iOS数据持久化存储总结

本网站用的阿里云ECS,推荐大家用。自己搞个学习研究也不错

本文中的代码托管在github上:https://github.com/WindyShade/DataSaveMethods
相对复杂的App仅靠内存的数据肯定无法满足,数据写磁盘作持久化存储是几乎每个客户端软件都需要做的。简单如“是否第一次打开”的BOOL值,大到游戏的进度和状态等数据,都需要进行本地持久化存储。这些数据的存储本质上就是写磁盘存文件,原始一点可以用iOS本身支持有NSFileManager这样的API,或者干脆C语言fwrite/fread,Cocoa Touch本身也提供了一些存储方式,如NSUserDefaults,CoreData等。总的来说,iOS平台数据持久存储方法大致如下所列:

  • Raw File APIs
  • UserDefault
  • NSCoding => NSKeyedArchived
  • Plist File
  • SQLite(使用C语言)
  • CoreData

一、Raw File APIs

ObjC是C的一个超集,所以最笨的方法我们可以直接用C作文件读写来实现数据存储:
1. 写入文件

    // File path
    const char * pFilePath = [_path cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

    // Create a new file
    FILE * pFile = fopen(pFilePath, "w+");

    if (pFile == NULL) {
        NSLog(@"Open File ERROR!");
        return;
    }

    const char * content = [_textField.text cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    fwrite(content, sizeof(content), 1, pFile);
    fclose(pFile);

2. 读取文件

    // File path
    const char * pFilePath = [_path cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];

    // Create a new file
    FILE * pFile = fopen(pFilePath, "r+");

    if (pFile == NULL) {
        NSLog(@"Open File ERROR!");
        return;
    }

    int fileSize = ftell(pFile);
    NSLog(@"fileSize: %d", fileSize);

    char * content[20];

    fread(content, 20, 20, pFile);

    NSString * aStr = [NSString stringWithFormat:@"%s", &content];

    if (aStr != nil && ![aStr isEqualToString:@""]) {
        _textField.text = aStr;
    }

    fclose(pFile);

二、NSUserDefaults

但是既然在iOS平台作开发,我们当然不至于要到使用C的原生文件接口这种地步,下面就介绍几种iOS开发中常用的数据本地存储方式。使用起来最简单的大概就是Cocoa提供的NSUserDefaults了,Cocoa会为每个app自动创建一个数据库,用来存储App本身的偏好设置,如:开关音效,音量调整之类的少量信息。NSUserDefaults是一个单例,生命后期由App掌管,使用时用 [NSUserDefaults standardUserDefaults] 接口获取单例对象。NSUserDefaults本质上是以Key-Value形式存成plist文件,放在App的Library/Preferences目录下,对于已越狱的机器来说,这个文件是不安全的,所以**千万不要用NSUserDefaults来存储密码之类的敏感信息**,用户名密码应该使用**KeyChains**来存储。

1.写入数据

        // 获取一个NSUserDefaults对象
        NSUserDefaults * aUserDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
        // 插入一个key-value值
        [aUserDefaults setObject:_textField.text forKey:@"Text"];

        // 这里是为了把设置及时写入文件,防止由于崩溃等情况App内存信息丢失
        [aUserDefaults synchronize];

2.读取数据

    NSUserDefaults * aUserDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
                // 获取一个key-value值
    NSString * aStr = [aUserDefaults objectForKey:@"Text"];

使用起来很简单吧,它的接口跟 NSMutableDictionary 一样,看它的头文件,事实上在内存里面也是用dictionary来存的。写数据的时候记得用 synchronize 方法写入文件,否则 crash了数据就丢了。

