數據持久化就是將文件保存到硬盤，以便下次運行時可以讀取或永久保存。iOS提供了以下幾種持久化方案：

• NSUserDefaults （偏好設置）
• property list 即Plist （屬性列表）
• NSKeyedArchiver NSKeyedUnarchiver（歸檔、解檔）
• text file
• SQL databases
• Core Data

在這個demo中，我們將使用前面四種方法保存數據、恢復數據。

1. 創建Demo

在Xcode中創建一個Single View Application模板的應用，創建后在storyboard中添加控件，如下圖所示：

DataPersistence.png

segmented control的segments修改為3，其他控件默認屬性即可。在ViewController.m接口部分創建如下連接：

@property (strong, nonatomic) IBOutlet UISegmentedControl *segments;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIActivityIndicatorView *spinner;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIButton *spinningButton;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UISwitch *cSwitch;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UITextField *textField;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIProgressView *progressBar;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UISlider *slider1;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UISlider *slider2;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UISlider *slider3;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UITextView *textView;
// 聲明兩個可變詞典類型屬性，用來保存數據。
@property (strong, nonatomic) NSMutableDictionary *controlState;
@property (strong, nonatomic) NSMutableDictionary *sliderValue;

初始化controlState、sliderValue屬性，如下所示：

- (NSMutableDictionary *)controlState {
    if (!_controlState) {
        _controlState = [NSMutableDictionary dictionary];
    }
    return _controlState;
}

- (NSMutableDictionary *)sliderValue {
    if (!_sliderValue) {
        _sliderValue = [NSMutableDictionary dictionary];
    }
    return _sliderValue;
}

這篇文章會用到很多字符串，用來確定保存、讀取key，或路徑，在ViewController.m文件私有接口后、實現部分前添加以下常量：

@end

static NSString * const selectedSegmentKey = @"selectedSegmentKey";
static NSString * const spinnerAnimatingKey = @"spinnerAnimatingKey";
static NSString * const switchEnabledKey = @"SwitchEnabledKey";
static NSString * const progressBarKey = @"progressBarKey";
static NSString * const textFieldKey = @"textFieldKey";
static NSString * const slider1Key = @"slider1Key";
static NSString * const slider2Key = @"slider2Key";
static NSString * const slider3Key = @"slider3Key";
static NSString * const controlStateComponent = @"controlStateComponent";
static NSString * const archivedDataComponent = @"archivedDataComponent";
static NSString * const sliderValueKey = @"sliderValueKey";
static NSString * const textViewComponent = @"textViewComponent";

@implementation ViewController

2. 使用User Defaults保存設置

• 運行時，NSUserDefaults從用戶的默認數據庫讀取程序設置，NSUserDefaults的緩存避免了每次獲取數據都要讀取數據庫。
• NSUserDefaults可以保存float、double、integer、Boolean、NSURL、NSData、NSString、NSNumber、NSDate、NSArray和NSDictionary類型的數據。
• NSUserDefaults返回的值是不可變的，盡管保存時值是可變的。例如：設定一個可變字符串為MyStringDefault的值，之后用stringForKey:獲取到的字符串將不可變。
• NSUserDefaults是線程安全的。
• 任何保存在偏好設置的數據，如沒有明確刪除會永遠保存在這里。所以，不要使用NSUserDefaults保存偏好設置外其他內容。

我們會把segmented control和spinner保存在NSUserDefaults。代碼如下：

// spinner部分
- (IBAction)toggleSpinner:(id)sender
{
    if (self.spinner.isAnimating)
    {
        [self.spinner stopAnimating];
        [self.spinningButton setTitle:@"Start Animating" forState:UIControlStateNormal];
    }
    else
    {
        [self.spinner startAnimating];
        [self.spinningButton setTitle:@"Stop Animating" forState:UIControlStateNormal];
    }
    // 使用偏好設置保存設置。
    [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setBool:[self.spinner isAnimating] forKey:spinnerAnimatingKey];
}

// segmented control部分
- (IBAction)controlValueChanged:(id)sender
{
    if (sender == self.segments)
    {
        // 使用偏好設置保存segment狀態。
        NSInteger selectedSegment = ((UISegmentedControl *)sender).selectedSegmentIndex;
        [[NSUserDefaults standardUserDefaults] setInteger:selectedSegment forKey:selectedSegmentKey];
    }
}

toggleSpinner:方法是從spinningButton拖拽出IBAction事件，controlValueChanged:方法是從cSwitch、textField、slider1、slider2、slider3拖拽出IBAction事件。

