ios数据持久化（转）

文件系统
归档和序列化
数据库

1.文件系统

不管是Mac OS X 还是iOS的文件系统都是建立在UNIX文件系统基础之上的。

1.1 沙盒模型

在iOS中，一个App的读写权限只局限于自己的沙盒目录中。

沙盒模型到底有哪些好处呢?
安全：别的App无法修改你的程序或数据
保护隐私：别的App无法读取你的程序和数据
方便删除：因为一个App所有产生的内容都在自己的沙盒中，所以删除App只需要将沙盒删除就可以彻底删除程序了

iOS App沙盒中的目录

App Bundle ,如xxx.app 其实是一个目录，里面有app本身的二进制数据以及资源文件
Documents, 存放程序产生的文档数据
Library , 下面默认包含下面两个目录 Caches Preferences
tmp, 临时文件目录

如果我们想在程序中获取上面某个目录的路径，应该如何实现呢？下面就讲讲路径的获取，通过NSPathUtilities.h中的NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数，我们便可以获取我们想要的路径。此函数具体声明如下:

NSArray *NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSSearchPathDirectory directory, NSSearchPathDomainMask domainMask, BOOL expandTilde);
directory 目录类型比如Documents目录就是NSDocumentDirectory
domainMask 在iOS的程序中这个取NSUserDomainMask
expandTilde YES，表示将~展开成完整路径

注意函数返回的类型为数组，在iOS中一般这个数组中只包含一个元素，所以直接取lastObject即可。

1.2 NSFileManager

NSFileManager提供一个类方法获得一个单例。

/* Returns the default singleton instance.*/ + (NSFileManager *)defaultManager;

下面罗列了NSFileManager的常用方法

- (BOOL)createDirectoryAtPath:(NSString *)path withIntermediateDirectories:(BOOL)createIntermediates attributes:(NSDictionary *)attributes error:(NSError **)error;

createIntermediates这个参数一般为YES，表示如果目录路径中间的某个目录不存在则创建之,如果是NO的话，则要保证所创建目录的父目录都必须已经存在

- (NSArray *)contentsOfDirectoryAtPath:(NSString *)path error:(NSError **)error;

如果目录为空，则返回空数组

其他的一些方法

- (BOOL)copyItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error;

- (BOOL)moveItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error;

- (BOOL)linkItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error;

- (BOOL)removeItemAtPath:(NSString *)path error:(NSError **)error;

更多的可以查看文档 NSFileManager Class Reference。

在实际项目中，我们一般会写一个工具类来负责项目中所有的路径操作。

2. 归档（Archives）和序列化（Serializations）

我们经常听到“序列化”，“反序列化”这样的字眼，其实“序列化”的意思就是将对象转换成字节流以便保存或传输，“反序列化”便是一个相反的过程，从字节流转到对象。

在这节中涉及到一种文件类型plist，plist就是Property List 的缩写,即所谓的属性列表，属性列表有两种数据格式，一种是XML的，方便阅读和编辑；另一种是二进制的，节省存储空间，以及提高效率。

在Objective-C中这个对象和字节流的互转分成两类:

归档普通自定义对象和字节流之间的转换
序列化 某些特定类型（NSDictionary, NSArray, NSString, NSDate, NSNumber，NSData）的数据和字节流之间(通常将其保存为plist文件)的转换

不过本质上讲上述两种都是对象图(Object Graph)和字节流之间的转换. Apple关于序列化和归档的编程指南: Archives and Serializations Programming Guide 。

2.1 归档

如果我们需要将自定义的一个对象保存到文件，应该如何做呢？
这里引入两个东西：一个是NSCoding协议；另一个是NSKeyedArchiver，NSKeyedArchiver其实继承于NSCoder，可以以键值对的方式将对象的属性进行序列化和反序列化。
具体的过程可以这样描述 通过NSKeyedArchiver 可以将实现了NSCoding协议的对象和字节流相互转换 。

