Swift 3 iOS的核心数据教程

利用Apple的Core Data框架持久存储应用程序数据

核心数据是Apple Cocoa框架的关键部分，可让您的应用管理对象数据。 开发人员经常使用它来保存（持久）到诸如数据库之类的数据存储中并从中检索数据。 例如，如果您打算构建待办事项应用程序，那么Core Data是一种将那些待办事项保存到SQLite数据库中的快速可行的方法，而您甚至不必学习SQL或产生大量的数据持久性代码。

核心数据本身并不是真正的数据库。 但是，您可以将其视为在数据库/数据源之上分层的框架。 使用Core Data，您可以专注于Swift对象，而无需创建将对象数据保存到磁盘的代码。 例如，您可以像往常一样简单地创建一个Employee对象，通过其name属性修改其name值，然后将其添加到Department对象的employees集合属性中，如下所示：

  employee.name =“约翰” 
 员工年龄= 24 
  department.employees.append（员工） 

完成后，您只需通过以下方式要求Core Data将更改推送到数据库中：

  context.save（） 

瞧！ Core Data的工作是用最少的代码将这些更改自动发送到数据库。

并且不必一定是您指定为基础数据源的数据库。 例如，尽管Core Data确实默认使用SQLite数据库，但可以将数据源切换为使用XML文件。

补充说明：如果您来自Java，您会发现Core Data的持久性机制与Hibernate对象关系映射框架（或Ruby on Rails下的ActiveRecord）有点相似。强大，实际上超出了任何标准ORM的功能。

从数据库表读取数据到对象也很简单，可以使用查询和获取请求来完成。 正如您所期望的那样，使用Core Data需要进行一些设置，但是起步并开始并不困难。

最后，Core Data还使定义类之间的关系变得很简单-一对一，一对多，多对多等。例如，一个Employee可以属于一个Department ，而一个Department可以拥有许多Employee ，一个Employee可以参与许多Project ，反之亦然。 您可以建立不同类型的关系，而无需自己在基础数据库上对这些相同的关系建模（创建联接表等）。 这超出了本教程的范围（尽管它相对容易），但是重点是方便，并且没有多余的东西。 核心数据确实可以节省大量时间。

我们在这里不会做任何令人难以置信的事情-只是一个显示笔记本电脑产品列表的应用程序-但足以向您展示实际的核心数据。 表格将显示笔记本电脑项目的目录，选择其中的任何一项都会显示有关笔记本电脑的更多详细信息。 另外，我们将不仅限于文本和数字，还将结合图像的显示（和保存）。

在本教程系列的第一部分中，我们将介绍Core Data的基础知识，并将重点放在仅实现表上。 在另一个教程中，我们将通过完成详细信息视图来限制所有内容。

在实际构建应用程序之前，这里简要介绍一下核心数据组件及其关系。 Core Data附带了许多类和协议，但是您只需要识别组件即可开始使用它们进行生产。

黄色突出显示的代码是您大多数时候可能在代码中使用的代码：

1. NSManagedObjectContext上下文就像一个缓冲区或暂存器，托管对象连接到该缓冲区或暂存器。 将要更新并保存到数据库中的Employee对象将需要“放置”到上下文中或与上下文关联。

2. NSFetchRequest和NSPredicate用于执行查询以从数据库中获取数据。 查询可能很简单，但是您也可以自由创建复杂的查询。

让我们开始创建项目。 开始使用Core Data的最快方法是创建一个新项目，确保已选中Use Core Data选项。 继续并命名项目CoreDataProject 。

启用“ 使用核心数据”选项后，会发生两件事。 首先，一个名为CoreDataProject.xcdatamodeld的文件会自动添加到您的项目中。 打开文件会显示一个用户界面，从中可以轻松定义实体类（例如即将成为Laptop类）。

其次，将其他代码插入AppDelegate类。 在打开AppDelegate.swift时 ，您将看到已添加了两个类成员：

  // MARK：—核心数据栈 
 懒惰的varpersistentContainer：NSPersistentContainer = { 
 让容器= NSPersistentContainer（名称：“ CoreDataProject”） 
  container.loadPersistentStores（completionHandler：{ 
  （storeDescription，错误）在 
 如果让error = error as NSError？  { 
  fatalError（“未解决的错误\（错误），\（error.userInfo）”） 
  } 
  }） 
 返回容器 
  }（） 
  // MARK：—核心数据保存支持 
  func saveContext（）{ 
 让上下文= persistentContainer.viewContext 
 如果context.hasChanges { 
 做{ 
 尝试context.save（） 
  } { 
 让nserror =错误为NSError 
  fatalError（“未解决的错误\（nserror），\（nserror.userInfo）”） 
  } 
  } 
  } 