3. 使用Plist保存數據

• Plist是一個標準的保存文本和設置的方式，Plist的數據可以是XML格式或二進制格式，也可以在這兩種格式間轉換，
• Plist支持數據類型有NSData、NSDate、NSNumber、NSString、NSArray和NSDictionary，writeToFile:atomically: 方法會自動檢測數據類型，如果不是這些類型，會返回false；反之，返回true。

將cSwitch、textField的數據保存到constrolState，如下所示：

- (IBAction)controlValueChanged:(id)sender
{
    ...
    else if (sender == self.cSwitch)
    {
        [self.controlState setValue:[NSNumber numberWithBool:self.cSwitch.isOn] forKey:switchEnabledKey];
    }
    else if (sender == self.textField)
    {
        [self.controlState setValue:self.textField.text forKey:textFieldKey];
    }
    
    // 使用plist保存controlState詞典。
    NSURL *controlStateURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:controlStateComponent];
    [self.controlState writeToURL:controlStateURL atomically:YES];
}

向空數組發送firstObject，返回nil ，程序不會崩潰；向空數組發送objectAtIndex:0，會導致程序崩潰。

這篇文章中，需要多次獲取NSDocumentDirectory路徑，創建了urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:方法：

- (NSURL *)urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:(NSString *)pathComponent {
    NSURL *documentDirectory = [[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject;
    return [documentDirectory URLByAppendingPathComponent:pathComponent];
}

使用NSSearchPathForDirectoriesInDomains方法可以創建NSString類型路徑，但應當優先考慮使用NSURL類型路徑。NSURL類在定位目錄、文件上更為強大，且可以同時管理網絡資源和本地文件系統。想要更全面學習iOS文件系統，可以查看使用NSFileManager管理文件系統這篇文章。

4. 使用Archived Objects歸檔數據

• 保存的數據是二進制格式。
• 繼承時，需要調用 [super encodeWithCoder:encoder]和[super initWithCoder:decoder]方法。
• 必須遵守NSCoding協議，實現下面兩個方法。

 - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)encoder     //歸檔
  {
    [encoder encodeObject:obj1 forKey:@"obj1Key"];
    [encoder encodeInt:anInt forKey:@"IntValueKey"];
    [encoder encodeFloat:aFloat forKey:@"FloatValueKey"];
  }
-(instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)decoder // 解檔
{
    if (!(self = [super init]))
        return nil;
    obj1 = [decoder decodeObjectForKey:@"obj1Key"];
    anInt = [decoder decodeObjectForKey:@"IntValueKey"];
    aFloat = [decoder decodeObjectForKey:@"FloatValueKey"];
}

在我們這個demo里，沒有自定義數據類型，不需要實現上面兩個方法。

繼續在controlValueChanged:中，保存slider1、slider2和slider3值到sliderValues，如下所示：

- (IBAction)controlValueChanged:(id)sender
{
    ...
    else if (sender == self.slider1)
    {
        [self.sliderValue setValue:[NSNumber numberWithFloat:self.slider1.value] forKey:slider1Key];
        
        // Update progress bar with slider
        [self.progressBar setProgress:self.slider1.value];
        [self.controlState setValue:[NSNumber numberWithFloat:self.progressBar.progress] forKey:progressBarKey];
    }
    else if (sender == self.slider2)
        [self.sliderValue setValue:[NSNumber numberWithFloat:self.slider2.value] forKey:slider2Key];
    else if (sender == self.slider3)
        [self.sliderValue setValue:[NSNumber numberWithFloat:self.slider3.value] forKey:slider3Key];
    else
        return ;
    ...
    // 使用歸檔保存sliderValue詞典。
    NSMutableData *data = [NSMutableData data];
    NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data];
    [archiver encodeObject:self.sliderValue forKey:sliderValueKey];
    [archiver finishEncoding];
    NSURL *dataURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:archivedDataComponent];
    if (![data writeToURL:dataURL atomically:YES]) {
        NSLog(@"Couldn't write to dataURL");
    }
}

