理一下 iOS 本地持久化儲存(側重數據庫SQLite
來源： Toyun（@陳思Siming）
鏈接：http://www.lxweimin.com/p/10a26d01dc84
公司的項目存在已有兩年，版本也到三點幾了，但是本地持久化數據存儲，始終用的是GVUserDefaults這個對NSUserDefaults進行了擴展的第三方庫。但隨著業務的發展，需要存儲的地方越來越多，GVUserDefaults也越來也不能適應需求，當我們都忍受不了的時候，經過一番商討之后，決定使用FMDB這個封裝了SQLite3的第三方庫。
此篇文章以此為主線，理一理數據庫和本地化儲存的一些知識，但是此篇文章絲毫沒有提到CoreData，喜歡使用CoreData的同學，這里先說聲對不起了浪費了您20s寶貴的時間。
此篇文章的邏輯如下圖所示：
iOS本地持久化儲存方式概述
說起iOS本地化儲存的方式，大家估計在也熟悉不過了，NSUserDefault、File，Keychain、DataBase無非也就這幾種方式。
NSUserDefault、File：這兩種使用方式都很簡單，需要注意的一點就是所存儲的對象都需要遵守并實現NSCoding協議中的兩個方法，適用的范圍也都是一些小規模數據，其實NSUserDefault的底層實現還是以.plist文件進行儲存的。
Keychain：用于儲存一些私密信息，比如密碼、證書等等,Keychain里保存的信息不會因App被刪除而丟失，在用戶重新安裝App后依然有效。同樣也適用于應用之間數據共享。
DataBase：說到儲存，就不能不提DataBase技術，移動端所用的DBMS一般都是SQLite3，在iOS下，SQLite3的API是純C語言的，這樣我們一直以來面向對象開發的朋友們，突然找不到了對象，有點那么的驚慌失措。好在開源社區出現了像FMDB這樣優秀的第三方框架幫我們找回了對象，同樣蘋果自己也出了新的技術就是所謂的CoreData(但CoreData并不是此篇文章介紹的重點)。數據庫適合儲存大規模數據，而且查找起來也比上述方式方便，所以大量儲存的時候，還是要動用數據庫，這也是我們放棄GVUserDefaults的原因。
數據庫的基本知識
數據庫
首先要有數據Data，然后數據多了名字就升級了稱為數據庫DataBase，這個時候就需要有管理系統去管理數據庫也就是DataBaseManagerSystem，最后佐以DataBaseAdministrator及上述名稱成為了一個系統就是所謂的DataBaseSystem。
Data –> DataBase –> DataBaseManagerSystem –> DataBaseSystem
Data: 數據庫存儲的基本對象。
DataBase: 說起來數據庫，大家都有一個模模糊糊的概念，不就是一個存放數據的大倉庫嗎，這還有什么好說的。其實這樣理解就已經很好了，但是說的更專業一點就是數據庫是一個以某種有組織的方式存儲的數據集合。
DataBaseManagerSystem: 數據庫管理系統是位于用戶與操作系統之間的一層數據管理軟件。常見的DBMS有MySQL、PostgreSQL、 Microsoft SQL Server、Oracle、Sybase、IBM DB2。當然這些都是用于服務端的DBMS，移動端用的DBMS是SQLite3，這也是本文講述的重點。
DataBaseSystem: 在計算機系統中引入數據庫后的系統，一般由數據庫，數據庫管理系統，應用系統，數據庫管理成員(DBA)構成。一般情況下稱數據庫系統為數據庫，所以有時候我們就會感到迷糊，你說DBS，他以為DB，你轉到DB上了，他又開始講DBS。所以真正想理解透一些知識的時候，基本概念一定要清晰一些，這樣才不容易迷糊。
SQL語句
SQL(Structured Query Language)，結構化查詢語言，專門用來與數據庫通信的語言。既然要操作數據庫，SQL語句是必須要會寫的。下面我簡單列舉幾條簡單的SQL語句僅供參考。想要學習更多的SQL語句的知識，請查閱其他資料，本篇在這兒不過多敘述。
這里以學生表為例寫幾條簡單的SQL語句
// 創表(table)一張學生表 表名:student
? 字段id： ?學生編號，作為主鍵，類型為整形
? 字段name：學生名字，類型為字符串，并且不能為空值
? 字段age： 學生年齡，類型為整形可為空。
? 其中字段又稱之為列(column)
create table if not exists student (
? ?id integer primary key autoincrement,
name text not null,
age integer);
// 刪除學生表
drop table if exists student;
// 插入一條記錄，主鍵id會自增長自動賦值，
其中記錄又稱之為行(row)
insert into student (name, age) values ('小明', 20);
// 刪除名字為小明的學生，
這里的關鍵字where就是條件，如果無此條件，則影響整張表
delete from student where name = '小明';
// 更新符合條件的記錄
update student set age = 21 where name = '小明';
// 查詢符合條件的記錄
select * from student where name = '小明';
數據庫的使用
如果你沒有使用CoreData，那么無論你使用的是純C語言的SQLite3庫，還是使用對其進行封裝了的FMDB，你都要設計出適合自己業務的表結構。關于表的設計，可以有兩種設計模式。
數據庫表的設計
第一種設計方式
以模型中的每個屬性作為表的一個字段，這樣在查詢、讀取放面操作起來更為方便，但是我個人感覺這種模式適合的業務是記錄條數不多。而且字段盡可能的不要更改。創建好表之后，在去修改表結構還是聽麻煩的一件事的。具體使用，可參考下面的代碼：
@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;