persistentContainer属性（实现为自调用闭包）为您提供了一个NSPersistentContainer对象。 从根本NSManagedObjectContext ，我们稍后将使用对象来获取上下文（ NSManagedObjectContext ），这对于执行诸如保存对象，执行查询等操作非常关键。

saveContext()只是一个帮助程序方法，它使指示Core Data保存托管对象的过程稍微容易一些。

再次打开CoreDataProject.xcdatamodeld 。 您将看到一个用于直观地构建实体类的用户界面。 实体类实际上只是常规的Swift类，并添加了一些配件，以便它们可以与Core Data一起使用。

具体来说，该工具在幕后生成类，这些类映射到SQL表，并且其属性映射到表的列。 生成后，您可以在代码中使用该类。

让我们创建一个代表笔记本电脑条目的实体。 单击“添加实体”按钮，并将其命名为“笔记本电脑”。

接下来，在“属性”部分中，单击加号以添加显示在图片中的属性。 确保在“类型”列中选择适当的类型。

注意pic属性？ 顾名思义，这就是我们将为项目中每个笔记本电脑条目存储图片的方式。 类型是“二进制数据”，实际上可以将其设置为可以表示为NSData任何值，而不仅仅是图像。

默认情况下，二进制数据直接保存到数据库中。 但是，如果您不满意直接将原始图片保存到数据库中的想法，该怎么办？ 不用担心：您可以指示Core Data进行外部保存。 只需选择pic属性，然后在最右边的导航器面板中，选中选项A会降低External Storage 。

现在我们已经掌握了基础知识，让我们继续进行该项目。 在情节提要中，首先将UITableViewController对象拖到布局中。 选择对象后，选择“ 嵌入”>“导航控制器”，用导航栏将其很好地包裹起来。 选择导航栏，并为其提供标题“笔记本电脑”。

接下来，单击视图中的单元格原型，然后通过“属性检查器”面板将单元格的样式属性设置为“ 字幕 ”。 在使用它时，还要为其指定一个标识符字符串值“ cell”。

创建一个新的Cocoa Touch类，并将其命名为LaptopListingTableViewController 。 它应该是UITableViewController的子类。

与往常一样，不要忘记返回情节LaptopListingTableViewController布局，然后将LaptopListingTableViewController UITableView对象的类。

让我们花点时间看一下在代码中使用Core Data的基础。 本节教您创建，保存和获取对象的基本知识。

1.第一件事：获取上下文

每当您要对对象执行Core Data操作（创建，保存，查询）时，第一步总是要有一个可用的上下文对象（ NSManagedObjectContext类型）。 上下文本质上是“托管”对象的集合，Core Data会跟踪其属性以进行更改。

那么我们如何获得上下文呢？ 好吧，我们可以通过NSPersistentContainer对象访问一个对象，如果您还记得的话，它已经在AppDelegate被深思熟虑地提供给我们（当我们一开始在项目中启用Core Data时）。

首先，通过代码访问AppDelegate ：

 让委托= UIApplication.shared.delegate为！  AppDelegate 

获取委托后，现在可以像这样访问上下文（还记得persistentContainer吗？）：

 让上下文=委托.persistentContainer.viewContext 

2.创建和保存新对象

创建一个新的托管对象实际上涉及几个步骤，而不仅仅是普通的类实例化。

您首先需要一个您要实例化的类的实体描述（ NSEntityDescription ），并且获得一个简单明了。 只需使用静态方法NSEntityDescription.entity(forEntityName:in:) ，传递实体的字符串名称，然后传递上下文对象。

 让entityDesc = NSEntityDescription.entity（forEntityName：“笔记本电脑”，在：上下文中） 

实际上，这里需要上下文对象来从NSManagedObjectModel组件中检索类定义（如先前图中所示）。 无论如何，我们还没有真正创建任何Laptop对象。 我们只是获取其结构定义。

生成实体描述后，可以使用它实例化Laptop对象。 这再次要求上下文对象作为其insertInto:参数传递。 这样做会将对象与该上下文相关联，使其真正成为“托管对象”，其数据正在被核心数据跟踪。