三、Plist

上一节提到NSUserDefaults事实上是存成Plist文件,只是Apple帮我们封装好了读写方法而已。NSUserDefaults的缺陷是存储只能是Library/Preferences/<Application BundleIdentifier>.plist 这个文件,如果我们要自己写一个Plist文件呢? 使用NSFileManger可以很容易办到。事实上Plist文件是XML格式的,如果你存储的数据是Plist文件支持的类型,直接用NSFileManager的writToFile接口就可以写入一个plist文件了。 ### Plist文件支持的数据格式有: NSString, NSNumber, Boolean, NSDate, NSData, NSArray, 和NSDictionary. 其中,Boolean格式事实上以[NSNumber numberOfBool:YES/NO];这样的形式表示。NSNumber支持float和int两种格式。

读写Plist文件

1. 首先创建plist文件:

                // 文件的路径
                NSString * _path = [[NSTemporaryDirectory() stringByAppendingString:@"save.plist"] retain];
                // 获取一个NSFileManger
          NSFileManager * aFileManager = [NSFileManager defaultManager];
          if (![aFileManager fileExistsAtPath:_path]){
                // 文件不存在,创建之
                NSMutableDictionary * aDefaultDict = [[NSMutableDictionary alloc] init];
                                        // 插入一个值,此时数据仍存在内存里
                [aDefaultDict setObject:@"test" forKey:@"TestText"];

                                        // 使用NSMutableDictionary的写文件接口自动创建一个Plist文件
                if (![aDefaultDict writeToFile:_path atomically:YES]) {
                    NSLog(@"OMG!!!");
                }

                [aDefaultDict release];
            }

2. 写入文件

                // 写入数据
        NSMutableDictionary * aDataDict = [NSMutableDictionary dictionaryWithContentsOfFile:_path];
        [aDataDict setObject:_textField.text forKey:@"TestText"];
            if (![aDataDict writeToFile:_path atomically:YES]) {
                NSLog(@"OMG!!!");
            }

3. 读取文件

                 NSMutableDictionary * aDataDict = [NSMutableDictionary dictionaryWithContentsOfFile:_path];
            NSString * aStr = [aDataDict objectForKey:@"TestText"];
            if (aStr != nil && aStr.length > 0) {
                _textField.text = aStr;
            }

四、NSCoding + NSKeyedArchiver

上面介绍的几种方法中,直接用C语言的接口显然是最不方便的,拿出来的数据还得自己进行类型转换。NSUserDefaults和Plist文件支持常用数据类型,但是不支持自定义的数据对象,好像Cocoa提供了NSCoding和NSKeyArchiver两个工具类,可以把我们自定义的对象编码成二进制数据流,然后存进文件里面,下面的Sample为了简单我直接用cocoa的接口写成plist文件。 如果要使用这种方式进行存储,首先自定义的对象要继承NSCoding的delegate。

        @interface WSNSCodingData : NSObject<NSCoding>

然后继承两个必须实现的方法encodeWithCoder:和initWithCoder:

        - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)enoder {
            [enoder encodeObject:data forKey:kDATA_KEY];
        }

        - (id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder {
            data = [[decoder decodeObjectForKey:kDATA_KEY] copy];
                        return [self init];
        }

这里data是我自己定义的WSNSCodingData这个数据对象的成员变量,由于数据在使用过程中需要持续保存在内存中,所以类型为copy,或者retain也可以,记得在dealloc函数里面要realease。这样,我们就定义了一个可以使用NSCoding进行编码的数据对象。

保存数据:

        - (void)saveData {
            if (aData == nil) {
                aData = [[WSNSCodingData alloc] init];
            }

            aData.data = _textField.text;

            NSLog(@"save data...%@", aData.data);
                        // 这里init的NSMutableData是临时用来存储数据的
            NSMutableData   * data = [[NSMutableData alloc] init];
                        // 这个NSKeyedArchiver则是进行编码用的
            NSKeyedArchiver * archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:data];
            [archiver encodeObject:aData forKey:DATA_KEY];
            [archiver finishEncoding];
                        // 编码完成后的NSData,使用其写文件接口写入文件存起来
            [data writeToFile:_path atomically:YES];
            [archiver release];
            [data release];

            NSLog(@"save data: %@", aData.data);
        }

读取数据:

        - (void)loadData {
            NSLog(@"load file: %@", _path);
            NSData * codedData = [[NSData alloc] initWithContentsOfFile:_path];
            if (codedData == nil) return;

                        // NSKeyedUnarchiver用来解码
            NSKeyedUnarchiver * unarchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:codedData];
                        // 解码后的数据被存在一个WSNSCodingData数据对象里面
            aData = [[unarchiver decodeObjectForKey:DATA_KEY] retain];
            [unarchiver finishDecoding];
            [unarchiver release];

            [codedData release];

            if (aData.data != nil) {
                _textField.text = aData.data;
            }
        }

所以其实使用NSCoding和NSKeyedArchiver事实上也是写plist文件,只不过对复杂对象进行了编码使得plist支持更多数据类型而已。

五、 SQLite

如果App涉及到的数据多且杂,还涉及关系查询,那么毋庸置疑要使用到数据库了。Cocoa本身提供了CoreData这样比较重的数据库框架,下一节会讲到,这一节讲一个轻量级的数据库——SQLite。 SQLite是C写的的,做iOS开发只需要在工程里面加入需要的框架和头文件就可以用了,只是我们得用C语言来进行SQLite操作。 关于SQLite的使用参考了这篇文章:http://mobile.51cto.com/iphone-288898.htm但是稍微有点不一样。

1. 在编写SQLite代码之前,我们需要引入SQLite3头文件:

        #import <sqlite3.h>

2. 然后给工程加入 libsqlite3.0.dylib 框架。 3. 然后就可以开始使用了。首先是打开数据库:

                - (void)openDB {
                    NSArray * documentsPaths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory
                                                                                , NSUserDomainMask
                                                                                , YES);
                    NSString * databaseFilePath = [[documentsPaths objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"mydb"];

                    // SQLite存的最终还是文件,如果没有该文件则会创建一个
                    if (sqlite3_open([databaseFilePath UTF8String], &_db) == SQLITE_OK) {
                        NSLog(@"Successfully open database.");
                        // 如果没有表则创建一个表
                        [self creatTable];
                    }
                }

3.关闭数据库,在dealloc函数里面调用:

                - (void)closeDB {
                    sqlite3_close(_db);
                }

4.创建一个表:

                - (void)creatTable {
                    char * errorMsg;
                    const char * createSql="create table if not exists datas (id integer primary key autoincrement,name text)";

                    if (sqlite3_exec(_db, createSql, NULL, NULL, &errorMsg) == SQLITE_OK) {
                        NSLog(@"Successfully create data table.");
                    }
                    else {
                        NSLog(@"Error: %s",errorMsg);
                        sqlite3_free(errorMsg);
                    }
                }

5. 写入数据库

                - (void)saveData {
                    char * errorMsg;
                        // 向 datas 表中插入 name = _textFiled.text 的数据
                    NSString * insertSQL = [NSString stringWithFormat:@"insert into datas (name) values('%@')", _textField.text];

                        // 执行该 SQL 语句
                    if (sqlite3_exec(_db, [insertSQL cStringUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding], NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK) {
                        NSLog(@"insert ok.");
                    }
                }

6. 读取数据库

                - (void)loadData {
                    [self openDB];

                    const char * selectSql="select id,name from datas";
                    sqlite3_stmt * statement;
                    if (sqlite3_prepare_v2(_db, selectSql, -1, &statement, nil)==SQLITE_OK) {
                        NSLog(@"select ok.");
                    }

                    while (sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW) {
                        int _id = sqlite3_column_int(statement, 0);
                        NSString * name = [[NSString alloc] initWithCString:(char *)sqlite3_column_text(statement, 1) encoding:NSUTF8StringEncoding];
                        NSLog(@"row>>id %i, name %@",_id,name);

                        _textField.text = name;
                    }

                    sqlite3_finalize(statement);
                }

五、CoreData

大型数据存储和管理。 XCode自带有图形化工具,可以自动生成数据类型的代码。 最终存储格式不一定存成SQLite,可以是XML等形式。 (未完待续。。。)

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