理一下iOS本地持久化儲(chǔ)存(側(cè)重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)SQLite)
公司的項(xiàng)目存在已有兩年，版本也到三點(diǎn)幾了，但是本地持久化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，始終用的是GVUserDefaults這個(gè)對(duì)NSUserDefaults進(jìn)行了擴(kuò)展的第三方庫(kù)。但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，需要存儲(chǔ)的地方越來(lái)越多，GVUserDefaults也越來(lái)也不能適應(yīng)需求，當(dāng)我們都忍受不了的時(shí)候，經(jīng)過(guò)一番商討之后，決定使用FMDB這個(gè)封裝了SQLite3的第三方庫(kù)。此篇文章以此為主線，理一理數(shù)據(jù)庫(kù)和本地化儲(chǔ)存的一些知識(shí)，但是此篇文章絲毫沒(méi)有提到CoreData，喜歡使用CoreData的同學(xué)，這里先說(shuō)聲對(duì)不起了浪費(fèi)了您20s寶貴的時(shí)間。
此篇文章的邏輯如下圖所示：
iOS本地持久化儲(chǔ)存方式概述
說(shuō)起iOS本地化儲(chǔ)存的方式，大家估計(jì)在也熟悉不過(guò)了，NSUserDefault、File，Keychain、DataBase無(wú)非也就這幾種方式。
NSUserDefault、File：這兩種使用方式都很簡(jiǎn)單，需要注意的一點(diǎn)就是所存儲(chǔ)的對(duì)象都需要遵守并實(shí)現(xiàn)NSCoding協(xié)議中的兩個(gè)方法，適用的范圍也都是一些小規(guī)模數(shù)據(jù)，其實(shí)NSUserDefault的底層實(shí)現(xiàn)還是以.plist文件進(jìn)行儲(chǔ)存的。
Keychain：用于儲(chǔ)存一些私密信息，比如密碼、證書(shū)等等,Keychain里保存的信息不會(huì)因App被刪除而丟失，在用戶重新安裝App后依然有效。同樣也適用于應(yīng)用之間數(shù)據(jù)共享。
DataBase：說(shuō)到儲(chǔ)存，就不能不提DataBase技術(shù)，移動(dòng)端所用的DBMS一般都是SQLite3，在iOS下，SQLite3的API是純C語(yǔ)言的，這樣我們一直以來(lái)面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)的朋友們，突然找不到了對(duì)象，有點(diǎn)那么的驚慌失措。好在開(kāi)源社區(qū)出現(xiàn)了像FMDB這樣優(yōu)秀的第三方框架幫我們找回了對(duì)象，同樣蘋(píng)果自己也出了新的技術(shù)就是所謂的CoreData(但CoreData并不是此篇文章介紹的重點(diǎn))。數(shù)據(jù)庫(kù)適合儲(chǔ)存大規(guī)模數(shù)據(jù)，而且查找起來(lái)也比上述方式方便，所以大量?jī)?chǔ)存的時(shí)候，還是要?jiǎng)佑脭?shù)據(jù)庫(kù)，這也是我們放棄GVUserDefaults的原因。
數(shù)據(jù)庫(kù)的基本知識(shí)
數(shù)據(jù)庫(kù)
首先要有數(shù)據(jù)Data，然后數(shù)據(jù)多了名字就升級(jí)了稱為數(shù)據(jù)庫(kù)DataBase，這個(gè)時(shí)候就需要有管理系統(tǒng)去管理數(shù)據(jù)庫(kù)也就是DataBaseManagerSystem，最后佐以DataBaseAdministrator及上述名稱成為了一個(gè)系統(tǒng)就是所謂的DataBaseSystem。
- Data --> DataBase --> DataBaseManagerSystem --> DataBaseSystem
Data: 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的基本對(duì)象。
DataBase: 說(shuō)起來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)，大家都有一個(gè)模模糊糊的概念，不就是一個(gè)存放數(shù)據(jù)的大倉(cāng)庫(kù)嗎，這還有什么好說(shuō)的。其實(shí)這樣理解就已經(jīng)很好了，但是說(shuō)的更專業(yè)一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)以某種有組織的方式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)集合。
DataBaseManagerSystem: 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件。常見(jiàn)的DBMS有MySQL、PostgreSQL、 Microsoft SQL Server、Oracle、Sybase、IBM DB2。當(dāng)然這些都是用于服務(wù)端的DBMS，移動(dòng)端用的DBMS是SQLite3，這也是本文講述的重點(diǎn)。
DataBaseSystem: 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理成員(DBA)構(gòu)成。一般情況下稱數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫(kù)，所以有時(shí)候我們就會(huì)感到迷糊，你說(shuō)DBS，他以為DB，你轉(zhuǎn)到DB上了，他又開(kāi)始講DBS。所以真正想理解透一些知識(shí)的時(shí)候，基本概念一定要清晰一些，這樣才不容易迷糊。
SQL語(yǔ)句
SQL(Structured Query Language)，結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言，專門(mén)用來(lái)與數(shù)據(jù)庫(kù)通信的語(yǔ)言。既然要操作數(shù)據(jù)庫(kù)，SQL語(yǔ)句是必須要會(huì)寫(xiě)的。下面我簡(jiǎn)單列舉幾條簡(jiǎn)單的SQL語(yǔ)句僅供參考。想要學(xué)習(xí)更多的SQL語(yǔ)句的知識(shí)，請(qǐng)查閱其他資料，本篇在這兒不過(guò)多敘述。
這里以學(xué)生表為例寫(xiě)幾條簡(jiǎn)單的SQL語(yǔ)句
