iOS数据 - Core Data使用

当前，各类应用开发中只要牵扯到数据库操作通常都会用到一个概念“对象关系映射（ORM）”。例如在Java平台使用Hibernate，在.NET平台使用Entity Framework、Linq、NHibernate等。在iOS中也不例外，iOS中ORM框架首选Core Data，这是官方推荐的，不需要借助第三方框架。无论是哪种平台、哪种技术，ORM框架的作用都是相同的，那就是将关系数据库中的表（准确的说是实体）转换为程序中的对象，其本质还是对数据库的操作（例如Core
Data中如果存储类型配置为SQLite则本质还是操作的SQLite数据库）。细心的朋友应该已经注意到，在上面的SQLite中其实我们在KCMainViewController中进行的数据库操作已经转换为了对象操作，服务层中的方法中已经将对数据库的操作封装起来，转换为了对Model的操作，这种方式已经是面向对象的。上述通过将对象映射到实体的过程完全是手动完成的，相对来说操作比较复杂，就拿对KCStatus对象的操作来说：首先要手动创建数据库（Status表），其次手动创建模型KCStatus，接着创建服务层KCStatusService。Core
Data正是为了解决这个问题而产生的，它将数据库的创建、表的创建、对象和表的转换等操作封装起来，简化了我们的操作（注意Core Data只是将对象关系的映射简化了，并不是把服务层替代了，这一点大家需要明白）。

使用Core Data进行数据库存取并不需要手动创建数据库，这个过程完全由Core Data框架完成，开发人员面对的是模型，主要的工作就是把模型创建起来，具体数据库如何创建则不用管。在iOS项目中添加“Data Model”文件。然后在其中创建实体和关系：









模型创建的过程中需要注意：
实体对象不需要创建ID主键，Attributes中应该是有意义属性（创建过程中应该考虑对象的属性而不是数据库中表有几个字段，尽管多数属性会对应表的字段）。 
所有的属性应该指定具体类型（尽管在SQLite中可以不指定），因为实体对象会对应生成ObjC模型类。 
实体对象中其他实体对象类型的属性应该通过Relationships建立，并且注意实体之间的对应关系（例如一个用户有多条微博，而一条微博则只属于一个用户,用户和微博形成一对多的关系）。

以上模型创建后，接下来就是根据上面的模型文件（.xcdatamodeld文件）生成具体的实体类。在Xcode中添加“NSManagedObject Subclass”文件，按照步骤选择创建的模型及实体，Xcode就会根据所创建模型生成具体的实体类。

User.h

<span style="color:green;">//
//  User.h
//  CoreData
//
//  Created by Kenshin Cui on 14/03/27.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
//

</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;"><Foundation/Foundation.h>
</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;"><CoreData/CoreData.h>

</span><span style="color:black;">@</span><span style="color:blue;">class </span><span style="color:black;">Status;

@</span><span style="color:blue;">interface </span><span style="color:black;">User : NSManagedObject

@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * city;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * mbtype;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * name;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * profileImageUrl;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * screenName;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSSet *statuses;
@end

@</span><span style="color:blue;">interface </span><span style="color:black;">User (CoreDataGeneratedAccessors)

- (</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)addStatusesObject:(Status *)value;
- (</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)removeStatusesObject:(Status *)value;
- (</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)addStatuses:(NSSet *)values;
- (</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)removeStatuses:(NSSet *)values;

@end</span>

User.m

<span style="color:green;">//
//  User.m
//  CoreData
//
//  Created by Kenshin Cui on 14/03/27.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
//

</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;">"User.h"
</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;">"Status.h"

</span><span style="color:black;">@implementation User

@dynamic city;
@dynamic mbtype;
@dynamic name;
@dynamic profileImageUrl;
@dynamic screenName;
@dynamic statuses;

@end</span>

Status.h

<span style="color:green;">//
//  Status.h
//  CoreData
//
//  Created by Kenshin Cui on 14/03/27.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
//

</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;"><Foundation/Foundation.h>
</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;"><CoreData/CoreData.h>

</span><span style="color:black;">@</span><span style="color:blue;">interface </span><span style="color:black;">Status : NSManagedObject

@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSDate * createdAt;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * source;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSString * text;
@</span><span style="color:blue;">property </span><span style="color:black;">(nonatomic, retain) NSManagedObject *user;

@end</span>

Status.m

<span style="color:green;">//
//  Status.m
//  CoreData
//
//  Created by Kenshin Cui on 14/03/27.
//  Copyright (c) 2014年 cmjstudio. All rights reserved.
//

</span><span style="color:blue;">#import </span><span style="color:#a31515;">"Status.h"

</span><span style="color:black;">@implementation Status

@dynamic createdAt;
@dynamic source;
@dynamic text;
@dynamic user;

