該文章屬于劉小壯原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明：劉小壯
這段時(shí)間公司一直比較忙，和組里小伙伴一起把公司項(xiàng)目按照之前邏輯重寫了一下。由于項(xiàng)目比較大，還要兼顧之前項(xiàng)目的迭代和其他項(xiàng)目，目前為止只寫完第一階段。
之前項(xiàng)目本地持久化方案主要用的是SQLite，這次重寫項(xiàng)目打算換一種持久化方案，于是我們經(jīng)過討論選擇了蘋果的“親兒子”CoreData。
在使用CoreData的過程中，我也是一邊學(xué)習(xí)一邊實(shí)踐。在學(xué)習(xí)的過程中，一些寫的質(zhì)量比較高的博客對(duì)我的幫助也很大，例如objc.io等博客，在這里就不一一列舉出來了，非常感謝這些作者。
先不說項(xiàng)目中用不用得到，其實(shí)很多人都是不了解CoreData的，但是經(jīng)過我的學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)CoreData還是挺不錯(cuò)的。所以正如這系列文章的名字一樣-認(rèn)識(shí)CoreData，打算寫這系列文章來認(rèn)識(shí)一下CoreData。
這系列博客將從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的來講一下CoreData，其中除了基礎(chǔ)使用還會(huì)包括多線程、批量數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容，這些很多都是我公司項(xiàng)目開發(fā)過程中接觸到的，我們也設(shè)想了一些極端的情況，解決方案都會(huì)體現(xiàn)在這系列博客中。
本人接觸CoreData時(shí)間并不長(zhǎng)，只是專門花了一段時(shí)間學(xué)習(xí)CoreData。本系列文章偏重于通過圖形化界面使用CoreData，不會(huì)全部采取純代碼進(jìn)行CoreData的所有操作，而且那樣操作起來也確實(shí)比較麻煩，反而就失去了CoreData的優(yōu)勢(shì)和本質(zhì)。
文章中如有疏漏或錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位及時(shí)提出，謝謝！??
寫在前面
在CoreData中有一些常用的類，稱呼可能各不相同。所以這里先約定一些關(guān)鍵字，以便理解后面的一些內(nèi)容，這些約定很多都是出現(xiàn)在蘋果的官方文檔中的。
NSPersistentStoreCoordinator(Persistent Store Coordinator)，縮寫為PSC。
NSManagedObjectContext(Managed Object Context)，縮寫為MOC。
NSManagedObjectModel(Managed Object Model)，縮寫為MOM。
NSManagedObject及其子類，根據(jù)英文翻譯和其作用，稱之為托管對(duì)象。
后綴名為.xcdatamodeld的文件，因?yàn)榇鎯?chǔ)著所有實(shí)體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和表示，所以稱之為模型文件。
什么是CoreData？
簡(jiǎn)單介紹一下
CoreData出現(xiàn)在iOS3中，是蘋果推出的一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)框架。CoreData提供了一種對(duì)象關(guān)系映射(ORM)的存儲(chǔ)關(guān)系，類似于Java的hibernate框架。CoreData可以將OC對(duì)象存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，也可以將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為OC對(duì)象，在這個(gè)過程中不需要手動(dòng)編寫任何SQL語句，這是系統(tǒng)幫我們完成。
CoreData最大的優(yōu)勢(shì)就是使用過程中不需要編寫任何SQL語句，CoreData封裝了數(shù)據(jù)庫的操作過程，以及數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)和OC對(duì)象的轉(zhuǎn)換過程。所以在使用CoreData的過程中，很多操作就像是對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作一樣，也有過濾條件、排序等操作。
這就相當(dāng)于CoreData完成了Model層的大量工作，例如Model層的表示和持久化，有效的減少了開發(fā)的工作量，使Model層的設(shè)計(jì)更加面向?qū)ο蟆?/p>
CoreData好用嗎？
之前聽人說過，CoreData比較容易入手，但是很難學(xué)精。這也是很多人說CoreData不好用的原因之一，只是因?yàn)槭褂梅绞接袉栴}，或者說并沒有真正掌握CoreData。