- // 創(chuàng)表(table)一張學(xué)生表 表名:student
- 字段id： 學(xué)生編號(hào)，作為主鍵，類型為整形
- 字段name：學(xué)生名字，類型為字符串，并且不能為空值
- 字段age： 學(xué)生年齡，類型為整形可為空。
- 其中字段又稱之為列(column)
- create table if not exists student (
- id integer primary key autoincrement,
- name text not null,
- age integer);
- // 刪除學(xué)生表
- drop table if exists student;
- // 插入一條記錄，主鍵id會(huì)自增長(zhǎng)自動(dòng)賦值， 其中記錄又稱之為行(row)
- insert into student (name, age) values ('小明', 20);
- // 刪除名字為小明的學(xué)生， 這里的關(guān)鍵字where就是條件，如果無(wú)此條件，則影響整張表
- delete from student where name = '小明';
- // 更新符合條件的記錄
- update student set age = 21 where name = '小明';
- // 查詢符合條件的記錄
- select * from student where name = '小明';
數(shù)據(jù)庫(kù)的使用
如果你沒(méi)有使用CoreData，那么無(wú)論你使用的是純C語(yǔ)言的SQLite3庫(kù)，還是使用對(duì)其進(jìn)行封裝了的FMDB，你都要設(shè)計(jì)出適合自己業(yè)務(wù)的表結(jié)構(gòu)。關(guān)于表的設(shè)計(jì)，可以有兩種設(shè)計(jì)模式。
數(shù)據(jù)庫(kù)表的設(shè)計(jì)
第一種設(shè)計(jì)方式
以模型中的每個(gè)屬性作為表的一個(gè)字段，這樣在查詢、讀取放面操作起來(lái)更為方便，但是我個(gè)人感覺(jué)這種模式適合的業(yè)務(wù)是記錄條數(shù)不多。而且字段盡可能的不要更改。創(chuàng)建好表之后，在去修改表結(jié)構(gòu)還是聽(tīng)麻煩的一件事的。具體使用，可參考下面的代碼：
- @interface Student : NSObject
- @property (nonatomic, copy) NSString *name;
- @property (nonatomic, assign) NSUInteger age;
- @end
- // 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的路徑
- NSString *document = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
- NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"toyun.sqlite"];
- // 鏈接數(shù)據(jù)庫(kù)
- self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];
- // 打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)
- if ([self.db open]) {
- [self.db executeUpdate:@"create table if not exists student ( id integer primary key autoincrement, name text not null, age integer not null)"]; }
- // 實(shí)例化對(duì)象，即要儲(chǔ)存的對(duì)象
- NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
- for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
- Student *student = [[Student alloc] init];
- student.name = [NSString stringWithFormat:@"小明%ld", i];
- student.age = arc4random() % 20 + 10;
- [array addObject:student];
- }
- // 將數(shù)據(jù)庫(kù)插入表中
- for (Student *student in array) {
- [self.db executeUpdateWithFormat:@"insert into student (name, age) values (%@, %ld)", student.name, student.age]; }
- [self.db close];
- NSLog(@"dbpath === %@", dbpath);
第二種設(shè)計(jì)方式
這一種設(shè)計(jì)模式是將model作為一個(gè)字段直接將model轉(zhuǎn)為NSData儲(chǔ)在此字段中，在這里要指出的是model必須實(shí)現(xiàn)NSCoding協(xié)議，不過(guò)實(shí)際項(xiàng)目中我們字典轉(zhuǎn)模型大都是使用第三方庫(kù)，而現(xiàn)在比較流行的三個(gè)字典轉(zhuǎn)模型的第三方庫(kù)Mantle、MJExtension、YYModel都默認(rèn)對(duì)此進(jìn)行了處理，所以這兒稍微注意一下就好。第二種方法更適合于記錄條數(shù)比較多，和業(yè)務(wù)的相關(guān)性不是太敏感，而且如果有查找排序這樣的需求的話，可以從model挑出某些屬性作為表中附帶的一些字段。具體使用，參考下面的代碼：
- @interface Student : NSObject <NSCoding>
- @property (nonatomic, copy) NSString *name;
- @property (nonatomic, assign) NSUInteger age;
- @end
- @implementation Student
- - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
- [aCoder encodeObject:_name forKey:@"name"];
- [aCoder encodeInteger:_age forKey:@"age"];
- }
- - (nullable instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
