理一下iOS本地持久化儲存(側(cè)重數(shù)據(jù)庫SQLite)
公司的項目存在已有兩年,版本也到三點幾了,但是本地持久化數(shù)據(jù)存儲,始終用的是GVUserDefaults這個對NSUserDefaults進行了擴展的第三方庫。但隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,需要存儲的地方越來越多,GVUserDefaults也越來也不能適應(yīng)需求,當我們都忍受不了的時候,經(jīng)過一番商討之后,決定使用FMDB這個封裝了SQLite3的第三方庫。此篇文章以此為主線,理一理數(shù)據(jù)庫和本地化儲存的一些知識,但是此篇文章絲毫沒有提到CoreData,喜歡使用CoreData的同學(xué),這里先說聲對不起了浪費了您20s寶貴的時間。
此篇文章的邏輯如下圖所示:
iOS本地持久化儲存方式概述
說起iOS本地化儲存的方式,大家估計在也熟悉不過了,NSUserDefault、File,Keychain、DataBase無非也就這幾種方式。
NSUserDefault、File:這兩種使用方式都很簡單,需要注意的一點就是所存儲的對象都需要遵守并實現(xiàn)NSCoding協(xié)議中的兩個方法,適用的范圍也都是一些小規(guī)模數(shù)據(jù),其實NSUserDefault的底層實現(xiàn)還是以.plist文件進行儲存的。
Keychain:用于儲存一些私密信息,比如密碼、證書等等,Keychain里保存的信息不會因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:說到儲存,就不能不提DataBase技術(shù),移動端所用的DBMS一般都是SQLite3,在iOS下,SQLite3的API是純C語言的,這樣我們一直以來面向?qū)ο箝_發(fā)的朋友們,突然找不到了對象,有點那么的驚慌失措。好在開源社區(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象,同樣蘋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)。數(shù)據(jù)庫適合儲存大規(guī)模數(shù)據(jù),而且查找起來也比上述方式方便,所以大量儲存的時候,還是要動用數(shù)據(jù)庫,這也是我們放棄GVUserDefaults的原因。
數(shù)據(jù)庫的基本知識
數(shù)據(jù)庫
首先要有數(shù)據(jù)Data,然后數(shù)據(jù)多了名字就升級了稱為數(shù)據(jù)庫DataBase,這個時候就需要有管理系統(tǒng)去管理數(shù)據(jù)庫也就是DataBaseManagerSystem,最后佐以DataBaseAdministrator及上述名稱成為了一個系統(tǒng)就是所謂的DataBaseSystem。
- Data --> DataBase --> DataBaseManagerSystem --> DataBaseSystem
Data: 數(shù)據(jù)庫存儲的基本對象。
DataBase: 說起來數(shù)據(jù)庫,大家都有一個模模糊糊的概念,不就是一個存放數(shù)據(jù)的大倉庫嗎,這還有什么好說的。其實這樣理解就已經(jīng)很好了,但是說的更專業(yè)一點就是數(shù)據(jù)庫是一個以某種有組織的方式存儲的數(shù)據(jù)集合。
DataBaseManagerSystem: 數(shù)據(jù)庫管理系統(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。常見的DBMS有MySQL、PostgreSQL、 Microsoft SQL Server、Oracle、Sybase、IBM DB2。當然這些都是用于服務(wù)端的DBMS,移動端用的DBMS是SQLite3,這也是本文講述的重點。
DataBaseSystem: 在計算機系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng),一般由數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),應(yīng)用系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫管理成員(DBA)構(gòu)成。一般情況下稱數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為數(shù)據(jù)庫,所以有時候我們就會感到迷糊,你說DBS,他以為DB,你轉(zhuǎn)到DB上了,他又開始講DBS。所以真正想理解透一些知識的時候,基本概念一定要清晰一些,這樣才不容易迷糊。
SQL語句
SQL(Structured Query Language),結(jié)構(gòu)化查詢語言,專門用來與數(shù)據(jù)庫通信的語言。既然要操作數(shù)據(jù)庫,SQL語句是必須要會寫的。下面我簡單列舉幾條簡單的SQL語句僅供參考。想要學(xué)習(xí)更多的SQL語句的知識,請查閱其他資料,本篇在這兒不過多敘述。
這里以學(xué)生表為例寫幾條簡單的SQL語句