如果從性能上來說，CoreData比SQLite確實(shí)略差一些。但是對(duì)于移動(dòng)端來說，并不需要大型網(wǎng)站的高并發(fā)，所以這點(diǎn)性能差別幾乎是沒有影響的，所以這點(diǎn)可以忽略不計(jì)。在后面的文章中，將會(huì)給出CoreData的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)對(duì)比，以及詳細(xì)的性能測(cè)評(píng)。
CoreData主要的幾個(gè)類
-
NSManagedObjectContext
托管對(duì)象上下文，進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)大多都是和這個(gè)類打交道。 -
NSManagedObjectModel
托管對(duì)象模型，一個(gè)托管對(duì)象模型關(guān)聯(lián)一個(gè)模型文件(.xcdatamodeld)，存儲(chǔ)著數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 -
NSPersistentStoreCoordinator
持久化存儲(chǔ)協(xié)調(diào)器，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)存儲(chǔ)區(qū)和上下文之間的關(guān)系。 -
NSManagedObject
托管對(duì)象類，所有CoreData中的托管對(duì)象都必須繼承自當(dāng)前類，根據(jù)實(shí)體創(chuàng)建托管對(duì)象類文件。
CoreData簡(jiǎn)單創(chuàng)建流程
模型文件操作
1.1 創(chuàng)建模型文件，后綴名為.xcdatamodeld。創(chuàng)建模型文件之后，可以在其內(nèi)部進(jìn)行添加實(shí)體等操作(用于表示數(shù)據(jù)庫文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))
1.2 添加實(shí)體(表示數(shù)據(jù)庫文件中的表結(jié)構(gòu))，添加實(shí)體后需要通過實(shí)體，來創(chuàng)建托管對(duì)象類文件。
1.3 添加屬性并設(shè)置類型，可以在屬性的右側(cè)面板中設(shè)置默認(rèn)值等選項(xiàng)。(每種數(shù)據(jù)類型設(shè)置選項(xiàng)是不同的)
1.4 創(chuàng)建獲取請(qǐng)求模板、設(shè)置配置模板等。
1.5 根據(jù)指定實(shí)體，創(chuàng)建托管對(duì)象類文件(基于NSManagedObject的類文件)實(shí)例化上下文對(duì)象
2.1 創(chuàng)建托管對(duì)象上下文(NSManagedObjectContext)
2.2 創(chuàng)建托管對(duì)象模型(NSManagedObjectModel)
2.3 根據(jù)托管對(duì)象模型，創(chuàng)建持久化存儲(chǔ)協(xié)調(diào)器(NSPersistentStoreCoordinator)
2.4 關(guān)聯(lián)并創(chuàng)建本地?cái)?shù)據(jù)庫文件，并返回持久化存儲(chǔ)對(duì)象(NSPersistentStore)
2.5 將持久化存儲(chǔ)協(xié)調(diào)器賦值給托管對(duì)象上下文，完成基本創(chuàng)建。
CoreData結(jié)構(gòu)
CoreData的結(jié)構(gòu)構(gòu)成
之前看到過幾張介紹CoreData結(jié)構(gòu)的圖片，感覺其表示的結(jié)構(gòu)比較清晰。可以通過這幾張圖片初步認(rèn)識(shí)一下CoreData，在后面的文章中還會(huì)對(duì)這幾個(gè)類進(jìn)行詳細(xì)解釋。
上圖中是初始化MOC所涉及到的一些類，由這些類實(shí)例化并最終構(gòu)成可以使用的MOC。圖中編號(hào)是實(shí)例化一個(gè)具備數(shù)據(jù)處理能力的MOC過程，這個(gè)過程和上面介紹過的實(shí)例化上下文對(duì)象相同。
在PSC創(chuàng)建并關(guān)聯(lián)本地?cái)?shù)據(jù)庫，并設(shè)置為MOC的persistentStoreCoordinator屬性后，MOC就具備對(duì)當(dāng)前存儲(chǔ)區(qū)所有托管對(duì)象操作的能力。但是需要注意的是，MOC對(duì)托管對(duì)象是懶加載的，在使用時(shí)才會(huì)被加載到MOC的緩存中。
MOM對(duì)象加載模型文件后，獲取到模型文件中所有實(shí)體的構(gòu)成結(jié)構(gòu)。由于MOM中存儲(chǔ)著模型文件的結(jié)構(gòu)，PSC需要通過MOM對(duì)象實(shí)例化本地?cái)?shù)據(jù)庫。
所有屬性都存在Entity中，以及有關(guān)聯(lián)關(guān)系的屬性和請(qǐng)求模板，這都會(huì)在后面的章節(jié)中講到。
可以通過Entity創(chuàng)建繼承自NSManagedObject類的文件，這個(gè)文件就是開發(fā)中使用的托管對(duì)象，具備模型對(duì)象的表示功能，CoreData的本地持久化都是通過這個(gè)類及其子類完成的。
持久化存儲(chǔ)調(diào)度器