@end
// 數據儲存的路徑
NSString *document = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"toyun.sqlite"];
// 鏈接數據庫
self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];
// 打開數據庫
if ([self.db open]) {
[self.db executeUpdate:@"create table if not exists student ( id integer primary key autoincrement, name text not null, age integer not null)"];
}
// 實例化對象，即要儲存的對象
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
for (NSInteger i = 0; i
第二種設計方式
這一種設計模式是將model作為一個字段直接將model轉為NSData儲在此字段中，在這里要指出的是model必須實現NSCoding協議，不過實際項目中我們字典轉模型大都是使用第三方庫，而現在比較流行的三個字典轉模型的第三方庫Mantle、MJExtension、YYModel都默認對此進行了處理，所以這兒稍微注意一下就好。第二種方法更適合于記錄條數比較多，和業務的相關性不是太敏感，而且如果有查找排序這樣的需求的話，可以從model挑出某些屬性作為表中附帶的一些字段。具體使用，參考下面的代碼：
@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSUInteger age;
@end
@implementation Student
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
[aCoder encodeObject:_name forKey:@"name"];
[aCoder encodeInteger:_age forKey:@"age"];
}
- (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
if (self = [super init]) {
_name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
_age = [aDecoder decodeIntegerForKey:@"age"];
}
return self;
}
@end
NSString *document = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"yeemiao.sqlite"];
self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];
if ([self.db open]) {
[self.db executeUpdate:@"create table if not exists student (id integer primary key autoincrement, model blob)"];
}
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
for (NSInteger i = 0; i
數據庫使用中線程安全
在多線程中操作數據庫，我們就要考慮線程安全問題，不然就有可能引起數據錯亂的問題。解決辦法有很多，可以自己去加鎖，但是讀寫速度要求高的話就不太建議加鎖了。SQLite3對于多線程是直接支持的，SQLite3庫提供了三種方式:single thread、multi thread、serialized。同樣 FMDB自己也提供了多線程操作數據庫的類FMDatabaseQueue，這個使用起來還是比較簡單的。
刪除緩存
現在大多數的App都是有本地化儲存的，但是卻不是每個App都對應有刪除緩存的功能，起碼我們自己的App是沒有做刪除緩存這個功能的，緩存是為了節省流量，刪除緩存是為了節省空間我認為這兩個功能同等重要，但是這個需求提了幾次，產品不怎么重視啊！特別是在16G的版本下，這個功能還能能提升一些用戶體驗的。
此功能到也不難實現，搞清楚各種儲存方式他們把文件存儲到了那個文件夾下面，不同的數據我們儲存的地方明顯也是不同的，然后根據需求刪除對應的數據就OK了，沙盒的具體目錄如下所示：
// 沙盒下的文件夾目錄
Documents: iTunes會同步此文件夾,不應該刪除
Library
? ?Caches: 緩存文件夾，刪除緩存主要刪除的文件夾
? ?Preferences: NSUserDefault寫入此文件夾下，iTunes會同步，不應該刪除
tmp：系統創建的臨時文件夾，隨時有可能被刪除
做清除緩存功能時，可把Library/Caches文件夾下面的文件全部刪除，也可以根據業務的需要刪除指定的文件夾。
總結
此篇文章還是比較偏重于原理，對于具體的使用則沒有說太多，具體使用各種各樣，但是基本原理是比較統一的。關于數據庫CURD由于我們不是做服務端開發，所以也沒有深究，想要研究的話，可在查閱其他資料。除了上述所說的，可能在具體使用中還要考慮數據庫版本遷移，數據庫同步等需求。這些由于我的水平所限，也沒有提到可以參考我寫此文時的一篇參考博文《iOS應用架構談（4）：本地持久化方案及動態部署》。而NSUserDefault、File使用方法都很簡單也都沒有介紹。CoreData太過于重量級，我在項目中也沒事實際運用過，這里也沒有介紹。
第二種設計的方式挺適用，對于表較多并且各個表字段不一，建議使用表名與實體類映射，通過runtime獲取所有實體類屬性進行增刪改查等操作！
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