iOS知识梳理7:数据持久化

我把数据持久化分成下面这些部分来讨论:

  • NSUserDefault
  • 文件存储 (包括:Plist属性列表, archive归档, 文件流)
  • keychain 钥匙串
  • 数据库 (包括: SQLite, Core Data 和其他第三方方法)

NSUserDefault

app的全局单例,用于永久保存数据.
他支持的数据类型有:NSNumber,NSString,NSDictionary,NSArray,NSDate,BOOL
他的数据是通过key-value键值对一一对应保存的.

iOS会自动吧字典中的键值对转换成对应的XML, 也就plist文件, 这个文件会被保存到APP的沙盒目录中(路径为Library/Preference/plist文件名)

其实NSUserDefaults就是iOS为我们封装的对plist文件的常用操作(其实可以归类到"文件储存"的"plist属性列表"里面,,但是二者之间还是有一些区别..我们分开来讲),我们可以用来保存一些简单的数据,,比如系统配置,用户设置的参数等等....

具体代码:

//存入数据
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] setObject:@"woshishuju" forKey:@"woshikey"];

//取出数据
NSString *str = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:@"woshikey"];

//删除数据
[[NSUserDefaults standardUserDefaults] removeObjectForKey:@"woshikey"];

//操作完成后需要同步数据,否则偶然会因为别的线程占大量内存而没有报错成功
[defaults synchronize]; 

文件存储

在了解具体的文件储存机制之前...我们先来了解一下iOS的沙盒机制

沙盒机制

在iOS中,应用程序只能在为该程序创建的文件系统中读取文件, 不可以去其他地方访问,,这个区域就叫做沙盒(Sandbox)....

沙盒的目录结构
  • Document:
    保存应用运行时生成需要持久化的数据.iTunes会自动备份该目录.
  • Library:
    Library/Caches:
    一般存储的时候缓存文件,例如图片,视频等.此目录下的文件不会在应用退出时删除,itunes备份的时候不会备份该目录.
    Library/Preferences:
    保存应用程序的偏好设置,我们不应该在这里直接创建文件,而是通过NSUserDefault来访问应用偏好.iTunes会自动备份该目录.
  • tmp:
    临时文件目录,在程序重新运行和开机时,会清空tmp文件夹.

值得一提的,还有应用程序的包文件.app
在iOS 8之前.app文件也放在沙盒文件夹里...在iOS 8之后,有单独的文件夹存储所有的程序包....但是我们也可以获取到他的路径..待会我们可以通过打印来看到.

获取文件路径
  • Documents
/**
   *      获取Document下的文件路径
   *
   *      @param NSDocumentDirectory 获取Document目录
   *      @param NSUserDomainMask    是在当前沙盒范围内查找
   *      @param YES                 展开路径,NO是不展开
   *
   *      @return test.txt文件的路径
   */
NSString *filePath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, 
NSUserDomainMask, YES)firstObject]stringByAppendingPathComponent:@"test.txt"];

打印出来:

/var/mobile/Containers/Data/Application/这里是UUID隐藏掉/Documents/text.txt
  • Library
    获取方法与Documents类似,只需要把相应的改为NSLibraryDirectory即可.
    而caches和preferences只需要在其后加上stringByAppendingPathComponent:即可..
    当然...Preferences是由系统维护的,,,我们不需要手动获取这个路径(虽然能获取到).只需要借助NSUserDefault来操作即可.

  • tmp

/**
   *      获取tmp文件目录下的文件路径
   *
   *      @return test.txt的文件路径
   */
  NSString *filePath = [NSTemporaryDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"test.txt"];

打印出来:

/private/var/mobile/Containers/Data/Application/这里是UUID隐藏掉/tmp/test.txt
  • 获取应用程序包.app的路径
NSString *path = [[NSBundle mainBundle] resourcePath];

打印出来

/var/containers/Bundle/Application/和上面不一样的UUID/test3.app

这里可以看到.app的存放路径和沙盒文件的路径完全不一样....而且同一个的应用连UUID都不一样了...

  • 获取程序包中某一个图片资源的路径
NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"apple" ofType:@"png"];

1.属性列表

a.NSUsrDefault

NSUserDefault为我们自动创建了plist文件..在沙盒的preference文件夹内.

b.手动创建plist

通过开发者在外部手动创建plist文件...这时plist文件在程序包bundle的资源中.....值得注意的是...这时的plist是不可写...无法把数据写进plist文件.

