithUTF8String:address];
NSLog(@"name :%@, age: %d, address: %@", nsNameStr, age, nsAddrerss);
}
}
sqlite3_finalize(statement);
}
- (void)closeDb{
sqlite3_close(db);
}
- 注意事项
- 需要导入依赖库，添加库文件libsqlite3.dylib并导入主头文件
- CRUD中需要对查询进行单独处理
- sqlite3_prepare_v2() : 检查sql的合法性
- sqlite3_step() : 逐行获取查询结果，不断重复，直到最后一条记录
- sqlite3_coloum_xxx() : 获取对应类型的内容，iCol对应的就是SQL语句中字段的顺序，从0开始。根据实际查询字段的属性，使用sqlite3_column_xxx取得对应的内容即可。
- sqlite3_finalize() : 释放stmt。
- SQLite使用比较麻烦，可以使用基于其封装的FMDB
CoreData
CoreData 有空再单独整理，此处仅列出持久化调度逻辑关系图。