像一些框架中的数据类型如NSDictionary,NSArray,NSString... 都已经实现了NSCoding协议，所以可以直接对他们进行归档操作。

这里来一个比较完整的例子，一个Address类，一个User类，User类下有个Address类型的属性。

Address类

@interface Address : NSObject<NSCoding>{

NSString *country;

NSString *city;

}

@property(nonatomic,copy) NSString *country;

@property(nonatomic,copy) NSString *city;

@end

//////////////////////////////////////////////////////

#import "Address.h"

@implementation Address

@synthesize country;

@synthesize city;

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{

[aCoder encodeObject:country forKey:@"country"];

[aCoder encodeObject:city forKey:@"city"];

}

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{

if (self = [super init]) {

[self setCountry:[aDecoder decodeObjectForKey:@"country"]];

[self setCity:[aDecoder decodeObjectForKey:@"city"]];

}

return self;

}

@end

User类

#import <Foundation/Foundation.h>

#import "Address.h"

@interface User : NSObject<NSCoding>{

NSString *_name;

NSString *_password;

Address *_address;

}

@property(nonatomic,copy) NSString *name;

@property(nonatomic,copy) NSString *password;

@property(nonatomic,retain) Address *address;

@end

/////////////////////////////////////////////////////////

#import "User.h"

@implementation User

@synthesize name = _name;

@synthesize password = _password;

@synthesize address = _address;

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{

[aCoder encodeObject:_name forKey:@"name"];

[aCoder encodeObject:_password forKey:@"password"];

[aCoder encodeObject:_address forKey:@"address"];

}

- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{

if (self = [super init]) {

[self setName:[aDecoder decodeObjectForKey:@"name"]];

[self setPassword:[aDecoder decodeObjectForKey:@"password"]];

[self setAddress:[aDecoder decodeObjectForKey:@"address"]];

}

return self;

}

@end 

使用示例

Address *myAddress = [[[Address alloc] init] autorelease];

myAddress.country = @"中国";

myAddress.city = @"杭州";

User *user = [[[User alloc] init] autorelease];

user.name = @"卢克";

user.password = @"lukejin";

user.address = myAddress;

[NSKeyedArchiver archiveRootObject:user toFile:@"/Users/Luke/Desktop/user"];

id object = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:@"/Users/Luke/Desktop/user"];

NSLog(@"Object Class : %@",[object class]);

通过查看文件内容可以发现，保存的是plist的二进制数据格式。转成XML可以看到如下内容:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/ PropertyList-1.0.dtd">

<plist version="1.0">

<dict>

<key>$archiver</key>

<string>NSKeyedArchiver</string>

<key>$objects</key>

<array>

<string>$null</string>

<dict>

<key>$class</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>8</integer>

</dict>

<key>address</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>4</integer>

</dict>

<key>name</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>2</integer>

</dict>

<key>password</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>3</integer>

</dict>

<string>卢克</string>

<string>lukejin</string>

<dict>

<key>$class</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>7</integer>

</dict>

<key>city</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>6</integer>

</dict>

<key>country</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>5</integer>

</dict>

<string>中国</string>

<string>杭州</string>

<dict>

<key>$classes</key>

<array>

<string>Address</string>

<string>NSObject</string>

</array>

<key>$classname</key>

<string>Address</string>

</dict>

<dict>

<key>$classes</key>

<array>

<string>User</string>

<string>NSObject</string>

</array>

<key>$classname</key>

<string>User</string>

</dict>

</array>

<key>$top</key>

<dict>

<key>root</key>

<dict>

<key>CF$UID</key>

<integer>1</integer>

</dict>

<key>$version</key>

<integer>100000</integer>

</dict>

</plist>

2.2 序列化

在实际的项目中，我们一般是将NSDictionary或NSArray的对象保存到文件或者从文件读取成对象。当然这种只是适用于数据量不是很大的应用场景。 NSDictionary和NSArray 都有一个写入文件的方法

