在iOS開發中，有很多數據持久化的方案，本文章將介紹以下6種方案：
plist文件（序列化）
preference（偏好設置）
NSKeyedArchiver（歸檔）
SQLite3
FMDB
CoreData
沙盒
每個APP的沙盒下面都有相似目錄結構，如圖
下面的代碼得到的是應用程序目錄的路徑，在該目錄下有三個文件夾：Documents、Library、temp以及一個.app包！該目錄下就是應用程序的沙盒，應用程序只能訪問該目錄下的文件夾！！！
NSString *path = NSHomeDirectory();
1、Documents 目錄：您應該將所有的應用程序數據文件寫入到這個目錄下。這個目錄用于存儲用戶數據。該路徑可通過配置實現iTunes共享文件。可被iTunes備份。
2、AppName.app 目錄：這是應用程序的程序包目錄，包含應用程序的本身。由于應用程序必須經過簽名，所以您在運行時不能對這個目錄中的內容進行修改，否則可能會使應用程序無法啟動。
3、Library 目錄：這個目錄下有兩個子目錄：
Preferences 目錄：包含應用程序的偏好設置文件。您不應該直接創建偏好設置文件，而是應該使用NSUserDefaults類來取得和設置應用程序的偏好.
Caches 目錄：用于存放應用程序專用的支持文件，保存應用程序再次啟動過程中需要的信息。
可創建子文件夾。可以用來放置您希望被備份但不希望被用戶看到的數據。該路徑下的文件夾，除Caches以外，都會被iTunes備份。4、tmp 目錄：這個目錄用于存放臨時文件，保存應用程序再次啟動過程中不需要的信息。該路徑下的文件不會被iTunes備份。
// 獲取沙盒主目錄路徑
NSString *homeDir = NSHomeDirectory();
// 獲取Documents目錄路徑
NSString *docDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
// 獲取Library的目錄路徑
NSString *libDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
// 獲取Caches目錄路徑
NSString *cachesDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
// 獲取tmp目錄路徑
NSString *tmpDir = NSTemporaryDirectory();
//獲取應用程序程序包中資源文件路徑的方法
NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apple" ofType:@"png"];
UIImage *appleImage = [[UIImage alloc] initWithContentsOfFile:imagePath];
plist文件(序列化)
可以被序列化的類型只有如下幾種：
NSArray; //數組
NSMutableArray; //可變數組
NSDictionary; //字典
NSMutableDictionary; //可變字典
NSData; //二進制數據
NSMutableData; //可變二進制數據
NSString; //字符串
NSMutableString; //可變字符串
NSNumber; //基本數據
NSDate; //日期
數據存儲與讀取的實例：
/**
寫入數據到plist
*/
- (void)writeToPlist{
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject;
NSLog(@"寫入數據地址%@",path);
NSString *fileName = [path stringByAppendingPathComponent:@"123.plist"];
NSArray *array = @[@"123", @"王佳佳", @"iOS"];
//序列化，把數組存入plist文件
[array writeToFile:fileName atomically:YES];
NSLog(@"寫入成功");
}
/**
從plist讀取數據
@return 讀出數據
*/
- (NSArray *)readFromPlist{
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject;
NSLog(@"讀取數據地址%@",path);
NSString *fileName = [path stringByAppendingPathComponent:@"123.plist"];
//反序列化，把plist文件數據讀取出來，轉為數組
NSArray *result = [NSArray arrayWithContentsOfFile:fileName];
NSLog(@"%@", result);
return result;
}
存儲時使用writeToFile:atomically:方法。 其中atomically表示是否需要先寫入一個輔助文件，再把輔助文件拷貝到目標文件地址。這是更安全的寫入文件方法，一般都寫YES。
Preference（偏好設置）
Preference通常用來保存應用程序的配置信息的，一般不要在偏好設置中保存其他數據。
數據存儲與讀取的實例：
- (void)writeToPreference{
//1.獲得NSUserDefaults文件
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
//2.向偏好設置中寫入內容
[userDefaults setObject:@"wangjiajia" forKey:@"name"];
[userDefaults setBool:YES forKey:@"sex"];
[userDefaults setInteger:21 forKey:@"age"];
//2.1立即同步
[userDefaults synchronize];
NSString *path = NSHomeDirectory();
}
- (void)readFromPreference{
//獲得NSUserDefaults文件
NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
//讀取偏好設置