 让笔记本电脑=笔记本电脑（实体：entityDesc！，insertInto：上下文） 

现在，您可以随意进行所有更改，并根据需要修改Laptop对象的任何属性：

  laptop.id =“ 13–4101dx” 
  laptop.manufacturer =“ HP” 
  laptop.model =“ Spectre x360（2017）” 
  laptop.desc =“ ...一些文本...” 
  laptop.price = Decimal（1_068.06）作为NSDecimalNumber吗？ 
  laptop.pic = NSData（data：UIImagePNGRepresentation（UIImage（named：“ spectre”）！）！） 

正如您在最后一行中注意到的那样，应该为pic属性（在模型编辑器中定义为“二进制数据”类型）赋予NSData对象作为其值。 UIImage还需要通过UIImagePNGRepresentation进行桥接，以便可以由NSData构造函数接收。

完成后，不要忘记从上下文对象调用save() 。 该方法引发异常。

 尝试！  context.save（） 

3.从数据库中获取对象

要读取对象，您首先需要创建一个请求（特别是NSFetchRequest ）。

 让fetchRequest = NSFetchRequest （entityName：实体名称） 

然后使用context.fetch(request)执行查询，将fetchRequest作为参数传入。

 让笔记本电脑=尝试！  context.fetch（fetchRequest） 

仅此而已。

我们始终希望使我们的代码LaptopCoreDataService和井井有条，因此我们将定义服务类LaptopCoreDataService 。 这样，我们可以通过单个可全局访问的对象方便地执行任何与Laptop相关的任务。

LaptopCoreDataService将包含以下方法：

• 获取所有笔记本电脑的数组作为对象
• 创建并插入示例笔记本电脑数据
• 通过ID值查找笔记本电脑
• 删除具有ID的笔记本电脑
• 给定ID更新笔记本电脑
• 其他任何与笔记本电脑有关的任务

现在，我们将重点放在仅实现前两个方面。 fetchAll()从数据库中检索所有便携式计算机，并将它们作为对象返回，另一个loadSampleData()加载初始样本数据。

 类LaptopCoreDataService { 
 功能 
  fetchAll （）-> [笔记本电脑] {//…} 
 功能 
  loadSampleData （）{//…} 
  //更多服务方法 
  } 

实作

以下是基于您刚刚学习的基本Core Data概念的LaptopCoreDataService的实现。

 类LaptopCoreDataService { 
 让context：NSManagedObjectContext 
 让entityName ：String =“笔记本电脑” 
 私人的 
  初始化 （context：NSManagedObjectContext）{ 
  self.context =上下文 
  } 
  func fetchAll （）-> [笔记本电脑] { 
 让fetchRequest = 
  NSFetchRequest （entityName：entityName） 
 让笔记本电脑=尝试！  context.fetch（fetchRequest） 
 返回笔记本电脑 
  } 
  func saveContext （）{ 
 尝试！  context.save（） 
  } 
  // ...} 

函数loadSampleData()加载足够的样本数据。 加载是有条件的，只有在商店中根本没有找到“ Laptop记录时才执行加载。 理想情况下，示例数据应该已经外部化，但是由于这是一个简单的教程，因此我们将使用硬编码方法。

