CoreData入门与深入理解

# Core Data 入门与深入理解 ## 1. 为现有项目添加 Core Data 在开发过程中，有时我们需要为现有的 iOS 应用添加 Core Data 功能。以下是具体的操作步骤： ### 1.1 添加 Core Data 框架 在 Objective - C 中，库被称为框架。要让现有应用使用 Core Data，需将其框架添加到项目中，具体步骤如下： 1. 在 Xcode 左侧选择项目，右侧会显示目标设置。 2. 选择第四个标签“Build Phases”，打开“Link Binary With Libraries”部分。 3. 点击该部分下方的“+”按钮，会显示可添加的框架列表。 4. 选择“CoreData.framework”，然后点击“Add”按钮。 5. （可选）将项目源列表中的“CoreData.framework”条目拖到“Frameworks”文件夹。 完成这些步骤后，“CoreData.framework”会显示在 Xcode 左侧，应用就能使用该框架的类而不会产生编译错误。 ### 1.2 创建数据模型 所有 Core Data 应用都需要一个数据模型，它描述了框架要管理的所有实体。以下是创建数据模型的步骤： 1. 在 Xcode 菜单中选择“File > New > New File”，从 iOS Core Data 模板中选择“Data Model”类型。 2. 点击“Next”，将数据模型命名为“MyModel.xcdatamodeld”，然后点击“Save”。这将生成新的数据模型并在 Xcode 中打开。 3. 数据模型打开后，点击 Xcode 窗口底部的“Add Entity”按钮添加实体。 4. 选择一个实体，点击并按住“Add Entity”按钮右侧的“Add Attribute”按钮，从下拉菜单中选择属性类型（属性、关系或获取属性）。 5. 为了简单起见，创建一个名为“MyData”的实体，包含一个名为“myAttribute”的字符串类型属性。 ### 1.3 初始化托管对象上下文 最后一步是初始化托管对象上下文、持久数据存储和对象模型。可以添加与创建项目时选择使用 Core Data 时 Xcode 生成的相同代码。 #### 1.3.1 DemoAppAppDelegate.h 文件 ```objc #import <UIKit/UIKit.h> #import <CoreData/CoreData.h> @interface DemoAppAppDelegate : UIResponder <UIApplicationDelegate> { } @property (strong, nonatomic) UIWindow *window; @property (strong, nonatomic) UINavigationController *navigationController; @property (nonatomic, retain, readonly) NSManagedObjectContext *managedObjectContext; @property (nonatomic, retain, readonly) NSManagedObjectModel *managedObjectModel; @property (nonatomic, retain, readonly) NSPersistentStoreCoordinator *persistentStoreCoordinator; - (void)saveContext; - (NSURL *)applicationDocumentsDirectory; @end ``` #### 1.3.2 DemoAppAppDelegate.m 文件 ```objc #import "DemoAppAppDelegate.h" @implementation DemoAppAppDelegate @synthesize managedObjectContext=__managedObjectContext; @synthesize managedObjectModel=__managedObjectModel; @synthesize persistentStoreCoordinator=__persistentStoreCoordinator; - (NSManagedObjectModel *)managedObjectModel { if (__managedObjectModel != nil) { return __managedObjectModel; } NSURL *modelURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"MyModel" withExtension:@"momd"]; __managedObjectModel = [[NSManagedObjectModel alloc] initWithContentsOfURL:modelURL]; return __managedObjectModel; } - (NSPersistentStoreCoordinator *)persistentStoreCoordinator { if (__persistentStoreCoordinator != nil) { return __persistentStoreCoordinator; } NSURL *storeURL = [[self applicationDocumentsDirectory] URLByAppendingPathComponent:@"DemoApp.sqlite"]; NSError *error = nil; __persistentStoreCoordinator = [[NSPersistentStoreCoordinator alloc] initWithManagedObjectModel:[self managedObjectModel]]; if (![__persistentStoreCoordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:storeURL options:nil error:&error]) { NSLog(@"Unresolved error %@, %@", error, [error userInfo]); abort(); } return __persistentStoreCoordinator; } - (NSManagedObjectContext *)managedObjectContext { if (__managedObjectContext != nil) { return __managedObjectContext; } NSPersistentStoreCoordinator *coordinator = [self persistentStoreCoordinator]; if (coordinator != nil) { __managedObjectContext = [[NSManagedObjectContext alloc] init]; [__managedObjectContext setPersistentStoreCoordinator:coordinator]; } return __managedObjectContext; } - (NSURL *)applicationDocumentsDirectory { return [[[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask] lastObject]; } - (void)saveContext { NSError *error = nil; NSManagedObjectContext *managedObjectContext = self.managedObjectContext; if (managedObjectContext != nil) { if ([managedObjectContext hasChanges] && ![managedObjectContext save:&error]) { NSLog(@"Unresolved error %@, %@", error, [error userInfo]); abort(); } } } - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions { // Fetch the launches from Core Data NSManagedObjectContext *context = [self managedObjectContext]; NSFetchRequest *request = [[NSFetchRequest alloc] init]; NSEntityDescription *entity = [NSEntityDescription entityForName:@"MyData" inManagedObjectContext:context]; [request setEntity:entity]; NSArray *results = [context executeFetchRequest:request error:nil]; // Iterate through the results and log them for (NSManagedObject *object in results) { NSLog(@"Found %@", [object valueForKey:@"myAttribute"]); } // Add a new entry for this launch NSString *launchTitle = [NSString stringWithFormat:@"launch %d", [results count]]; NSManagedObject *object = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:[entity name] inManagedObjectContext:context]; [object setValue:launchTitle forKey:@"myAttribute"]; [self saveContext]; NSLog(@"Added: %@", launchTitle); [self.window makeKeyAndVisible]; return YES; } @end ``` ### 1.4 示例说明 下面是一个简单的示例，展示如何使用 Core Data 存储和检索应用的启动次数： ```objc NSManagedObjectContext *context = [self managedObjectContext]; NSFetchRequest *request = [[NSFetchRequest alloc] init]; NSEntityDescription *entity = [NSEntityDescription entityForName:@"MyData" inManagedObjectContext:context]; [request setEntity:entity]; NSArray *results = [context executeFetchRequest:request error:nil]; for (NSManagedObject *object in results) { NSLog(@"Found %@", [object valueForKey:@"myAttribute"]); } NSString *launchTitle = [NSString stringWithFormat:@"launch %d", [results count]]; NSManagedObject *object = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:[entity name] inManagedObjectContext:context]; [object setValue:launchTitle forKey:@"myAttribute"]; [self saveContext]; NSLog(@"Added: %@", launchTitle); ``` 首次启动应用时，输出为： ``` 2011–02-25 05:13:23.783 DemoApp[2299:207] Added: launch 0 ``` 第二次启动时，输出为： ``` 2011–02-25 05:15:48.883 DemoApp[2372:207] Found launch 0 2011–02-25 05:15:48.889 DemoApp[2372:207] Added: launch 1 ``` ### 1.5 数据模型属性类型 实体的属性有多种类型，如下表所示： | Xcode Attribute Type | Objective - C Attribute Type | Objective - C Data Description | | --- | --- | --- | | Integer 16 | NSInteger16AttributeType | NSNumber（16 位整数） | | Integer 32 | NSInteger32AttributeType | NSNumber（32 位整数） | | Integer 64 | NSInteger64AttributeType | NSNumber（64 位整数） | | Decimal | NSDecimalAttributeType | NSDecimalNumber（NSNumber 的十进制子类） | | Double | NSDoubleAttributeType | NSNumber（双精度包装对象） | | Float | NSFloatAttributeType | NSNumber（单精度包装对象） | | String | NSStringAttributeType | NSString（字符串） | | Boolean | NSBooleanAttributeType | BOOL（布尔值包装对象） | | Date | NSDateAttributeType | NSDate（日期和时间值） | | Binary data | NSBinaryDataAttributeType | NSData（无结构二进制数据） | | Transformable | NSTransformableAttributeType | 任何非标准类型（转换为支持类型） | ### 1.6 数据模型类关系 以下是定义数据模型涉及的类及其关系： ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A(NSManagedObjectModel):::process --> B(NSEntityDescription):::process B --> C(NSPropertyDescription):::process C --> D(NSAttributeDescription):::process C --> E(NSRelationshipDescription):::process C --> F(NSFetchedPropertyDescription):::process ``` - `NSManagedObjectModel` 是数据模型本身。 - `NSEntityDescription` 表示模型中的一个实体。 - `NSPropertyDescription` 是实体属性的抽象定义，有三个具体实现：`NSAttributeDescription`（实体的属性）、`NSRelationshipDescription`（从一个实体到另一个实体的引用）和 `NSFetchedPropertyDescription`（基于条件的实体实例子集的定义）。 ## 2. 深入理解 Core Data 框架类 ### 2.1 概述 很多开发者初次接触 Core Data 时，会觉得它的类关系复杂，阻碍而非促进数据访问。但实际上，Core Data 框架解决对象持久化问题的方式非常优雅。下面将详细介绍 Core Data 框架中的类及其相互作用。 ### 2.2 准备工作 为了更好地理解这些类，我们可以创建一个简单的应用。使用 Single View Application 模板创建一个空白的 iPhone 应用，命名为 OrgChart，并按照前面介绍的方法添加 Core Data 框架。启动应用，确保它能正常启动，显示一个灰色屏幕，这表示可以继续构建基于 Core Data 的应用。 ### 2.3 核心类介绍 Core Data 中常见的交互类如下图所示： ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A(NSFetchRequest):::process --> B(NSManagedObjectContext):::process C(NSManagedObjectModel):::process --> B D(NSPersistentStore):::process --> B E(NSManagedObject):::process --> B F(Typical User Code):::process --> B G(NSPersistentStoreCoordinator):::process --> B ``` - `NSManagedObjectContext`：托管对象上下文，包含对 `NSManagedObject` 类型的托管对象的引用。代码通过向上下文添加托管对象来存储数据，使用 `NSFetchRequest` 类实现的获取请求来检索数据。 - `NSPersistentStoreCoordinator`：持久存储协调器，用于初始化上下文。 - `NSManagedObjectModel`：数据模型，定义了要持久化的实体及其属性。 ### 2.4 模型定义类 #### 2.4.1 类介绍 所有 Core Data 应用都需要一个对象模型，实体有属性、关系和获取属性三种类型的属性。以下是定义模型涉及的类及其作用： | 类名 | 作用 | | --- | --- | | NSManagedObjectModel | 数据模型本身 | | NSEntityDescription | 模型中的一个实体 | | NSPropertyDescription | 实体属性的抽象定义 | | NSAttributeDescription | 实体的属性 | | NSRelationshipDescription | 从一个实体到另一个实体的引用 | | NSFetchedPropertyDescription | 基于条件的实体实例子集的定义 | #### 2.4.2 创建组织架构数据模型 下面我们创建一个表示公司组织架构的数据模型： 1. 在 Xcode 中，选择“File > New > New File”，从 iOS Core Data 模板中选择“Data Model”类型，创建一个名为 OrgChart 的数据模型。 2. 打开数据模型文件，添加一个新的 `Organization` 实体，并为其添加两个属性：`id` 和 `name`。`id` 属性使用 `Integer 16` 类型，`name` 属性使用 `String` 类型。 3. 同样地，创建一个名为 `Person` 的实体，也包含 `id` 和 `name` 两个属性。 4. 创建从 `Organization` 实体到 `Person` 实体的关系，命名为 `leader`。 5. 创建从 `Person` 实体到自身的关系，命名为 `employees`。默认情况下，Xcode 创建的是一对一关系，由于一个领导者可以管理多个下属，需要将 `employees` 关系改为一对多关系。具体操作如下： - 点击 Xcode 工具栏中 View 上方最右侧的按钮，显示 Xcode 的实用工具面板。 - 点击实用工具面板顶部最右侧的按钮，显示数据模型检查器。 - 勾选“To - Many Relationship”旁边的框，将 `employees` 关系改为一对多关系。 此时的数据模型如下： ```mermaid graph LR classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px; A(NSManagedObjectModel):::process --> B(NSEntityDescription - Organization):::process A --> C(NSEntityDescription - Person):::process B --> D(NSAttributeDescription - id):::process B --> E(NSAttributeDescription - name):::process C --> F(NSAttributeDescription - id):::process C --> G(NSAttributeDescription - name):::process B --> H(NSRelationshipDescription - leader):::process H --> C C --> I(NSRelationshipDescription - employees):::process I --> C ``` ### 2.5 总结 通过以上步骤，我们了解了如何为现有项目添加 Core Data 功能，以及 Core Data 框架中各个类的作用和相互关系。Core Data 提供了强大的数据存储和管理功能，能够帮助开发者更方便地处理数据持久化问题。在实际开发中，我们可以根据具体需求灵活运用这些知识，构建出高效、稳定的应用。