在CoreData的整體結(jié)構(gòu)中，主要分為兩部分。一個(gè)是NSManagedObjectContext管理的模型部分，管理著所有CoreData的托管對(duì)象。一個(gè)是SQLite實(shí)現(xiàn)的本地持久化部分，負(fù)責(zé)和SQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，主要由NSPersistentStore類操作。這就構(gòu)成了CoreData的大體結(jié)構(gòu)。
從圖中可以看出，這兩部分都是比較獨(dú)立的，兩部分的交互由一個(gè)持久化存儲(chǔ)調(diào)度器(NSPersistentStoreCoordinator)來控制。上層NSManagedObjectContext存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是交給持久化調(diào)度器，由調(diào)度器調(diào)用具體的持久化存儲(chǔ)對(duì)象(NSPersistentStore)來操作對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫文件，NSPersistentStore負(fù)責(zé)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。這樣就很好的將兩部分實(shí)現(xiàn)了分離。
個(gè)人隨想
對(duì)于CoreData的整體結(jié)構(gòu)，因?yàn)?code>CoreData底層存儲(chǔ)本來就是用SQLite實(shí)現(xiàn)的，所以我用CoreData的結(jié)構(gòu)和SQLite對(duì)比了一下，發(fā)現(xiàn)還是很多相似之處的。
.xcdatamodeld文件代表著數(shù)據(jù)庫文件結(jié)構(gòu)，通過.xcdatamodeld編譯后的.momd文件生成數(shù)據(jù)庫。每個(gè)實(shí)體代表一張數(shù)據(jù)表，實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系就是SQLite的外鍵。
下圖就是CoreData底層存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)，用紅圈圈住的部分指向關(guān)聯(lián)表的主鍵下標(biāo)。例如1就指向關(guān)聯(lián)表的主鍵下標(biāo)為1的行。
CoreData雜談
CoreData數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全
CoreData本質(zhì)還是使用SQLite進(jìn)行存儲(chǔ)，并沒有另外提供加密功能，具體的數(shù)據(jù)加解密還需要自己完成。
CoreData在硬盤上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：
通過PSC指定創(chuàng)建SQLite目錄后，會(huì)在指定的目錄下生成一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件，同時(shí)還會(huì)生成兩個(gè)同名但后綴不同的文件，其中只有后綴.sqlite的文件是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件。
這個(gè)數(shù)據(jù)庫文件中會(huì)默認(rèn)生成三個(gè)表，Z_METADATA、Z_PRIMARYKEY、Z_MODELCACHE，其他我們自己的表也都是大寫Z開頭的。
在每個(gè)表中，系統(tǒng)還會(huì)默認(rèn)生成三個(gè)字段，Z_PK、Z_ENT、Z_OPT三個(gè)字段，也都是大寫Z開頭并且?guī)聞澗€的。其他字段就是我們自己的字段了，大寫Z開頭但不帶下劃線。
CoreData執(zhí)行效率
現(xiàn)在市面上的大多數(shù)項(xiàng)目，都是使用SQLite作為持久化的方案，而CoreData的使用并不是很普遍。對(duì)于這個(gè)問題，我認(rèn)為首先是很多項(xiàng)目開始的比較早，那時(shí)候好多iOS程序員都是從其他語言轉(zhuǎn)過來的，更加熟悉SQLite，所以用SQLite比較多一些。后面如果不進(jìn)行大的項(xiàng)目重構(gòu)，就很難換其他的持久化方案了。
還有就是不熟悉CoreData，也不想去了解和深入學(xué)習(xí)CoreData，我認(rèn)為這是很大的原因。所以項(xiàng)目中用CoreData的人并不多，而真正掌握CoreData技術(shù)的人更少。
之前聽其他人說CoreData的執(zhí)行效率不如SQLite高，這個(gè)如果深究的話，確實(shí)CoreData要比SQLite效率差一些，只不過并沒有太大區(qū)別。CoreData本質(zhì)也是在底層執(zhí)行SQL語句，只是CoreData的SQL語句執(zhí)行邏輯比較耗時(shí)，沒有手動(dòng)編寫SQL語句更加直接。我們可以將CoreData的調(diào)試功能打開，具體看一下SQL語句的執(zhí)行。
