iOS进阶第三节 数据处理之CoreData

一、CoreData数据库框架的优势

  1>. CoreData历史

• CoreData数据持久化框架是Cocoa API的一部分，首次在iOS5版本的系统中出现，它允许按照 实体 - 属性 - 值 模型组织数据，并以XML、二进制文件或者SQLite数据文件的格式持久化数据
• CoreData主要提供 对象 - 关系映射(ORM)功能，把OC对象转化为数据保存到文件，也可以数据转化为OC对象。

  2>. CoreData数据库框架的优势

　　sqlite：①. 基于C接口，需要使用SQL语句，代码繁琐

　　　　　  ②. 在处理大量数据时，表关系更直接

　　　　　  ③. 在OC中不是可视化的

　　CoreData：①. 可视化，有undo/redo能力

　　　　　　　  ②. 可以实现多种文件格式NSSQLiteStoreType、

　　　　　　　　　 NSBinaryStoreType、NSInMemoryStoreType、NSXMLStoreType　

　　　　　　　  ③. 苹果官方API支持，与iOS结合更紧密　

  3>. CoreData核心对象

　　实体管理类：NSManagedObject

　　实体描述类：NSEntityDescription

　　实体管理器类：NSManagedObjectContext

　　实体连接类：NSPersistenStoreCoordinator

　　数据模型器类：NSManagedObjectModel

  4>. CoreData核心类关系

二、CoreData数据库框架的核心对象

  1>. 持久化存储和存储文件

• NSPersistentStore：持久化存储，是对实际文件的一种Object-C表示方式，一个被封装好的底层类，用于存储数据
• 存储文件：用来存储和管理数据的文件，iOS支持4种存储类型：NSSQLiteStoreType、NSBinaryStoreType、NSInMemoryType、NSXMLStoreType

  2>. 被管理对象上下文

• NSManagedObjectContext：被管理对象上下文CoreData中用于操作和使用数据，负责应用和数据库之间的交互
• 数据的保存需要NSManagedObjectContext进行sava操作
• 数据的查询需要NSManagedObjectContext进行executeFetchRequest操作(返回值是数组)
• CoreData提供的是对象关系映射，NSManagedObjectContext操作的都是NSManagedObject对象

  3>. 被管理对象相关类

• NSManagedObjectMode：被管理对象模型，管理多个对象
• NSmanagedObject：被管理对象，CoreData返回的数据模型，被管理的对象是根据实体描述生成的
• NSEntityDescription：实体描述类，根据实体创建被管理对象
• Entity：实体类，实体是对文件数据的描述。被管理对象表示实体，实体包含名称，属性（字段）和关系，实体的名称通常和被管理对象一致

  4>. 数据查询类

• NSFetchRequest：查询请求，可以做拍讯操作，也可以使用谓词
• NSManagedObjectContext根据NSFetchRequest查询数据，以数组形式返回，数组中包含被管理对象(NSManagedObject)
• NSSortDescriptor：排序操作

 

三、CoreData数据库的简单操作

  1>. 创建实体类与属性

• 在创建工程时选上 Use Core Data ，在工程中会多出一个 CoreData.xcdatamodeld 文件，点击它，在右边点击的左下角的 Add Entity 的加号按钮创建实体类。
• 点击创建的实体类，左边会有三组添加选项，其中第一组 Attributes 就是为实体类添加属性，第二组 Relationships 是为实体类添加表关系，在左下方点击Style就可以切换可视化关系图。
• 点击实体类，在系统工具上方的Editor中可选项Create NSmanagedObject Subclass，选择对应的CoreData、实体类，就可以出创建相应的实体类文件，文件中已经有你添加好的属性。

  2>. 使用 Use Core Data 时系统已经声明的属性和实现的方法

#import <UIKit/UIKit.h>
#import <CoreData/CoreData.h>

@interface AppDelegate : UIResponder <UIApplicationDelegate>

@property (strong, nonatomic) UIWindow *window;

