理一下iOS本地持久化儲存(側重數據庫SQLite)

公司的項目存在已有兩年，版本也到三點幾了，可是本地持久化數據存儲，始終用的是GVUserDefaults這個對NSUserDefaults進行了擴展的第三方庫。但隨着業務的發展，須要存儲的地方愈來愈多，GVUserDefaults也越來也不能適應需求，當咱們都忍受不了的時候，通過一番商討以後，決定使用FMDB這個封裝了SQLite3的第三方庫。此篇文章以此爲主線，理一理數據庫和本地化儲存的一些知識，可是此篇文章絲毫沒有提到CoreData，喜歡使用CoreData的同窗，這裏先說聲對不起了浪費了您20s寶貴的時間。

此篇文章的邏輯以下圖所示：

圖0-0 此篇文章的邏輯圖

iOS本地持久化儲存方式概述

提及iOS本地化儲存的方式，你們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，須要注意的一點就是所存儲的對象都須要遵照並實現NSCoding協議中的兩個方法，適用的範圍也都是一些小規模數據，其實NSUserDefault的底層實現仍是以.plist文件進行儲存的。

• Keychain：用於儲存一些私密信息，好比密碼、證書等等,Keychain裏保存的信息不會因App被刪除而丟失，在用戶從新安裝App後依然有效。一樣也適用於應用之間數據共享。

• DataBase：說到儲存，就不能不提DataBase技術，移動端所用的DBMS通常都是SQLite3，在iOS下，SQLite3的API是純C語言的，這樣咱們一直以來面向對象開發的朋友們，忽然找不到了對象，有點那麼的惶恐不安。好在開源社區出現了像FMDB這樣優秀的第三方框架幫咱們找回了對象，一樣蘋果本身也出了新的技術就是所謂的CoreData(但CoreData並非此篇文章介紹的重點)。數據庫適合儲存大規模數據，並且查找起來也比上述方式方便，因此大量儲存的時候，仍是要動用數據庫，這也是咱們放棄GVUserDefaults的緣由。

數據庫的基本知識

數據庫

首先要有數據Data，而後數據多了名字就升級了稱爲數據庫DataBase，這個時候就須要有管理系統去管理數據庫也就是DataBaseManagerSystem，最後佐以DataBaseAdministrator及上述名稱成爲了一個系統就是所謂的DataBaseSystem。

Data --> DataBase --> DataBaseManagerSystem --> DataBaseSystem

• Data: 數據庫存儲的基本對象。

• DataBase: 提及來數據庫，你們都有一個模模糊糊的概念，不就是一個存放數據的大倉庫嗎，這還有什麼好說的。其實這樣理解就已經很好了，可是說的更專業一點就是數據庫是一個以某種有組織的方式存儲的數據集合。

• DataBaseManagerSystem: 數據庫管理系統是位於用戶與操做系統之間的一層數據管理軟件。常見的DBMS有MySQL、PostgreSQL、 Microsoft SQL Server、Oracle、Sybase、IBM DB2。固然這些都是用於服務端的DBMS，移動端用的DBMS是SQLite3，這也是本文講述的重點。

• DataBaseSystem: 在計算機系統中引入數據庫後的系統，通常由數據庫，數據庫管理系統，應用系統，數據庫管理成員(DBA)構成。通常狀況下稱數據庫系統爲數據庫，因此有時候咱們就會感到迷糊，你說DBS，他覺得DB，你轉到DB上了，他又開始講DBS。因此真正想理解透一些知識的時候，基本概念必定要清晰一些，這樣纔不容易迷糊。

SQL語句

SQL(Structured Query Language)，結構化查詢語言，專門用來與數據庫通訊的語言。既然要操做數據庫，SQL語句是必需要會寫的。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，請查閱其餘資料，本篇在這兒不過多敘述。