@end</span>

很显然，通过模型生成类的过程相当简单，通常这些类也不需要手动维护，如果模型发生的变化只要重新生成即可。有几点需要注意：
所有的实体类型都继承于NSManagedObject，每个NSManagedObject对象对应着数据库中一条记录。 
集合属性（例如User中的status）生成了访问此属性的分类方法。 
使用@dynamic代表具体属性实现，具体实现细节不需要开发人员关心。

当然，了解了这些还不足以完成数据的操作。究竟Core Data具体的设计如何，要完成数据的存取我们还需要了解一下Core Data几个核心的类。




Persistent Object Store：可以理解为存储持久对象的数据库（例如SQLite，注意Core Data也支持其他类型的数据存储，例如xml、二进制数据等）。 
Managed Object Model：对象模型，对应Xcode中创建的模型文件。 
Persistent Store Coordinator：对象模型和实体类之间的转换协调器，用于管理不同存储对象的上下文。 
Managed Object Context:对象管理上下文，负责实体对象和数据库之间的交互。

Core Data使用

Core Data使用起来相对直接使用SQLite3的API而言更加的面向对象，操作过程通常分为以下几个步骤：

1.创建管理上下文

创建管理上下可以细分为：加载模型文件->指定数据存储路径->创建对应数据类型的存储->创建管理对象上下方并指定存储。 

经过这几个步骤之后可以得到管理对象上下文NSManagedObjectContext，以后所有的数据操作都由此对象负责。同时如果是第一次创建上下文，Core Data会自动创建存储文件（例如这里使用SQLite3存储），并且根据模型对象创建对应的表结构。下图为第一次运行生成的数据库及相关映射文件：





为了方便后面使用，NSManagedObjectContext对象可以作为单例或静态属性来保存，下面是创建的管理对象上下文的主要代码：

<span style="color:black;">-(NSManagedObjectContext *)createDbContext{
NSManagedObjectContext *context;
</span><span style="color:green;">//打开模型文件，参数为nil则打开包中所有模型文件并合并成一个
</span><span style="color:black;">NSManagedObjectModel *model=[NSManagedObjectModel mergedModelFromBundles:nil];
</span><span style="color:green;">//创建解析器
</span><span style="color:black;">NSPersistentStoreCoordinator *storeCoordinator=[[NSPersistentStoreCoordinator alloc]initWithManagedObjectModel:model];
</span><span style="color:green;">//创建数据库保存路径
</span><span style="color:black;">NSString *dir=[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"%@"</span><span style="color:black;">,dir);
NSString *path=[dir stringByAppendingPathComponent:@</span><span style="color:#a31515;">"myDatabase.db"</span><span style="color:black;">];
NSURL *url=[NSURL fileURLWithPath:path];
</span><span style="color:green;">//添加SQLite持久存储到解析器
</span><span style="color:black;">NSError *error;
[storeCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:url options:nil error:&error];
</span><span style="color:blue;">if</span><span style="color:black;">(error){
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"数据库打开失败！错误:%@"</span><span style="color:black;">,error.localizedDescription);
}</span><span style="color:blue;">else</span><span style="color:black;">{
context=[[NSManagedObjectContext alloc]init];
context.persistentStoreCoordinator=storeCoordinator;
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"数据库打开成功！"</span><span style="color:black;">);
}
</span><span style="color:blue;">return </span><span style="color:black;">context;
}</span>

2.查询数据

对于有条件的查询，在Core Data中是通过谓词来实现的。首先创建一个请求，然后设置请求条件，最后调用上下文执行请求的方法。

<span style="color:black;">-(</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)addUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{
</span><span style="color:green;">//添加一个对象
</span><span style="color:black;">User *us= [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@</span><span style="color:#a31515;">"User" </span><span style="color:black;">inManagedObjectContext:self.context];
us.name=name;
us.screenName=screenName;
us.profileImageUrl=profileImageUrl;
us.mbtype=mbtype;
us.city=city;
NSError *error;
</span><span style="color:green;">//保存上下文
</span><span style="color:blue;">if </span><span style="color:black;">(![self.context save:&error]) {
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"添加过程中发生错误,错误信息：%@！"</span><span style="color:black;">,error.localizedDescription);
}
}</span>

如果有多个条件，只要使用谓词组合即可，那么对于关联对象条件怎么查询呢？这里分为两种情况进行介绍：

a.查找一个对象只有唯一一个关联对象的情况，例如查找用户名为“Binger”的微博（一个微博只能属于一个用户），通过keypath查询

<span style="color:black;">-(NSArray *)getStatusesByUserName:(NSString *)name{
NSFetchRequest *request=[NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@</span><span style="color:#a31515;">"Status"</span><span style="color:black;">];
request.predicate=[NSPredicate predicateWithFormat:@</span><span style="color:#a31515;">"user.name=%@"</span><span style="color:black;">,name];
NSArray *</span><span style="color:blue;">array</span><span style="color:black;">=[self.context executeFetchRequest:request error:nil];
</span><span style="color:blue;">return  array</span><span style="color:black;">;
}</span>

