理一下 iOS 本地持久化儲存(側重資料庫SQLite)

發表於2016-03-21

公司的專案存在已有兩年,版本也到三點幾了,但是本地持久化資料儲存,始終用的是GVUserDefaults這個對NSUserDefaults進行了擴充套件的第三方庫。但隨著業務的發展,需要儲存的地方越來越多,GVUserDefaults也越來也不能適應需求,當我們都忍受不了的時候,經過一番商討之後,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,理一理資料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,這裡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:

 
圖0-0 此篇文章的邏輯圖

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,NSUserDefaultFileKeychainDataBase無非也就這幾種方式。

  • NSUserDefaultFile:這兩種使用方式都很簡單,需要注意的一點就是所儲存的物件都需要遵守並實現NSCoding協議中的兩個方法,適用的範圍也都是一些小規模資料,其實NSUserDefault的底層實現還是以.plist檔案進行儲存的。
  • Keychain:用於儲存一些私密資訊,比如密碼、證照等等,Keychain裡儲存的資訊不會因App被刪除而丟失,在使用者重新安裝App後依然有效。同樣也適用於應用之間資料共享。
  • DataBase:說到儲存,就不能不提DataBase技術,移動端所用的DBMS一般都是SQLite3,在iOS下,SQLite3API是純C語言的,這樣我們一直以來物件導向開發的朋友們,突然找不到了物件,有點那麼的驚慌失措。好在開源社群出現了像FMDB這樣優秀的第三方框架幫我們找回了物件,同樣蘋果自己也出了新的技術就是所謂的CoreData(但CoreData並不是此篇文章介紹的重點)。資料庫適合儲存大規模資料,而且查詢起來也比上述方式方便,所以大量儲存的時候,還是要動用資料庫,這也是我們放棄GVUserDefaults的原因。

資料庫的基本知識

資料庫

首先要有資料Data,然後資料多了名字就升級了稱為資料庫DataBase,這個時候就需要有管理系統去管理資料庫也就是DataBaseManagerSystem,最後佐以DataBaseAdministrator及上述名稱成為了一個系統就是所謂的DataBaseSystem

Data –> DataBase –> DataBaseManagerSystem –> DataBaseSystem

  • Data: 資料庫儲存的基本物件。
  • DataBase: 說起來資料庫,大家都有一個模模糊糊的概念,不就是一個存放資料的大倉庫嗎,這還有什麼好說的。其實這樣理解就已經很好了,但是說的更專業一點就是資料庫是一個以某種有組織的方式儲存的資料集合。
  • DataBaseManagerSystem: 資料庫管理系統是位於使用者與作業系統之間的一層資料管理軟體。常見的DBMSMySQLPostgreSQLMicrosoft SQL ServerOracleSybaseIBM DB2。當然這些都是用於服務端的DBMS,移動端用的DBMSSQLite3,這也是本文講述的重點。
  • DataBaseSystem: 在計算機系統中引入資料庫後的系統,一般由資料庫,資料庫管理系統,應用系統,資料庫管理成員(DBA)構成。一般情況下稱資料庫系統為資料庫,所以有時候我們就會感到迷糊,你說DBS,他以為DB,你轉到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),結構化查詢語言,專門用來與資料庫通訊的語言。既然要運算元據庫,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。想要學習更多的SQL語句的知識,請查閱其他資料,本篇在這兒不過多敘述。

這裡以學生表為例寫幾條簡單的SQL語句

資料庫的使用

如果你沒有使用CoreData,那麼無論你使用的是純C語言SQLite3庫,還是使用對其進行封裝了的FMDB,你都要設計出適合自己業務的表結構。關於表的設計,可以有兩種設計模式。

資料庫表的設計

第一種設計方式

以模型中的每個屬性作為表的一個欄位,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務是記錄條數不多。而且欄位儘可能的不要更改。建立好表之後,在去修改表結構還是聽麻煩的一件事的。具體使用,可參考下面的程式碼:

第二種設計方式

這一種設計模式是將model作為一個欄位直接將model轉為NSData儲在此欄位中,在這裡要指出的是model必須實現NSCoding協議,不過實際專案中我們字典轉模型大都是使用第三方庫,而現在比較流行的三個字典轉模型的第三方庫MantleMJExtensionYYModel都預設對此進行了處理,所以這兒稍微注意一下就好。第二種方法更適合於記錄條數比較多,和業務的相關性不是太敏感,而且如果有查詢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欄位。具體使用,參考下面的程式碼:

資料庫使用中執行緒安全

在多執行緒中運算元據庫,我們就要考慮執行緒安全問題,不然就有可能引起資料錯亂的問題。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對於多執行緒是直接支援的,SQLite3庫提供了三種方式:single threadmulti threadserialized。同樣 FMDB自己也提供了多執行緒運算元據庫的類FMDatabaseQueue,這個使用起來還是比較簡單的。

刪除快取

現在大多數的App都是有本地化儲存的,但是卻不是每個App都對應有刪除快取的功能,起碼我們自己的App是沒有做刪除快取這個功能的,快取是為了節省流量,刪除快取是為了節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,產品不怎麼重視啊!特別是在16G的版本下,這個功能還能能提升一些使用者體驗的。

此功能到也不難實現,搞清楚各種儲存方式他們把檔案儲存到了那個資料夾下面,不同的資料我們儲存的地方明顯也是不同的,然後根據需求刪除對應的資料就OK了,沙盒的具體目錄如下所示:

做清除快取功能時,可把Library/Caches資料夾下面的檔案全部刪除,也可以根據業務的需要刪除指定的資料夾。

總結

此篇文章還是比較偏重於原理,對於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一的。關於資料庫CURD由於我們不是做服務端開發,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資料庫版本遷移,資料庫同步等需求。這些由於我的水平所限,也沒有提到可以參考我寫此文時的一篇參考博文《iOS應用架構談(4):本地持久化方案及動態部署》。而NSUserDefaultFile使用方法都很簡單也都沒有介紹。CoreData太過於重量級,我在專案中也沒事實際運用過,這裡也沒有介紹。

參考

iOS應用架構談(4):本地持久化方案及動態部署
在iOS開發中使用FMDB

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