所以,如果想要对数据进行写操作,我们需要把plist文件拷贝一份到沙盒的Documents中,这样才能进行文件写入的操作

    NSString *documentPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).lastObject stringByAppendingPathComponent:@"List.plist"];
    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
    
    if(![fileManager fileExistsAtPath:documentPath])
    {
        NSString *defaultPath = [[[NSBundle mainBundle] resourcePath] stringByAppendingPathComponent:@"List.plist"];
        NSError *error;
        BOOL success = [fileManager copyItemAtPath:defaultPath toPath:documentPath error:&error];
        NSAssert(success,@"写入了错误的文件");
    }

然后可以通过取出数据,,修改,,再写入文件,,的方法来进行增删改查

//比如里面存的是数组,可以这么取
NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] initWithContentsOfFile:path]
//修改后
...
//写入文件
[array writeToFile:path atomically:YES];
c.通过代码创建plist文件

我们也可以直接用代码在document中建立一个plist.然后用writeToFile把代码写进去

   NSString *myFilePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).lastObject stringByAppendingPathComponent:@"List.plist"];
   NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];

    if ([fileManager fileExistsAtPath:myFilePath] == NO) {
        [fileManager createFileAtPath:myFilePath contents:nil attributes:nil];
    }

2.archive归档

对象归档是一种序列化方式, 为了便于数据传输,, 先将归类对象序列化为一个文件, 然后再通过反归档将数据恢复到对象中.

实现归档有一个条件:
该对象的类必须实现NSCoding协议,而且每个成员变量应该是基本数据类型或者都是实现了NSCoding协议的某个类的实例.
不难发现,archive比起plist的优点是,可以持久化任意符合条件的对象.

具体过程如下:
我们先创建一个代理了NSCoding的类.

//.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Person : NSObject<NSCoding>

@property (nonatomic, retain) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
@property (nonatomic, retain) NSData *data;

@end
//.m
#import "Person.h"

@implementation Person

//编码成可以持久化的格式,归档时调用
-(void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder
{
    //对每个属性都要进行重新编码
    [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [aCoder encodeInteger:self.age forKey:@"age"];
    [aCoder encodeObject:self.data forKey:@"data"];
}

//解码过程,反归档时调用
-(id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder
{
    self = [super init];
    if (self) {
        //解码的key要和编码时给的key一致
        self.name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
        self.age = [aDecoder decodeIntegerForKey:@"age"];
        self.data = [aDecoder decodeObjectForKey:@"data"];
        
    }
    return self;
}
@end

进行编码,然后归档:
把Person类的实例对象张三通过archiver转码,转化为一个data对象.然后把data对象存入到沙盒Document下的Data.archieve文件中.

    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name = @"张三";
    person.age = 18;
    //把image转化成data传进去,因为data是可以coding的
    person.data = UIImagePNGRepresentation([UIImage imageNamed:@"zhangsan.png"]);
    
    
    //创建一个可变data用于存放归档出来的数据
    NSMutableData *data = [NSMutableData data];
    //创建一个归档对象
    NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data];
    //进行归档编码
    [archiver encodeObject:person forKey:@"MyKey"];
    [archiver finishEncoding];
    
    NSString *dataPath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent:@"Data.archive"];
    //把可变data写进归档的.archive文件里
    [data writeToFile:dataPath atomically:YES];

接下来,我们试试吧这个归类的对象取出来...就是所谓解码

    NSString *dataPath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingPathComponent:@"Data.archive"];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:dataPath];
    NSKeyedUnarchiver *unArchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:data];
    
    Person *model = [unArchiver decodeObjectForKey:@"MyKey"];
    [unArchiver finishDecoding];
    
    
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:model.data];
    NSLog(@"%@",model.name);
    NSLog(@"%d",(int)model.age);

还是很好理解的...

3.文件流

文件流:把文件分块慢慢传过去,像流水一样.所以文件存储和读取都不是一下子运行的,而是一段一段加载的. 例如:网络视频下载的进度
这一部分我们放到后面的网络部分去讲...


KeyChain钥匙串

在iOS开发中常见的保存用户信息的方法归档或者NSUserDefault,实际上是不安全的(放在沙盒里面...可以很容易被取出来)....像密码,证书等等,需要更为安全的keychain...
keychain里保存的信息不会因为App被删除而丢失,在用户重新安装app后依然有效,数据还在.
keychain服务提供一种安全的保存私密信息的方式.每个程序都有独立的keychain存储....从ios3.0之后,跨程序分享keychain变得可行...keychain可以用来保存WiFi密码和vpn凭证等等
它实际上是一个数据库,位于/private/var/Keychains/keychain-2.db,其保存的所有数据都是加密过的...