@property (readonly, strong, nonatomic) NSManagedObjectContext *managedObjectContext; // 数据管理器类，临时数据库
@property (readonly, strong, nonatomic) NSManagedObjectModel *managedObjectModel; // 数据模型器类，包含多个实体，实体中设置的属性，
　　实体名称等，可以认为是一个实体集合，相当于数据库中的表
@property (readonly, strong, nonatomic) NSPersistentStoreCoordinator *persistentStoreCoordinator; // 数据连接器类，
　　连接磁盘与内存中的临时数据库

- (void)saveContext;
- (NSURL *)applicationDocumentsDirectory;

@end

 　　具体的实现方法

#pragma mark - Core Data stack

@synthesize managedObjectContext = _managedObjectContext;
@synthesize managedObjectModel = _managedObjectModel;
@synthesize persistentStoreCoordinator = _persistentStoreCoordinator;

// 这个方法的作用是获取Documents的路径，只不过这里的返回值是NSURl，而我们之前获取的路径是NSString，这个返回值在coreDate其他方法中当参数
- (NSURL *)applicationDocumentsDirectory {
    // The directory the application uses to store the Core Data store file. This code uses a directory named "lanou3g.CoreData" in the application's documents directory.
    return [[[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask] lastObject];
}

// 需要用到此对象时才去加载，不需要时不加载，提高性能，增强对内存的有效使用
- (NSManagedObjectModel *)managedObjectModel {
    // The managed object model for the application. It is a fatal error for the application not to be able to find and load its model.
    if (_managedObjectModel != nil) {
        return _managedObjectModel;
    }
    NSURL *modelURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"CoreData" withExtension:@"momd"];
    // 获取文件编译后的文件路径，数据模型器与CoreData.xcdatamodeld密切相关，CoreData.xcdatamodeld编译后形成的文件后缀名就是momd。
    
    _managedObjectModel = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:modelURL];
    // 从得到的路径中加载数据模型器对象

    return _managedObjectModel;
}

// 持久存储助理，数据连接器类
- (NSPersistentStoreCoordinator *)persistentStoreCoordinator {
    // The persistent store coordinator for the application. This implementation creates and return a coordinator, having added the store for the application to it.
    if (_persistentStoreCoordinator != nil) {
        return _persistentStoreCoordinator;
    }
    
    // Create the coordinator and store
    
    _persistentStoreCoordinator = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:[self managedObjectModel]];
    // 创建数据连接器对象，需要数据模型器作为参数，应为数据模型器决定了连接器从数据库文件中取得数据
    
    NSURL *storeURL = [[self applicationDocumentsDirectory] URLByAppendingPathComponent:@"CoreData.sqlite"];
    // 找到磁盘中数据库存放的路径，连接操作需要知道源路径

    NSError *error = nil;
    NSString *failureReason = @"There was an error creating or loading the application's saved data.";
    
    NSDictionary *dic = @{NSMigratePersistentStoresAutomaticallyOption:@YES, NSInferMappingModelAutomaticallyOption:@YES}; // 支持版本迁移，支持数据迁移。
    
    if (![_persistentStoreCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:storeURL options:dic error:&error]) { //options参数是一个字典，这个字典保存的是coreData的默认设置，比如是否允许数据迁移，默认是不允许的，如果想要完成数据迁移，后期需要系应该这个参数
        // Report any error we got.
        
        // 下面创建的字典，就是保存错误信息的，如果数据连接器类连接失败，就会相应的将错误信息从字典中取出，打印出来
        NSMutableDictionary *dict = [NSMutableDictionary dictionary];
        dict[NSLocalizedDescriptionKey] = @"Failed to initialize the application's saved data";
        dict[NSLocalizedFailureReasonErrorKey] = failureReason;
        dict[NSUnderlyingErrorKey] = error;
        error = [NSError errorWithDomain:@"YOUR_ERROR_DOMAIN" code:9999 userInfo:dict];
        // Replace this with code to handle the error appropriately.
        // abort() causes the application to generate a crash log and terminate. You should not use this function in a shipping application, although it may be useful during development.
        NSLog(@"Unresolved error %@, %@", error, [error userInfo]);
        abort(); // 终止程序
    }
    
    return _persistentStoreCoordinator;
}

// 数据管理器类
- (NSManagedObjectContext *)managedObjectContext {
    // Returns the managed object context for the application (which is already bound to the persistent store coordinator for the application.)
    if (_managedObjectContext != nil) {
        return _managedObjectContext;
    }
    