- (BOOL)writeToFile:(NSString *)path atomically:(BOOL)useAuxiliaryFile;

NSDictionary和NSArray会直接写成plist文件。

2.2.1 序列化的方式

序列化可以通过两种途径来进行

使用数据对象自带的方法

写文件

NSMutableDictionary *dataDictionary = [[[NSMutableDictionary alloc] init] autorelease];

[dataDictionary setValue:[NSNumber numberWithInt:222] forKey:@"intNumber"];

[dataDictionary setValue:[NSArray arrayWithObjects:@"1",@"2", nil] forKey:@"testArray"];

[dataDictionary writeToFile:@"/Users/Luke/Desktop/test.plist" atomically:YES];

写完的文件内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">

<plist version="1.0">

<dict>

<key>intNumber</key>

<integer>222</integer>

<key>testArray</key>

<array>

<string>1</string>

<string>2</string>

</array>

</dict>

</plist>

从文件读取

NSDictionary *dictionaryFromFile = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:@"/Users/Luke/Desktop/test.plist"];

使用NSPropertyListSerialization类

通过NSPropertyListSerialization类可以将数据对象直接转成NSData或者直接写到文件或者流中去.

NSMutableDictionary *dataDictionary = [[[NSMutableDictionary alloc] init] autorelease];

[dataDictionary setValue:[NSNumber numberWithInt:222] forKey:@"intNumber"];

[dataDictionary setValue:[NSArray arrayWithObjects:@"1",@"2", nil] forKey:@"testArray"];

NSString *error;

NSData *xmlData = [NSPropertyListSerialization dataFromPropertyList:dataDictionary

format:NSPropertyListXMLFormat_v1_0

errorDescription:&error];

if(xmlData) {

NSLog(@"No error creating XML data.");

[xmlData writeToFile:@"/Users/Luke/Desktop/test2.plist" atomically:YES];

}

else {

if (error) {

NSLog(@"error:%@", error);

[error release];

}

读取

NSDictionary *dictionaryFromFile = (NSDictionary *)[NSPropertyListSerialization

propertyListWithData:[NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/Luke/Desktop/test2.plist"]

options:0

format:NULL

error:&error];

2.2.2 User Defaults

User Defaults 顾名思义就是一个用户为系统以及程序设置的默认值。每个用户都有自己的一套数据，用户和用户之间没法共享的。

我们都知道每一个程序都会保存一些设置数据，比如记住上次窗口的位置和大小，记住是否弹出某些提示信息等。苹果提供了一个统一的解决方案，就是每一个app都有一个plist文件专门用以保存偏好设置数据。 plist文件名默认是程序Bundle identifier,扩展名为plist.

除了程序自己的设置外，系统还有一些全局的或者其它的一些设置，也属于User Defaults的范畴，User Defaults的持久化数据都保存在 ~/Library/Preferences 目录中.

这里有一点简要的说一下，User Defaults 中存放的key value分放在多个Domain中，取的时候按一定的次序取查找，次序如下:

The Argument Domain 程序启动的时候以参数的方式传入的
The Application Domain 通过NSUserDefaults往里面写数据的时候默认就是写到这个Domain的，通过Bundle identifier来标识
The Global Domain 用户的全局的设置（系统的偏好设置）会放在这个Domain下，比如用户的语言设置，滚动条的设置等，里面的设置会对所有的程序起作用。
The Languages Domains
The Registration Domain 这个domain里面的key value是提供默认值的，一般会在程序启动的设置进行设置，他们都不会被持久化到文件的。当某个key对应的值在上面的那些domain中都不存在的时候，就到这里找。

Mac系统还为user defaults提供了很好的命令行工具，defaults 你可以通过下面的方式查看具体使用方式

man defaults

可以通过defaults domains查看当前用户的所有的domain，通过 defaults read NSGlobalDomain 读取 The Global Domain 中的所有值。

NSUserDefaults 类来读写Preferences设置，而无需考虑文件位置等细节问题。

NSUserDefaults 用起来和 NSDictionary 很相似，多了一个Domain的概念在里面。NSUserDefaults 一样提供了一个获取单例的方法.