這裏以學生表爲例寫幾條簡單的SQL語句

// 創表(table)一張學生表 表名:student
   字段id：  學生編號，做爲主鍵，類型爲整形
   字段name：學生名字，類型爲字符串，而且不能爲空值
   字段age： 學生年齡，類型爲整形可爲空。
   其中字段又稱之爲列(column)create table if not exists student (    id integer primary key autoincrement, 
    name text not null, 
    age integer);// 刪除學生表drop table if exists student;// 插入一條記錄，主鍵id會自增加自動賦值，
   其中記錄又稱之爲行(row)insert into student (name, age) values ('小明', 20);// 刪除名字爲小明的學生，
   這裏的關鍵字where就是條件，若是無此條件，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';

數據庫的使用

若是你沒有使用CoreData，那麼不管你使用的是純C語言的SQLite3庫，仍是使用對其進行封裝了的FMDB，你都要設計出適合本身業務的表結構。關於表的設計，能夠有兩種設計模式。

數據庫表的設計

第一種設計方式

以模型中的每一個屬性做爲表的一個字段，這樣在查詢、讀取放面操做起來更爲方便，可是我我的感受這種模式適合的業務是記錄條數很少。並且字段儘量的不要更改。建立好表以後，在去修改表結構仍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// 數據儲存的路徑NSString *document = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];NSString *dbpath = [document stringByAppendingPathComponent:@"toyun.sqlite"];// 連接數據庫self.db = [FMDatabase databaseWithPath:dbpath];// 打開數據庫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];
}// 將數據庫插入表中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);

第二種設計方式

這一種設計模式是將model做爲一個字段直接將model轉爲NSData儲在此字段中，在這裏要指出的是model必須實現NSCoding協議，不過實際項目中咱們字典轉模型大都是使用第三方庫，而如今比較流行的三個字典轉模型的第三方庫Mantle、MJExtension、YYModel都默認對此進行了處理，因此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，並且若是有查找排序這樣的需求的話，能夠從model挑出某些屬性做爲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;
}@endNSString *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];
}// 轉爲NSData，存入數據庫for (Student *student in array) {    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:student];
    [self.db executeUpdateWithFormat:@"insert into student (model) values (%@)", data];
}// 從數據庫中查數據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];

數據庫使用中線程安全

在多線程中操做數據庫，咱們就要考慮線程安全問題，否則就有可能引發數據錯亂的問題。解決辦法有不少，能夠本身去加鎖，可是讀寫速度要求高的話就不太建議加鎖了。SQLite3對於多線程是直接支持的，SQLite3庫提供了三種方式:single thread、multi thread、serialized。一樣 FMDB本身也提供了多線程操做數據庫的類FMDatabaseQueue，這個使用起來仍是比較簡單的。

刪除緩存

如今大多數的App都是有本地化儲存的，可是卻不是每一個App都對應有刪除緩存的功能，起碼咱們本身的App是沒有作刪除緩存這個功能的，緩存是爲了節省流量，刪除緩存是爲了節省空間我認爲這兩個功能同等重要，可是這個需求提了幾回，產品不怎麼重視啊！特別是在16G的版本下，這個功能還能能提高一些用戶體驗的。

此功能到也不難實現，搞清楚各類儲存方式他們把文件存儲到了那個文件夾下面，不一樣的數據咱們儲存的地方明顯也是不一樣的，而後根據需求刪除對應的數據就OK了，沙盒的具體目錄以下所示：

// 沙盒下的文件夾目錄Documents: iTunes會同步此文件夾,不該該刪除
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，不該該刪除
tmp：系統建立的臨時文件夾，隨時有可能被刪除

作清除緩存功能時，可把Library/Caches文件夾下面的文件所有刪除，也能夠根據業務的須要刪除指定的文件夾。

總結

此篇文章仍是比較偏重於原理，對於具體的使用則沒有說太多，具體使用各類各樣，可是基本原理是比較統一的。關於數據庫CURD因爲咱們不是作服務端開發，因此也沒有深究，想要研究的話，可在查閱其餘資料。除了上述所說的，可能在具體使用中還要考慮數據庫版本遷移，數據庫同步等需求。這些因爲個人水平所限，也沒有提到能夠參考我寫此文時的一篇參考博文iOS應用架構談 本地持久化方案及動態部署。而NSUserDefault、File使用方法都很簡單也都沒有介紹。CoreData太過於重量級，我在項目中也沒事實際運用過，這裏也沒有介紹。