    // 每一个数据管理器对象，都需要一个数据连接器
    NSPersistentStoreCoordinator *coordinator = [self persistentStoreCoordinator];
    if (!coordinator) {
        return nil;
    }
    _managedObjectContext = [[NSManagedObjectContext alloc] init];
    [_managedObjectContext setPersistentStoreCoordinator:coordinator];
    return _managedObjectContext;
}

#pragma mark - Core Data Saving support

- (void)saveContext {
    NSManagedObjectContext *managedObjectContext = self.managedObjectContext;
    if (managedObjectContext != nil) {
        NSError *error = nil;
        if ([managedObjectContext hasChanges] && ![managedObjectContext save:&error]) {
            // 临时数据库(数据管理器类)对文件进行操作后，同步保存回磁盘时失败，那么此时打印失败信息，终止程序
            // Replace this implementation with code to handle the error appropriately.
            // abort() causes the application to generate a crash log and terminate. You should not use this function in a shipping application, although it may be useful during development.
            NSLog(@"Unresolved error %@, %@", error, [error userInfo]);
            abort();
        }
    }
}

  3>. 使用CoreData实现增删改查

// 封装一个插入学生的方法
- (void)insertStudentWithName:(NSString *)name gender:(NSString *)gender age:(NSNumber *)age {
    // 1、增加数据，插入数据
    /*
     NSManagedObjectModel *managedObjectModel =
     [[context persistentStoreCoordinator] managedObjectModel];
     
     NSEntityDescription *entity =
     [[managedObjectModel entitiesByName] objectForKey:entityName];
     
     NSManagedObject *newObject = [[NSManagedObject alloc]
     initWithEntity:entity insertIntoManagedObjectContext:context];
     
     return newObject;
     */
    Student *stu = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Student" inManagedObjectContext:self.managedObjectContext]; 
　　// 在临时数据库中，按照实体Student，加载出一个视图管理对象(数据模型)
    // 模型赋值有两种：KVC，属性点语法
    stu.name = name;
    [stu setValue:gender forKey:@"gender"];
    stu.age = age;
    // 数据管理类执行同步操作，将数据写入数据库
    [self.managedObjectContext save:nil];
}

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
    // Override point for customization after application launch.
    // coreData完成增删改查
    // 1、增加数据，插入数据
    // 创建模型
//    [self insertStudentWithName:@"巴达" gender:@"雄" age:@20];
//    [self insertStudentWithName:@"大宝" gender:@"女" age:@10];
//    [self insertStudentWithName:@"秋香" gender:@"雌" age:@18];
    
    // 2、查询数据
    // 创建查询请求对象
//    NSFetchRequest *request = [[NSFetchRequest alloc] initWithEntityName:@"Student"]; // 这样的数据请求对象得到的是数据库中的所有记录
//    
//    // 让数据管理对象执行请求
//    NSArray *array =[self.managedObjectContext executeFetchRequest:request error:nil];
//    for (Student *stu in array) {
//        NSLog(@"name is %@, gender is %@, age is %@", stu.name, stu.gender, stu.age);
//    }
    
    // 为了更加方便的完成查询操作，查询请求可以添加谓词和排序
    NSFetchRequest *request = [[NSFetchRequest alloc] init];
    // 得到一个实体描述
    NSEntityDescription *entity = [NSEntityDescription entityForName:@"Student" inManagedObjectContext:self.managedObjectContext];
    request.entity = entity;

    // 添加谓词
//    NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name like %@ or gender = %@", @"*香*", @"女"];
//    request.predicate = predicate;
//    NSArray *array = [self.managedObjectContext executeFetchRequest:request error:nil];
//    for (Student *stu in array) {
//        NSLog(@"name is %@, gender is %@, age is %@", stu.name, stu.gender, stu.age);
//    }
    