5. 保存文本文件

把字符串保存為文本文件很簡單。人們可以讀取文本文件，并且文本文件是夸平臺數據類型，在textView保存文本文件需要 遵守UITextViewDelegate協議。另外，使用textField也需要遵守UITextFieldDelegate協議，以便點擊return時，可以隱藏鍵盤。在ViewController.m 文件私有接口部分聲明遵守UITextFieldDelegate和UITextViewDelegate協議，并設置代理。更新后如下：

// 聲明遵守UITextViewDelegate、UITextFieldDelegate協議
@interface ViewController () <UITextViewDelegate, UITextFieldDelegate>

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    // 設置代理
    self.textField.delegate = self;
    self.textView.delegate = self;
    
    // 設置textView背景色，textField占位符。
    self.textView.backgroundColor = [UIColor lightGrayColor];
    self.textField.placeholder = @"Text Field";
}

- (void)textViewDidEndEditing:(UITextView *)textView {
    // 編輯完成后，保存文本文件。
    NSString *textViewContents = textView.text;
    NSURL *fileURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:textViewComponent];
    [textViewContents writeToURL:fileURL atomically:YES encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
}

-(BOOL)textView:(UITextView *)textView shouldChangeTextInRange:(NSRange)range replacementText:(NSString *)text
{
    if ([text isEqualToString:@"\n"]) {
        [textView resignFirstResponder];
    }
    return true;
}

// 隱藏鍵盤
- (BOOL)textFieldShouldReturn:(UITextField *)textField {
    if ([textField isFirstResponder]) {
        [textField resignFirstResponder];
    }
    return YES;
}

7. 恢復數據

每次啟動app時，在viewWillAppear:內恢復數據。

-(void)viewWillAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewWillAppear:true];
    
    // 讀取偏好設置中segment設置。
    NSInteger selectedSegmentIndex = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] integerForKey:selectedSegmentKey];
    self.segments.selectedSegmentIndex = selectedSegmentIndex;
    
    // 恢復偏好設置中spinner狀態設置。
    if ([[NSUserDefaults standardUserDefaults] boolForKey:spinnerAnimatingKey] == true)
    {
        [self.spinner startAnimating];
        [self.spinningButton setTitle:@"Stop Animating" forState:UIControlStateNormal];
    }
    else
    {
        [self.spinner stopAnimating];
        [self.spinningButton setTitle:@"Start Animating" forState:UIControlStateNormal];
    }
    
    // 從plist恢復controlState詞典。
    NSURL *controlStateURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:controlStateComponent];
    if (controlStateURL) {
        // 如果url存在，讀取保存的數據。
        self.controlState = [NSMutableDictionary dictionaryWithContentsOfURL:controlStateURL];
    }
    if ([[self.controlState allKeys] count] != 0)
    {
        // 如果詞典不為空，恢復數據。
        [self.cSwitch setOn:[[self.controlState objectForKey:switchEnabledKey] boolValue]];
        self.progressBar.progress = [[self.controlState objectForKey:progressBarKey] floatValue];
        self.textField.text = [self.controlState objectForKey:textFieldKey];
    }
    
    // 讀取歸檔，恢復sliderValue詞典內容。
    NSURL *dataURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:archivedDataComponent];
    if (dataURL) {
        // 如果url存在，讀取保存的數據。
        NSMutableData *data = [[NSMutableData alloc] initWithContentsOfURL:dataURL];
        NSKeyedUnarchiver *unarchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:data];
        self.sliderValue = [unarchiver decodeObjectForKey:sliderValueKey];
    }
    if (self.sliderValue.allKeys.count != 0)
    {
        // 如果詞典不為空，恢復數據。
        self.slider1.value = [[self.sliderValue objectForKey:slider1Key] floatValue];
        self.slider2.value = [[self.sliderValue objectForKey:slider2Key] floatValue];
        self.slider3.value = [[self.sliderValue objectForKey:slider3Key] floatValue];
    }
    
    // 讀取文本文件，恢復textView內容。
    NSURL *textViewContentsURL = [self urlForDocumentDirectoryWithPathComponent:textViewComponent];
    if (textViewContentsURL) {
        NSString *textViewContents = [NSString stringWithContentsOfURL:textViewContentsURL encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
        self.textView.text = textViewContents;
    }
}

現在，已經可以通過偏好設置、屬性列表、歸檔解檔保存數據、恢復數據。

文件名稱：Persistence
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