这里把概念放在这里...具体实现之后总结.....
(其实实际开发中,这个东西还挺有用...我在做手游SDK的时候,,,老板要求用户卸载游戏后,,,再次安装app时还是能得到登录过的账号自动登录......之前想用UUID来做...却发现实际上每次重装UUID都会变化...这里就可以使用keychain来完成)


数据库

1.SQLite

首先需要导入libsqlite3.0.tbd静态库

a.创建或打开数据库

首先,创建一个数据库到沙盒的Document中,然后打开他.
核心代码 sqlite3_open([strPath UTF8String], &db)

#import <sqlite3.h>
static sqlite3 *db;
- (void)openSqlite {
    //判断数据库是否为空,如果不为空说明已经打开
    if(db != nil) {
        NSLog(@"数据库已经打开");
        return;
    }
    //获取文件路径
    NSString *strPath = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject] stringByAppendingPathComponent:@"my.sqlite"];
    //打开数据库
    //如果数据库存在就打开,如果不存在就创建一个再打开
    int result = sqlite3_open([strPath UTF8String], &db);
    //判断
    if (result == SQLITE_OK) {
        NSLog(@"数据库打开成功");
    } else {
        NSLog(@"数据库打开失败");
    }
}
b.创建表格
- (void)createTable {
    //sqlite语句
    NSString *sqlite = [NSString stringWithFormat:@"create table if not exists 'student' ('number' integer primary key autoincrement not null,'name' text,'sex' text,'age'integer)"];
   
   //2.执行
    char *error = NULL;
    int result = sqlite3_exec(db, [sqlite UTF8String], nil, nil, &error);

    if (result == SQLITE_OK) {
        NSLog(@"创建表成功");
    } else {
        NSLog(@"创建表失败");
    }
}
c.增

以下部分雷同的代码,省略掉了,只留下最关键的代码

- (void)addStudent:(student *)stu {
    NSString *sqlite = [NSString stringWithFormat:@"insert into student(number,name,age,sex) values ('%ld','%@','%@','%ld')",stu.number,stu.name,stu.sex,stu.age];
    char *error = NULL;
    int result = sqlite3_exec(db, [sqlite UTF8String], nil, nil, &error);
}
d.删
- (void)delete:(student*)stu {
    NSString *sqlite = [NSString stringWithFormat:@"delete from student where number = '%ld'",stu.number];
    char *error = NULL;
    int result = sqlite3_exec(db, [sqlite UTF8String], nil, nil, &error);
}
c.改
- (void)updataWithStu:(student *)stu {
    NSString *sqlite = [NSString stringWithFormat:@"update student set name = '%@',sex = '%@',age = '%ld' where number = '%ld'",stu.name,stu.sex,stu.age,stu.number];
    char *error = NULL;
    int result = sqlite3_exec(db, [sqlite UTF8String], nil, nil, &error);
}
e.查
- (NSMutableArray*)selectWithStu {
    NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];

    NSString *sqlite = [NSString stringWithFormat:@"select * from student"];
    sqlite3_stmt *stmt = NULL;
    //3.预执行sqlite语句
    int result = sqlite3_prepare(db, sqlite.UTF8String, -1, &stmt, NULL);
    if (result == SQLITE_OK) {
        NSLog(@"查询成功");
        while (sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW) {
            student *stu = [[student alloc] init];
            stu.number = sqlite3_column_int(stmt, 0);
            stu.name = [NSString stringWithUTF8String:(const char *)sqlite3_column_text(stmt, 1)] ;
            stu.sex = [NSString stringWithUTF8String:(const char *)sqlite3_column_text(stmt, 2)] ;
            stu.age = sqlite3_column_int(stmt, 3);
            [array addObject:stu];
        }
    } else {
        NSLog(@"查询失败");
    }
    sqlite3_finalize(stmt);
    return array;
}
f.关闭数据库
- (void)closeSqlite {
    int result = sqlite3_close(db);
}

需要用到SQL语言,而且查询部分也挺麻烦的...实际开发中会用三方库更多吧...

2.Core Data

CoreData 是 Cocoa 平台上用来管理模型层数据和数据持久化的一个框架,说简单点,就是一个数据库存储框架
目录
1.数据模型和coredata栈的建立
2.增删改查
3.关联表的创建
4.迸发操作
5.CoreData和tableView的结合
6.模型版本和数据迁移

3.三方数据库

常用的有FMDB

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