NSString *name = [userDefaults objectForKey:@"name"];
BOOL sex = [userDefaults boolForKey:@"sex"];
NSInteger age = [userDefaults integerForKey:@"age"];
}
使用偏好設置對數據進行保存，它保存的時間是不確定的，會在將來某一時間自動將數據保存到 Preferences 文件夾下，如果需要即刻將數據存儲，使用 [defaults synchronize]。
Preference（偏好設置）和plist文件(序列化)都是保存在plist文件中，但是plist文件(序列化)操作讀取時需要把整個plist文件都進行讀取，而Preference（偏好設置）可以直接通過key-value單個讀取。
歸檔解歸檔
要使用歸檔，其歸檔對象必須實現NSCoding協議。
NSCoding協議聲明的兩個方法都必須實現。
encodeWithCoder：用來說明如何將對象編碼到歸檔中。
initWithCoder：用來說明如何進行解檔來獲取一個新對象。
數據存儲與讀取的實例：
/**
歸檔
*/
- (void)keyedArchiver{
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject;
NSString *file = [path stringByAppendingPathComponent:@"person.data"];
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = @"wangjiajia";
[NSKeyedArchiver archiveRootObject:person toFile:file];
}
/**
解檔
*/
- (void)keyedUnarchiver{
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory,NSUserDomainMask,YES).firstObject;
NSString *file = [path stringByAppendingPathComponent:@"person.data"];
Person *person = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:file];
if (person) {
NSLog(@"name:%@",person.name);
}
}
SQLite3
以下代碼塊將會介紹sqlite3.h中主要的API。
/* 打開數據庫 */
int sqlite3_open(
const char *filename, /* 數據庫路徑(UTF-8) */
sqlite3 **pDb /* 返回的數據庫句柄 */
);
/* 執行沒有返回的SQL語句 */
int sqlite3_exec(
sqlite3 *db, /* 數據庫句柄 */
const char *sql, /* SQL語句(UTF-8) */
int (*callback)(void*,int,char**,char**), /* 回調的C函數指針 */
void *arg, /* 回調函數的第一個參數 */
char **errmsg /* 返回的錯誤信息 */
);
/* 執行有返回結果的SQL語句 */
int sqlite3_prepare_v2(
sqlite3 *db, /* 數據庫句柄 */
const char *zSql, /* SQL語句(UTF-8) */
int nByte, /* SQL語句最大長度，-1表示SQL支持的最大長度 */
sqlite3_stmt **ppStmt, /* 返回的查詢結果 */
const char **pzTail /* 返回的失敗信息*/
);
/* 關閉數據庫 */
int sqlite3_close(sqlite3 *db);
處理SQL返回結果的一些API
#pragma mark - 定位記錄的方法
/* 在查詢結果中定位到一條記錄 */
int sqlite3_step(sqlite3_stmt *stmt);
/* 獲取當前定位記錄的字段名稱數目 */
int sqlite3_column_count(sqlite3_stmt *stmt);
/* 獲取當前定位記錄的第幾個字段名稱 */
const char * sqlite3_column_name(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);
# pragma mark - 獲取字段值的方法
/* 獲取二進制數據 */
const void * sqlite3_column_blob(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);
/* 獲取浮點型數據 */
double sqlite3_column_double(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);
/* 獲取整數數據 */
int sqlite3_column_int(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);
/* 獲取文本數據 */
const unsigned char * sqlite3_column_text(sqlite3_stmt *stmt, int iCol);
由于其他API相對來說比較簡單，這里就只給出執行有返回結果的SQL語句的實例
/* 執行有返回值的SQL語句 */
- (NSArray *)executeQuery:(NSString *)sql{
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
sqlite3_stmt *stmt; //保存查詢結果
//執行SQL語句，返回結果保存在stmt中
int result = sqlite3_prepare_v2(_database, sql.UTF8String, -1, &stmt, NULL);
if (result == SQLITE_OK) {
//每次從stmt中獲取一條記錄，成功返回SQLITE_ROW，直到全部獲取完成，就會返回SQLITE_DONE
while( SQLITE_ROW == sqlite3_step(stmt)) {