    // 添加排序
//    NSSortDescriptor *descripor = [[NSSortDescriptor alloc] initWithKey:@"age" ascending:YES]; // 创建按照年龄升序排列的排序条件
//    request.sortDescriptors =@[descripor];
//    NSArray *array = [self.managedObjectContext executeFetchRequest:request error:nil];
//    for (Student *stu in array) {
//        NSLog(@"name is %@, gender is %@, age is %@", stu.name, stu.gender, stu.age);
//    }
    
    // 3、修改数据
    // 首先找到要修改的数据，修改完成后，同步到数据库
//    NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name = %@", @"中二"];
//    request.predicate = predicate;
//    NSArray *array = [self.managedObjectContext executeFetchRequest:request error:nil];
//    Student *student = [array objectAtIndex:0];
//    student.name = @"中小二";
//    student.gender = @"妖";
//    // 修改完成后执行save
//    [self.managedObjectContext save:nil];
//    
//    NSLog(@"name is %@, gender is %@, age is %@", student.name, student.gender, student.age);
    
    // 4、删除数据
    // 首先找到要删除的数据，然后让数据管理器对象执行delete方法
//    NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"name = %@", @"中小二"];
//        request.predicate = predicate;
//        NSArray *array = [self.managedObjectContext executeFetchRequest:request error:nil];
//    Student *student = [array objectAtIndex:0];
//    // 数据管理对象删除数据
//    [self.managedObjectContext deleteObject:student];
////    [self.managedObjectContext deletedObjects]; // 删除临时数据库中某个试题中的所有数据
//    [self.managedObjectContext save:nil];
    
    NSLog(@"%@", [self applicationDocumentsDirectory]);
    
    return YES;
}

   4>. 小结

• NSPersistentStoreCoordinator(数据连接器类)做的两件事：

　　  ①. 关联要存储和操作的实体模型(实体模型由NSManagedObjectModel实体模型类取创建)

　　  ②. 指定存储的位置和文件类型

• 上下文(NSManagedObjectContext)关联上NSPersistentStoreCoordinator，下面就可以通过NSManagedObjectContext来操作和保存数据了

四、CoreData数据库表关系关联操作

  1>. 在创建实体类与属性中已经提到了建立表关系的可视化操作路径，填充好关系名、关系表之后就可以添加表关系，如果要添加一对多的关系，点击添加好的表关系之后，在左边的 Type 选择 To Many 即可。

  2>. 代码实现添加表关系

// 1、创建班级实体
LanOuClass *classEntity = [[LanOuClass alloc] initWithEntity:classED insertIntoManagedObjectContext:self.managedObjectContext];
// 创建教师实体
LanOuTeacher *lanouTeacher = [[LanOuTeacher alloc] initWithEntity:teacherED insertIntoManagedObjectContext:self.managedObjectContext];
// 创建学生实体
LanOuStudent *studentEntity = [[LanOuStudent alloc] initWithEntity:stdentED insertIntoManagedObjectContext:self.managedObjectContext];

// 2、添加一对一表关联
classEntity.lanouTeacher = [[LanOuTeacher alloc] initWithEntity:teacherED insertIntoManagedObjectContext:self.managedObjectContext];

// 3、添加一对多表关联
[classEntity addLanouStudentObject:studentEntity]; // 学生和班级建立关联
[classEntity.lanouTeacher addLanouStudentObject:studentEntity]; // 学生和老师建立关联

  3>. 一对多表关系时CoreData自动生成基本操作方法

- (void)addLanouStudentObject:(LanOuStudent *)value; // 添加一个学生关系
- (void)removeLanouStudentObject:(LanOuStudent *)value; // 删除一个学生关系
- (void)addLanouStudent:(NSSet *)values; // 添加一组学生关系
- (void)removeLanouStudent:(NSSet *)values; // 删除一组学生关系

 　　注：此处只是表间关系删除，并不会删除文件数据