iOS应用的数据持久化与并发编程

### iOS应用的数据持久化与并发编程 #### 1. 基本数据持久化 在开发iOS应用时，数据持久化是一个重要的方面。有多种方式可以实现应用数据在不同会话间的保存，包括属性列表、对象归档、iOS内置的SQLite3机制以及Core Data。 首先，在代码中我们可以看到如下的应用生命周期相关代码： ```objc @synthesize rootController; #pragma mark - #pragma mark Application lifecycle - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions { // Override point for customization after application launch. [self.window addSubview:rootController.view]; [self.window makeKeyAndVisible]; return YES; } ``` 要使用Interface Builder创建根控制器的实例并将其连接到刚创建的输出口，可以按照以下步骤操作： 1. 双击`MainWindow.xib`进行编辑。 2. 从库中拖动一个视图控制器到nib的主窗口。 3. 确保新视图控制器的图标被选中（若未选中，单击“View Controller”图标）。 4. 打开身份检查器，将底层类从`UIViewController`更改为`PersistenceViewController`，此时图标标签应变为“Persistence View Controller”。 5. 从“Core Data Persistence App Delegate”图标控制拖动到“Persistence View Controller”图标，选择`rootController`输出口。 完成上述操作后，构建并运行应用，确保其正常工作。虽然对于简单应用来说，Core Data可能看起来需要做很多工作且优势不明显，但在更复杂的应用中，它可以显著减少设计和编写数据模型的时间。 以下是不同数据持久化方式的对比表格： | 持久化方式 | 优点 | 缺点 | 适用场景 | | --- | --- | --- | --- | | 属性列表 | 简单易用 | 只能存储基本数据类型 | 简单配置数据存储 | | 对象归档 | 可存储自定义对象 | 序列化和反序列化有一定开销 | 存储自定义对象数据 | | SQLite3 | 功能强大，支持SQL查询 | 需要一定SQL知识 | 复杂数据存储和查询 | | Core Data | 提供高级抽象，减少代码量 | 学习曲线较陡 | 复杂应用的数据管理 | #### 2. 多线程编程挑战与Grand Central Dispatch 多线程编程一直是开发者面临的挑战之一。传统的单线程编程在处理复杂操作时，可能会导致界面响应不及时，用户体验变差。例如，当程序等待外部资源（如文件或网络连接）时，整个事件序列会暂停。 现代操作系统支持多线程执行，允许程序中的多个线程并发运行。然而，许多开发者认为多线程编程是一门高深的技术，对其望而却步。 Apple推出的Grand Central Dispatch（GCD）为解决这一问题提供了新的途径。GCD提供了全新的API，可将应用需要完成的工作拆分为更小的单元，并分布到多个线程甚至多个CPU上执行。其核心概念包括： - **队列**：系统提供了多个预定义队列，包括一个保证在主线程执行工作的队列，非常适合非线程安全的UIKit。开发者也可以根据需要创建自己的队列。GCD队列遵循严格的FIFO（先进先出）原则，添加到队列中的工作单元将按顺序启动，但完成顺序可能不同。 - **工作单元**：将长时间运行的任务拆分为工作单元，并放入队列中执行。系统会自动管理队列和线程，开发者无需直接管理后台线程，减少了并发应用开发中的“簿记”工作。 以下是GCD的工作流程mermaid流程图： ```mermaid graph LR A[创建工作单元] --> B[放入GCD队列] B --> C{系统分配线程} C -->|单线程| D[单线程执行] C -->|多线程| E[多线程执行] D --> F[完成工作] E --> F ``` #### 3. 示例应用：SlowWorker 为了演示GCD的工作原理，我们创建了一个简单的应用`SlowWorker`。该应用由一个按钮和一个文本视图组成，点击按钮会启动一个同步任务，使应用锁定约十秒钟，任务完成后在文本视图中显示结果。 以下是`SlowWorker`应用的相关代码： 在`SlowWorkerViewController.h`中： ```objc #import <UIKit/UIKit.h> @interface SlowWorkerViewController : UIViewController { UIButton *startButton; UITextView *resultsTextView; } @property (retain, nonatomic) IBOutlet UIButton *startButton; @property (retain, nonatomic) IBOutlet UITextView *resultsTextView; - (IBAction)doWork:(id)sender; @end ``` 在`SlowWorkerViewController.m`中： ```objc #import "SlowWorkerViewController.h" @implementation SlowWorkerViewController @synthesize startButton, resultsTextView; - (NSString *)fetchSomethingFromServer { [NSThread sleepForTimeInterval:1]; return @"Hi there"; } - (NSString *)processData:(NSString *)data { [NSThread sleepForTimeInterval:2]; return [data uppercaseString]; } - (NSString *)calculateFirstResult:(NSString *)data { [NSThread sleep ```