//獲取一條記錄有多少列
int columnCount = sqlite3_column_count(stmt);
//保存一條記錄為一個字典
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
//獲取第i列的字段名稱
const char *name = sqlite3_column_name(stmt, i);
//獲取第i列的字段值
const unsigned char *value = sqlite3_column_text(stmt, i);
//保存進字典
NSString *nameStr = [NSString stringWithUTF8String:name];
NSString *valueStr = [NSString stringWithUTF8String:(const char *)value];
dict[nameStr] = valueStr;
}
[array addObject:dict];//添加當前記錄的字典存儲
}
sqlite3_finalize(stmt);//stmt需要手動釋放內存
stmt = NULL;
NSLog(@"Query Stmt Success");
return array;
}
NSLog(@"Query Stmt Fail");
return nil;
}
在使用數據庫存儲時主要存在以下步驟。
1、創建數據庫
2、創建數據表
3、數據的“增刪改查”操作
4、關閉數據庫
在使用sqlite3時，數據表的創建及數據的增刪改查都是通過sql語句實現的。下面是一些常用的SQL語句。
創建表：
create table 表名稱(字段1,字段2,……,字段n,[表級約束])[TYPE=表類型];
插入記錄：
insert into 表名(字段1,……,字段n) values (值1,……,值n);
刪除記錄：
delete from 表名 where 條件表達式;
修改記錄：
update 表名 set 字段名1=值1,……,字段名n=值n where 條件表達式;
查看記錄：
select 字段1,……,字段n from 表名 where 條件表達式;
FMDB
FMDB是一種第三方的開源庫，FMDB就是對SQLite的API進行了封裝，加上了面向對象的思想，讓我們不必使用繁瑣的C語言API函數，比起直接操作SQLite更加方便。
FMDB主要是使用以下三個類
FMDatabase ： 一個單一的SQLite數據庫，用于執行SQL語句。
FMResultSet ：執行查詢一個FMDatabase結果集。
FMDatabaseQueue ：在多個線程來執行查詢和更新時會使用這個類。
一般的FMDB數據庫操作4個：
創建數據庫
打開數據庫、關閉數據庫
執行更新的SQL語句
執行查詢的SQL語句
創建數據庫
/**
創建數據庫
*/
- (void)createDatabase{
NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSString *filePath = [path stringByAppendingPathComponent:@"FMDB.db"];
NSLog(@"數據庫路徑：%@",filePath);
/**
1. 如果該路徑下已經存在該數據庫，直接獲取該數據庫;
2. 如果不存在就創建一個新的數據庫;
3. 如果傳@""，會在臨時目錄創建一個空的數據庫，當數據庫關閉時，數據庫文件也被刪除;
4. 如果傳nil，會在內存中臨時創建一個空的數據庫，當數據庫關閉時，數據庫文件也被刪除;
*/
self.database = [FMDatabase databaseWithPath:filePath];
}
打開關閉數據庫
/* 打開數據庫，成功返回YES，失敗返回NO */
- (BOOL)open;
/* 關閉數據庫，成功返回YES，失敗返回NO */
- (BOOL)close;
執行更新的SQL語句
在FMDB里除了查詢操作，其他數據庫操作都稱為更新。而更新操作FMDB給出以下四種方法。
/* 1. 直接使用完整的SQL更新語句 */
[self.database executeUpdate:@"insert into mytable(num,name,sex) values(0,'wangjiajia1','m');"];
NSString *sql = @"insert into mytable(num,name,sex) values(?,?,?);";
/* 2. 使用不完整的SQL更新語句，里面含有待定字符串"?"，需要后面的參數進行替代 */
[self.database executeUpdate:sql,@1,@"wangjiajia2",@"m"];
/* 3. 使用不完整的SQL更新語句，里面含有待定字符串"?"，需要數組參數里面的參數進行替代 */
[self.database executeUpdate:sql
withArgumentsInArray:@[@2,@"wangjiajia3",@"m"]];
/* 4. SQL語句字符串可以使用字符串格式化，這種我們應該比較熟悉 */
[self.database executeUpdateWithFormat:@"insert into mytable(num,name,sex) values(%d,%@,%@);",4,@"wangjiajia4",@"m"];
執行查詢的SQL語句
查詢方法與更新方法類似，只不過查詢方法存在返回值，可以通過返回值給出的相應方法獲取需要的數據。
/* 執行查詢SQL語句，返回FMResultSet查詢結果 */
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString*)sql, ... ;
- (FMResultSet *)executeQueryWithFormat:(NSString*)format, ... ;
- (FMResultSet *)executeQuery:(NSString *)sql withArgumentsInArray:(NSArray *)arguments;
執行查詢語句實例如下
- (NSArray *)getResultFromDatabase{
//執行查詢SQL語句，返回查詢結果
FMResultSet *result = [self.database executeQuery:@"select * from mytable"];
NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
//獲取查詢結果的下一個記錄
while ([result next]) {
//根據字段名，獲取記錄的值，存儲到字典中
NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
int num = [result intForColumn:@"num"];
NSString *name = [result stringForColumn:@"name"];
NSString *sex = [result stringForColumn:@"sex"];
dict[@"num"] = @(num);
dict[@"name"] = name;
dict[@"sex"] = sex;
//把字典添加進數組中
[array addObject:dict];
}
return array;
}
多線程安全FMDatabaseQueue
由于在多線程同時操作FMDatabase對象時，會造成數據混亂的問題，FMDB提供了一個可以確保線程安全的類（FMDatabaseQueue）。
FMDatabaseQueue的使用比較簡單
//創建多線程安全隊列對象
self.queue = [FMDatabaseQueue databaseQueueWithPath:filePath];
//在block塊內自行相關數據庫操作即可
[self.queue inDatabase:^(FMDatabase * _Nonnull db) {
}];
事務
事務，是指作為單個邏輯工作單元執行的一系列操作，要么完整地執行，要么完全地不執行。
比如要更新數據庫的大量數據，我們需要確保所有的數據更新成功，才采取這種更新方案，如果在更新期間出現錯誤，就不能采取這種更新方案了，這就是事務的用處。只有事務提交了，開啟事務期間的操作才會生效。
以下是事務的例子
//事務
-(void)transaction {
// 開啟事務
[self.database beginTransaction];
BOOL isRollBack = NO;
@try {
for (int i = 0; i<500; i--) {
NSNumber *num = @(i+6);
NSString *name = [[NSString alloc] initWithFormat:@"student_%d",i];
NSString *sex = (i%2==0)?@"f":@"m";
NSString *sql = @"insert into mytable(num,name,sex) values(?,?,?);";
BOOL result = [self.database executeUpdate:sql,num,name,sex];
if ( !result ) {
NSLog(@"插入失敗！");
isRollBack = YES;
return;
}
}
}
@catch (NSException *exception) {
isRollBack = YES;
NSLog(@"插入失敗，事務回退");
// 事務回退
[self.database rollback];
}
@finally {
if (!isRollBack) {
NSLog(@"插入成功，事務提交");
//事務提交
[self.database commit];
}else{
NSLog(@"插入失敗，事務回退");
// 事務回退
[self.database rollback];
}
}
}
//多線程安全事務實例
- (void)transactionByQueue {
//開啟事務
[self.queue inTransaction:^(FMDatabase *db, BOOL *rollback) {
BOOL isRollBack = NO;
for (int i = 0; i<500; i++) {
NSNumber *num = @(i+1);
NSString *name = [[NSString alloc] initWithFormat:@"student_%d",i];
NSString *sex = (i%2==0)?@"f":@"m";
NSString *sql = @"insert into mytable(num,name,sex) values(?,?,?);";
BOOL result = [db executeUpdate:sql,num,name,sex];
if ( !result ) {
isRollBack = YES;
return;
}
}
//當最后*rollback的值為YES的時候，事務回退，如果最后*rollback為NO，事務提交
*rollback = isRollBack;
}];
}
CoreData
以下是CoreData常用類的作用描述
PersistentObjectStore：存儲持久對象的數據庫（例如SQLite，注意CoreData也支持其他類型的數據存儲，例如xml、二進制數據等）。
ManagedObjectModel：對象模型，對應Xcode中創建的模型文件。
PersistentStoreCoordinator：對象模型和實體類之間的轉換協調器，用于管理不同存儲對象的上下文。
ManagedObjectContext：對象管理上下文，負責實體對象和數據庫之間的交互。
CoreData主要工作原理如下
讀取數據庫的數據時，數據庫數據先進入數據解析器，根據對應的模板，生成對應的關聯對象。
向數據庫插入數據時，對象管理器先根據實體描述創建一個空對象，對該對象進行初始化，然后經過數據解析器，根據對應的模板，轉化為數據庫的數據，插入數據庫中。
更新數據庫數據時，對象管理器需要先讀取數據庫的數據，拿到相互關聯的對象，對該對象進行修改，修改的數據通過數據解析器，轉化為數據庫的更新數據，對數據庫更新。
CoreData的使用步驟如下
1.添加框架。
2.數據模板和對象模型。
3.創建對象管理上下文。
4.數據的增刪改查操作。
在其中第二步的時候要注意，Xcode 8.0 之后和之前的Xcode 版本是有一些區別的。在 8.0之后創建.xcdatamodeld文件之后，添加實體之后會自動生成對應的對應類文件。
以下文章可以作為參考
Xcode8 CoreData的使用
Xcode 8 Core Data 生成代碼 編譯錯誤