這里要說一點(diǎn)，客戶端畢竟不是服務(wù)端，不需要像服務(wù)器那樣大量的數(shù)據(jù)查詢，所以CoreData是完全可以應(yīng)對(duì)客戶端的查詢量的。如果從靈活性來說，CoreData確實(shí)沒有SQLite的靈活性高，一些SQLite的復(fù)雜功能可能也不能實(shí)現(xiàn)，但是就目前大多數(shù)項(xiàng)目來說，CoreData已經(jīng)能夠滿足項(xiàng)目持久化需求了。
導(dǎo)致執(zhí)行效率差異的原因還體現(xiàn)在對(duì)象轉(zhuǎn)換上，CoreData在執(zhí)行SQL語句的基礎(chǔ)上，還多了一層將數(shù)據(jù)映射給托管對(duì)象的操作，這樣得到的就是OC的托管對(duì)象，而SQLite得到的則不是。如果給SQLite執(zhí)行完成后，也加一層創(chuàng)建托管對(duì)象并賦值的操作，這時(shí)候?qū)Ρ刃阅軆烧叩牟罹嗫赡芫蜁?huì)更小了。
性能評(píng)測(cè)
下面是一篇關(guān)于CoreData、FMDB、Realm性能測(cè)試結(jié)果的博客，最后的結(jié)果我也沒有去驗(yàn)證，只是大致看了一下代碼還是比價(jià)靠譜的。作者測(cè)試Demo和原文地址。
** 測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)量是以K為單位，最少為1K的數(shù)據(jù)量。涉及到的操作主要是下面四種**：
- 新建數(shù)據(jù)庫并插入
1K條數(shù)據(jù)。 - 已有數(shù)據(jù)庫，插入
1K條數(shù)據(jù)。 - 查詢總量為
10K條數(shù)據(jù)，連續(xù)查詢單次為1K數(shù)據(jù)。 -
10K條數(shù)據(jù)總量，更新其中1K條數(shù)據(jù)的部分字段性能。
性能評(píng)測(cè)結(jié)果：
根據(jù)測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在前面兩種插入操作，CoreData的性能比FMDB和Realm要快很多。
而對(duì)于查詢操作，CoreData比其他兩種操作耗時(shí)多很多，大概多出三四倍。這很可能和CoreData將查詢結(jié)果的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為托管對(duì)象有關(guān)系，拋去CoreData這部分轉(zhuǎn)換操作性能會(huì)比現(xiàn)在好很多。
而更新操作則直接基于SQLite封裝的FMDB有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，FMDB和其他兩種操作差距大概是十倍左右，而其他兩種操作性能差不多。當(dāng)然CoreData也存在著上面提到的對(duì)象轉(zhuǎn)換操作，CoreData拋去這步結(jié)果可能會(huì)比現(xiàn)在好很多。
測(cè)試圖表
下面的測(cè)試數(shù)據(jù)中，取得是三次測(cè)試結(jié)果的平均值。
| 第三方 | 編號(hào) |
|---|---|
| CoreData | 1 |
| FMDB | 2 |
| Realm | 3 |
CoreData調(diào)試
Xcode調(diào)試命令
CoreData本質(zhì)上是對(duì)SQLite的一個(gè)封裝，在內(nèi)部將對(duì)象的持久化轉(zhuǎn)化為SQL語句執(zhí)行，可以在項(xiàng)目中將CoreData調(diào)試打開，從而可以看到CoreData的SQL語句執(zhí)行和一些其他log信息。
- 打開
Product，選擇Edit Scheme. - 選擇
Arguments，在下面的ArgumentsPassed On Launch中添加下面兩個(gè)選項(xiàng)。
(1)-com.apple.CoreData.SQLDebug
(2)1
終端調(diào)試命令
如果是在模擬器上調(diào)試程序，可以通過 sqlite3 /數(shù)據(jù)庫路徑/ 命令來查看和操作數(shù)據(jù)庫。
.tables 查看當(dāng)前數(shù)據(jù)庫文件中所有的表名
select *from tableName 執(zhí)行查詢的SQL語句
好多同學(xué)都問我有Demo沒有，其實(shí)文章中貼出的代碼組合起來就是個(gè)Demo。后來想了想，還是給本系列文章配了一個(gè)簡(jiǎn)單的Demo，方便大家運(yùn)行調(diào)試，后續(xù)會(huì)給所有博客的文章都加上Demo。
Demo只是來輔助讀者更好的理解文章中的內(nèi)容，應(yīng)該博客結(jié)合Demo一起學(xué)習(xí)，只看Demo還是不能理解更深層的原理。Demo中幾乎每一行代碼都會(huì)有注釋，各位可以打斷點(diǎn)跟著Demo執(zhí)行流程走一遍，看看各個(gè)階段變量的值。
Demo地址：劉小壯的Github
這兩天更新了一下文章，將CoreData系列的六篇文章整合在一起，做了一個(gè)PDF版的《CoreData Book》，放在我Github上了。PDF上有文章目錄，方便閱讀。
如果你覺得不錯(cuò)，請(qǐng)把PDF幫忙轉(zhuǎn)到其他群里，或者你的朋友，讓更多的人了解CoreData，衷心感謝！??