- // 創(chuàng)表(table)一張學(xué)生表 表名:student
- 字段id: 學(xué)生編號,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會自增長自動賦值, 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)庫的使用
如果你沒有使用CoreData,那么無論你使用的是純C語言的SQLite3庫,還是使用對其進行封裝了的FMDB,你都要設(shè)計出適合自己業(yè)務(wù)的表結(jié)構(gòu)。關(guān)于表的設(shè)計,可以有兩種設(shè)計模式。
數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計
第一種設(shè)計方式
以模型中的每個屬性作為表的一個字段,這樣在查詢、讀取放面操作起來更為方便,但是我個人感覺這種模式適合的業(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)儲存的路徑
- NSString *document = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
- NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"toyun.sqlite"];
- // 鏈接數(shù)據(jù)庫
- self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];
- // 打開數(shù)據(jù)庫
- 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)"]; }
- // 實例化對象,即要儲存的對象
- 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)計方式
這一種設(shè)計模式是將model作為一個字段直接將model轉(zhuǎn)為NSData儲在此字段中,在這里要指出的是model必須實現(xiàn)NSCoding協(xié)議,不過實際項目中我們字典轉(zhuǎn)模型大都是使用第三方庫,而現(xiàn)在比較流行的三個字典轉(zhuǎn)模型的第三方庫Mantle、MJExtension、YYModel都默認對此進行了處理,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
- 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)庫使用中線程安全
在多線程中操作數(shù)據(jù)庫,我們就要考慮線程安全問題,不然就有可能引起數(shù)據(jù)錯亂的問題。解決辦法有很多,可以自己去加鎖,但是讀寫速度要求高的話就不太建議加鎖了。SQLite3對于多線程是直接支持的,SQLite3庫提供了三種方式:single thread、multi thread、serialized。同樣 FMDB自己也提供了多線程操作數(shù)據(jù)庫的類FMDatabaseQueue,這個使用起來還是比較簡單的。
刪除緩存
現(xiàn)在大多數(shù)的App都是有本地化儲存的,但是卻不是每個App都對應(yīng)有刪除緩存的功能,起碼我們自己的App是沒有做刪除緩存這個功能的,緩存是為了節(jié)省流量,刪除緩存是為了節(jié)省空間我認為這兩個功能同等重要,但是這個需求提了幾次,產(chǎn)品不怎么重視??!特別是在16G的版本下,這個功能還能能提升一些用戶體驗的。
此功能到也不難實現(xiàn),搞清楚各種儲存方式他們把文件存儲到了那個文件夾下面,不同的數(shù)據(jù)我們儲存的地方明顯也是不同的,然后根據(jù)需求刪除對應(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,刪除緩存主要刪除的文件夾
- Preferences: NSUserDefault寫入此文件夾下,iTunes會同步,不應(yīng)該刪除
- tmp:系統(tǒng)創(chuàng)建的臨時文件夾,隨時有可能被刪除
做清除緩存功能時,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)的需要刪除指定的文件夾。
總結(jié)
此篇文章還是比較偏重于原理,對于具體的使用則沒有說太多,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CURD由于我們不是做服務(wù)端開發(fā),所以也沒有深究,想要研究的話,可在查閱其他資料。除了上述所說的,可能在具體使用中還要考慮數(shù)據(jù)庫版本遷移,數(shù)據(jù)庫同步等需求。這些由于我的水平所限,也沒有提到可以參考我寫此文時的一篇參考博文iOS應(yīng)用架構(gòu)談 本地持久化方案及動態(tài)部署。而NSUserDefault、File使用方法都很簡單也都沒有介紹。CoreData太過于重量級,我在項目中也沒事實際運用過,這里也沒有介紹。
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