此时如果跟踪Core Data生成的SQL语句会发现其实就是把Status表和User表进行了关联查询（JOIN连接）。

b.查找一个对象有多个关联对象的情况，例如查找发送微博内容中包含“Watch”并且用户昵称为“小娜”的用户（一个用户有多条微博），此时可以充分利用谓词进行过滤。

<span style="color:black;">-(NSArray *)getUsersByStatusText:(NSString *)text screenName:(NSString *)screenName{
NSFetchRequest *request=[NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@</span><span style="color:#a31515;">"Status"</span><span style="color:black;">];
request.predicate=[NSPredicate predicateWithFormat:@</span><span style="color:#a31515;">"text LIKE '*Watch*'"</span><span style="color:black;">,text];
NSArray *statuses=[self.context executeFetchRequest:request error:nil];

NSPredicate *userPredicate= [NSPredicate predicateWithFormat:@</span><span style="color:#a31515;">"user.screenName=%@"</span><span style="color:black;">,screenName];
NSArray *users= [statuses filteredArrayUsingPredicate:userPredicate];
</span><span style="color:blue;">return </span><span style="color:black;">users;
}</span>

注意如果单纯查找微博中包含“Watch”的用户，直接查出对应的微博，然后通过每个微博的user属性即可获得用户，此时就不用使用额外的谓词过滤条件。

3.插入数据

插入数据需要调用实体描述对象NSEntityDescription返回一个实体对象，然后设置对象属性，最后保存当前上下文即可。这里需要注意，增、删、改操作完最后必须调用管理对象上下文的保存方法，否则操作不会执行。

<span style="color:black;">-(</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)addUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{
</span><span style="color:green;">//添加一个对象
</span><span style="color:black;">User *us= [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@</span><span style="color:#a31515;">"User" </span><span style="color:black;">inManagedObjectContext:self.context];
us.name=name;
us.screenName=screenName;
us.profileImageUrl=profileImageUrl;
us.mbtype=mbtype;
us.city=city;
NSError *error;
</span><span style="color:green;">//保存上下文
</span><span style="color:blue;">if </span><span style="color:black;">(![self.context save:&error]) {
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"添加过程中发生错误,错误信息：%@！"</span><span style="color:black;">,error.localizedDescription);
}
}</span>

4.删除数据

删除数据可以直接调用管理对象上下文的deleteObject方法，删除完保存上下文即可。注意，删除数据前必须先查询到对应对象。

<span style="color:black;">-(</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)removeUser:(User *)user{
[self.context deleteObject:user];
NSError *error;
</span><span style="color:blue;">if </span><span style="color:black;">(![self.context save:&error]) {
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"删除过程中发生错误，错误信息：%@!"</span><span style="color:black;">,error.localizedDescription);
}
}</span>

5.修改数据

修改数据首先也是取出对应的实体对象，然后通过修改对象的属性，最后保存上下文。

<span style="color:black;">-(</span><span style="color:blue;">void</span><span style="color:black;">)modifyUserWithName:(NSString *)name screenName:(NSString *)screenName profileImageUrl:(NSString *)profileImageUrl mbtype:(NSString *)mbtype city:(NSString *)city{
User *us=[self getUserByName:name];
us.screenName=screenName;
us.profileImageUrl=profileImageUrl;
us.mbtype=mbtype;
us.city=city;
NSError *error;
</span><span style="color:blue;">if </span><span style="color:black;">(![self.context save:&error]) {
NSLog(@</span><span style="color:#a31515;">"修改过程中发生错误,错误信息：%@"</span><span style="color:black;">,error.localizedDescription);
}

}</span>

调试

虽然Core Data（如果使用SQLite数据库）操作最终转换为SQL操作，但是调试起来却不像操作SQL那么方便。特别是对于初学者而言经常出现查询报错的问题，如果能看到最终生成的SQL语句自然对于调试很有帮助。事实上在Xcode中是支持Core Data调试的，具体操作：Product-Scheme-Edit Scheme-Run-Arguments中依次添加两个参数（注意参数顺序不能错）：-com.apple.CoreData.SQLDebug、1。然后在运行程序过程中如果操作了数据库就会将SQL语句打印在输出面板。



 

注意：如果模型发生了变化，此时可以重新生成实体类文件，但是所生成的数据库并不会自动更新，这时需要考虑重新生成数据库并迁移原有的数据。