- if (self = [super init]) {
- _name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
- _age = [aDecoder decodeIntegerForKey:@"age"];
- }
- return self;
- }
- @end
- NSString *document =[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
- NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"yeemiao.sqlite"];
- self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];
- if ([self.db open]) {
- [self.db executeUpdate:@"create table if not exists student (id integer primary key autoincrement, model blob)"]; }
- NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
- for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
- Student *student = [[Student alloc] init];
- student.name = [NSString stringWithFormat:@"小明%ld", i];
- student.age = arc4random() % 20 + 10;
- [array addObject:student];
- }
- // 轉(zhuǎn)為NSData，存入數(shù)據(jù)庫(kù)
- for (Student *student in array) {
- NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:student];
- [self.db executeUpdateWithFormat:@"insert into student (model) values (%@)", data];
- }
- // 從數(shù)據(jù)庫(kù)中查數(shù)據(jù)
- FMResultSet *set = [self.db executeQuery:@"select * from student"];
- NSMutableArray *resultArray = [NSMutableArray array];
- while (set.next) {
- NSData *data = [set objectForColumnName:@"model"];
- Student *student = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
- [resultArray addObject:student];
- }
- [self.db close];
數(shù)據(jù)庫(kù)使用中線程安全
在多線程中操作數(shù)據(jù)庫(kù)，我們就要考慮線程安全問(wèn)題，不然就有可能引起數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的問(wèn)題。解決辦法有很多，可以自己去加鎖，但是讀寫(xiě)速度要求高的話就不太建議加鎖了。SQLite3對(duì)于多線程是直接支持的，SQLite3庫(kù)提供了三種方式:single thread、multi thread、serialized。同樣 FMDB自己也提供了多線程操作數(shù)據(jù)庫(kù)的類FMDatabaseQueue，這個(gè)使用起來(lái)還是比較簡(jiǎn)單的。
刪除緩存
現(xiàn)在大多數(shù)的App都是有本地化儲(chǔ)存的，但是卻不是每個(gè)App都對(duì)應(yīng)有刪除緩存的功能，起碼我們自己的App是沒(méi)有做刪除緩存這個(gè)功能的，緩存是為了節(jié)省流量，刪除緩存是為了節(jié)省空間我認(rèn)為這兩個(gè)功能同等重要，但是這個(gè)需求提了幾次，產(chǎn)品不怎么重視啊！特別是在16G的版本下，這個(gè)功能還能能提升一些用戶體驗(yàn)的。
此功能到也不難實(shí)現(xiàn)，搞清楚各種儲(chǔ)存方式他們把文件存儲(chǔ)到了那個(gè)文件夾下面，不同的數(shù)據(jù)我們儲(chǔ)存的地方明顯也是不同的，然后根據(jù)需求刪除對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)就OK了，沙盒的具體目錄如下所示：
- // 沙盒下的文件夾目錄
- Documents: iTunes會(huì)同步此文件夾,不應(yīng)該刪除
- Library
- Caches: 緩存文件夾，刪除緩存主要?jiǎng)h除的文件夾
- Preferences: NSUserDefault寫(xiě)入此文件夾下，iTunes會(huì)同步，不應(yīng)該刪除
- tmp：系統(tǒng)創(chuàng)建的臨時(shí)文件夾，隨時(shí)有可能被刪除
做清除緩存功能時(shí)，可把Library/Caches文件夾下面的文件全部刪除，也可以根據(jù)業(yè)務(wù)的需要?jiǎng)h除指定的文件夾。
總結(jié)
此篇文章還是比較偏重于原理，對(duì)于具體的使用則沒(méi)有說(shuō)太多，具體使用各種各樣，但是基本原理是比較統(tǒng)一的。關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)CURD由于我們不是做服務(wù)端開(kāi)發(fā)，所以也沒(méi)有深究，想要研究的話，可在查閱其他資料。除了上述所說(shuō)的，可能在具體使用中還要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)版本遷移，數(shù)據(jù)庫(kù)同步等需求。這些由于我的水平所限，也沒(méi)有提到可以參考我寫(xiě)此文時(shí)的一篇參考博文iOS應(yīng)用架構(gòu)談 本地持久化方案及動(dòng)態(tài)部署。而NSUserDefault、File使用方法都很簡(jiǎn)單也都沒(méi)有介紹。CoreData太過(guò)于重量級(jí)，我在項(xiàng)目中也沒(méi)事實(shí)際運(yùn)用過(guò)，這里也沒(méi)有介紹。
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