+ (NSUserDefaults *)standardUserDefaults

NSUserDefaults提供了一系列的接口来根据key获取对应的value，搜索的次序按照上面提及到的次序在各个Domain中进行查找。还提供了一系列的 Setting Default Values的方法，这些设置的值都是在 The Application Domain 下的.当然也提供了修改其他Domain下的值的方法，只是需要整体的设置。

3.数据库

Mac上自带安装了SQLite3 ,如果你之前接触过关系型数据库，你可以通过命令行来对SQLite进行初步的认识

$ sqlite3 test.db

SQLite version 3.7.5

Enter ".help" for instructions

Enter SQL statements terminated with a ";" sqlite>create table if not exists names(id integer primary key asc, name text);

sqlite> insert into names(name) values('Luke');

sqlite> select * from names;

1|Luke

sqlite>

那如果在代码中使用SQLite呢？

添加sqlite的动态链接库 libsqlite3.0.dylib
引入头文件 #import "sqlite3.h"

这样之后你便可以通过C的接口来操作数据库了

qlite3 *database;//sqlite3的类型其实只是一个结构体struct

NSArray *documentsPaths=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory

, NSUserDomainMask

, YES);

NSString *databaseFilePath=[[documentsPaths objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"luke.db"];

//打开数据库

if (sqlite3_open([databaseFilePath UTF8String], &database)==SQLITE_OK) {

NSLog(@"open sqlite db ok.");

char *errorMsg;

const char *createSql="create table if not exists names (id integer primary key asc,name text)";

//创建表

if (sqlite3_exec(database, createSql, NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK) {

NSLog(@"create ok.");

}else {

NSLog(@"error: %s",errorMsg);

sqlite3_free(errorMsg);

}

//插入数据

const char *insertSql="insert into names (name) values(\"Luke\")";

if (sqlite3_exec(database, insertSql, NULL, NULL, &errorMsg) == SQLITE_OK) {

NSLog(@"insert ok.");

}else {

NSLog(@"error: %s",errorMsg);

sqlite3_free(errorMsg);

}

const char *selectSql="select id,name from names";

sqlite3_stmt *statement;

if (sqlite3_prepare_v2(database, selectSql, -1, &statement, nil) == SQLITE_OK) {

NSLog(@"select ok.");

}

while (sqlite3_step(statement)==SQLITE_ROW) {

int _id=sqlite3_column_int(statement, 0);

char *name=(char *)sqlite3_column_text(statement, 1);

NSString *nameString = [NSString stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding];

NSLog(@"row>>id %i, name %@",_id,nameString);

}

sqlite3_finalize(statement);

}

sqlite3_close(database);

你会发现这完全是C语言编程，和Objective-C的代码混在一起格格不入，也很不方便，所以便有人开发了开源的sqlite c接口的wrapper

FMDB https://github.com/ccgus/fmdb
EGODatabase https://github.com/enormego/egodatabase (部分代码来自FMDB，thread safe)

具体的使用方法，各自的文档都写的比较清楚。 FMDB不支持多线程同时使用同一个数据库连接进行操作，否则会有线程安全问题，有可能导致数据库文件损坏。EGODatabase则引入了多线程的支持，部分代码借鉴了FMDB，两者在使用上非常的相似。另EGODatabase提供了异步数据库操作的支持，将数据库操作封装成数据库请求（其继承于NSOperation），数据库请求创建好了，丢到一个OperationQueue中被异步的进行执行，当请求数据完成之后，相应的delegate方法会被调用，然后你可以在主线程更新显示了.