  func loadSampleData （）{ 
 让entityDesc = NSEntityDescription.entity 
  （forEntityName：“笔记本电脑”，位于：context中） 
  let request = NSFetchRequest （entityName：“ Laptop”） 
 如果尝试！  context.count（for：request）== 0 { 
 让笔记本电脑0 =笔记本电脑 
  （实体：entityDesc！，insertInto：上下文） 
  laptop0.id =“ MQD42LL / A” 
  laptop0.model =“ Macbook Air 2017” 
  laptop0.manufacturer =“苹果” 
  laptop0.desc =“ MacBook Air是由Apple Inc.开发和制造的Macintosh子笔记本计算机产品线。它由一个全尺寸键盘，一个机械加工的铝制外壳和一个轻巧的结构组成。Air的屏幕尺寸可用（对角线测量）为13.3英寸（33.782厘米），苹果生产的规格不同。自2011年以来，所有MacBook Air型号均使用固态驱动器存储和Intel Core i5或i7CPU。11.6英寸（29.46英寸）的MacBook Air厘米）屏幕于2010年面世。” 
  laptop0.price = Decimal（900.0）作为NSDecimalNumber吗？ 
  laptop0.pic = NSData（数据：UIImagePNGRepresentation（UIImage（名称：“ macbookair”）！）！） 
 让laptop1 = 
 笔记本电脑（实体：entityDesc！，insertInto：上下文） 
  laptop1.id =“ 13-4101dx” 
  laptop1.manufacturer =“ HP” 
  laptop1.model =“ Spectre x360（2017）” 
  laptop1.desc =“ Spectre 13是HP高端Spectre系列的最新超极本。它的起价为1000美元，入门级机型配备13.3英寸显示屏，双核Core i5-4200U处理器，4GB RAM，128GB SSD和它具有1920 x 1080的显示屏。双核Core i7-4500U处理器，8GB RAM，256GB SSD和2560 x 1440分辨率的标价为1400美元，重量为3.34磅，于2013年10月发布。” 
  laptop1.price = Decimal（1_068.06）作为NSDecimalNumber吗？ 
  laptop1.pic = NSData（数据：UIImagePNGRepresentation（UIImage（named：“ spectre”）！）！） 
 让laptop2 =笔记本电脑（实体：entityDesc！，insertInto：上下文） 
  laptop2.id =“ XPS9360-1718SLV” 
  laptop2.manufacturer =“戴尔” 
  laptop2.model =“ XPS 13” 
  laptop2.desc =“ Dell XPS 13在CES 2012上亮相。这是该公司的第一款Ultrabook，由Intel创造。XPS13具有13.3英寸的屏幕（1366 x 768 NON Touch Corning Gorilla Glass）并使用闪光灯内存可帮助快速启动XPS 13具有某些独特的设计元素，边缘是圆形的，底部是碳纤维制成，并经过柔和的硅酮表面处理注意：英特尔芯片组是第二代I系列。开发者版本的运行Ubuntu Linux的XPS13。” 
  laptop2.price = Decimal（779.99）为NSDecimalNumber吗？ 
  laptop2.pic = NSData（数据：UIImagePNGRepresentation（UIImage（named：“ spectre”）！）！） 
  saveContext（） 
  } 
  } 
  } 

使服务类成为单例

最重要的是， LaptopCoreDataService类将遵循单例设计模式，以便：（a）曾经创建过一个实例，并且只有一个实例，并且（b）我们可以在多个视图控制器之间共享服务。

对于初学者，请将init()方法设为私有，以防止无意或完全实例化服务类。 我们只想通过另一种方法实例化它。

  // LaptopCoreDataService.swift 
 类 
  LaptopCoreDataService { 
 私人的 
  初始化 （context：NSManagedObjectContext）{ 
  self.context =上下文 
  } 
  // ... 
  } 

仍在LaptopCoreDataService ，将实例化代码分组到一个名为shared的内部类中。 在shared是一个实例属性instance ，该instance 有条件地返回private _instance 。

  // LaptopCoreDataService.swift 
 类 
  LaptopCoreDataService { 
  // ... 
  //将实例化方法/属性分组到内部类中 

  公开课共享 { 
 私有静态变量 
  _instance ：LaptopCoreDataService？ 
  //确保仅创建一个实例 
 公共静态变量 
  实例 ：LaptopCoreDataService { 
 如果_instance == nil { 
 让委托= 
  UIApplication.shared.delegate为！  AppDelegate 
  _instance = 
  LaptopCoreDataService（ 
  context：delegate.persistentContainer.viewContext） 
  } 
 返回_instance！ 
  } 
  } 
  // ... 
  } 

建立完类后，现在tt几乎可以从任何地方访问该服务。 做就是了：

 让服务= LaptopCoreDataService.shared.instance 
 让结果= service.fetchAll（） 

现在，在TableViewController类中，我们终于可以利用新创建的LaptopCoreDataService类，在表视图中填充笔记本电脑条目及其对应的型号。

 类LaptopListingTableViewController：UITableViewController { 
  var ultrabooks：[（（String，String）] = [] 

  让服务= LaptopCoreDataService.shared.instance 
 功能 
  populateTable（） { 
  service.loadSampleData（） 
 让笔记本电脑= 
  service.fetchAll（）超极本= laptops.map { 
 笔记本电脑在 
 如果让id = laptop.id， 
 让制造商= laptop.manufacturer， 
 让模型= laptop.model { 
  return（id，“ \（制造商）\（模型）​​”） 
  }其他{ 
 返回（“ ”，“ ”） 
  } 
  } 
  self.tableView.reloadData（） 
  } 
 覆盖func viewDidLoad （）{ 
  super.viewDidLoad（） 
  populateTable（） 
  } 
  // ... 
  } 

现在就这样。 在本系列的下一部分中，我们将通过实现细节视图来结束，这实际上并不需要太多。