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分类: iOS平台

2014-09-29 16:19:57

  • 文件系统
  • 归档和序列化
  • 数据库

1.文件系统

不管是Mac OS X 还是iOS的文件系统都是建立在UNIX文件系统基础之上的。

1.1 沙盒模型

在iOS中,一个App的读写权限只局限于自己的沙盒目录中。

沙盒模型到底有哪些好处呢?
安全:别的App无法修改你的程序或数据
保护隐私:别的App无法读取你的程序和数据
方便删除:因为一个App所有产生的内容都在自己的沙盒中,所以删除App只需要将沙盒删除就可以彻底删除程序了

iOS App沙盒中的目录

  • App Bundle ,如xxx.app 其实是一个目录,里面有app本身的二进制数据以及资源文件
  • Documents, 存放程序产生的文档数据
  • Library , 下面默认包含下面两个目录 Caches Preferences
  • tmp, 临时文件目录

如果我们想在程序中获取上面某个目录的路径,应该如何实现呢? 下面就讲讲路径的获取, 通过NSPathUtilities.h中的NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数,我们便可以获取我们想要的路径。 此函数具体声明如下:

NSArray *NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSSearchPathDirectory directory, NSSearchPathDomainMask domainMask, BOOL expandTilde); 
directory 目录类型 比如Documents目录 就是NSDocumentDirectory 
domainMask 在iOS的程序中这个取NSUserDomainMask 
expandTilde YES,表示将~展开成完整路径

注意函数返回的类型为数组,在iOS中一般这个数组中只包含一个元素,所以直接取lastObject即可。

1.2 NSFileManager

NSFileManager提供一个类方法获得一个单例。

/* Returns the default singleton instance.*/ + (NSFileManager *)defaultManager; 

下面罗列了NSFileManager的常用方法

  • 新建目录
- (BOOL)createDirectoryAtPath:(NSString *)path withIntermediateDirectories:(BOOL)createIntermediates attributes:(NSDictionary *)attributes error:(NSError **)error; 

createIntermediates这个参数一般为YES,表示如果目录路径中间的某个目录不存在则创建之,如果是NO的话,则要保证所创建目录的父目录都必须已经存在

  • 获取目录下的所有文件
- (NSArray *)contentsOfDirectoryAtPath:(NSString *)path error:(NSError **)error; 

如果目录为空,则返回空数组

  • 其他的一些方法
- (BOOL)copyItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error; - (BOOL)moveItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error; - (BOOL)linkItemAtPath:(NSString *)srcPath toPath:(NSString *)dstPath error:(NSError **)error; - (BOOL)removeItemAtPath:(NSString *)path error:(NSError **)error; 

更多的可以查看文档 NSFileManager Class Reference

在实际项目中,我们一般会写一个工具类来负责项目中所有的路径操作。

2. 归档(Archives) 和 序列化(Serializations)

我们经常听到“序列化”,“反序列化”这样的字眼,其实“序列化”的意思就是将对象转换成字节流以便保存或传输,“反序列化”便是一个相反的过程,从字节流转到对象。

在这节中涉及到一种文件类型plist,plist就是Property List 的缩写,即所谓的属性列表,属性列表有两种数据格式,一种是XML的,方便阅读和编辑;另一种是二进制的,节省存储空间,以及提高效率。

在Objective-C中这个对象和字节流的互转分成两类:

  • 归档 普通自定义对象和字节流之间的转换
  • 序列化 某些特定类型(NSDictionary, NSArray, NSString, NSDate, NSNumber,NSData)的数据和字节流之间(通常将其保存为plist文件)的转换

不过本质上讲上述两种都是对象图(Object Graph)和字节流之间的转换. Apple关于序列化和归档的编程指南:Archives and Serializations Programming Guide 。

2.1 归档

如果我们需要将自定义的一个对象保存到文件,应该如何做呢? 
这里引入两个东西:一个是NSCoding协议 ;另一个是NSKeyedArchiver,NSKeyedArchiver其实继承于NSCoder,可以以键值对的方式将对象的属性进行序列化和反序列化。 
具体的过程可以这样描述 通过NSKeyedArchiver 可以将实现了NSCoding协议的对象 和 字节流 相互转换 。

像一些框架中的数据类型如NSDictionary,NSArray,NSString... 都已经实现了NSCoding协议,所以可以直接对他们进行归档操作。

这里来一个比较完整的例子,一个Address类,一个User类,User类下有个Address类型的属性。

Address类

@interface Address : NSObject<NSCoding>{ NSString *country; NSString *city; } @property(nonatomic,copy) NSString *country; @property(nonatomic,copy) NSString *city; @end ////////////////////////////////////////////////////// #import "Address.h" @implementation Address @synthesize country; @synthesize city; - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{ [aCoder encodeObject:country forKey:@"country"]; [aCoder encodeObject:city forKey:@"city"]; } - (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{ if (self = [super init]) { [self setCountry:[aDecoder decodeObjectForKey:@"country"]]; [self setCity:[aDecoder decodeObjectForKey:@"city"]]; } return self; } @end 

User类

#import  #import "Address.h" @interface User : NSObject<NSCoding>{ NSString *_name; NSString *_password; Address *_address; } @property(nonatomic,copy) NSString *name; @property(nonatomic,copy) NSString *password; @property(nonatomic,retain) Address *address; @end ///////////////////////////////////////////////////////// #import "User.h" @implementation User @synthesize name = _name; @synthesize password = _password; @synthesize address = _address; - (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder{ [aCoder encodeObject:_name forKey:@"name"]; [aCoder encodeObject:_password forKey:@"password"]; [aCoder encodeObject:_address forKey:@"address"]; } - (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder{ if (self = [super init]) { [self setName:[aDecoder decodeObjectForKey:@"name"]]; [self setPassword:[aDecoder decodeObjectForKey:@"password"]]; [self setAddress:[aDecoder decodeObjectForKey:@"address"]]; } return self; } @end 

使用示例

Address *myAddress = [[[Address alloc] init] autorelease]; myAddress.country = @"中国"; myAddress.city = @"杭州"; User *user = [[[User alloc] init] autorelease]; user.name = @"卢克"; user.password = @"lukejin"; user.address = myAddress; [NSKeyedArchiver archiveRootObject:user toFile:@"/Users/Luke/Desktop/user"]; id object = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:@"/Users/Luke/Desktop/user"]; NSLog(@"Object Class : %@",[object class]); 

通过查看文件内容可以发现,保存的是plist的二进制数据格式。 转成XML可以看到如下内容:

   version="1.0">  $archiver NSKeyedArchiver $objects  $null  $class  CF$UID 8  address  CF$UID 4  name  CF$UID 2  password  CF$UID 3   卢克 lukejin  $class  CF$UID 7  city  CF$UID 6  country  CF$UID 5   中国 杭州  $classes  Address NSObject  $classname Address   $classes  User NSObject  $classname User   $top  root  CF$UID 1   $version 100000   

2.2 序列化

在实际的项目中,我们一般是将NSDictionary或NSArray的对象保存到文件或者从文件读取成对象。 当然这种只是适用于数据量不是很大的应用场景。 NSDictionary和NSArray 都有一个写入文件的方法

 - (BOOL)writeToFile:(NSString *)path atomically:(BOOL)useAuxiliaryFile; 

NSDictionary和NSArray会直接写成plist文件。

2.2.1 序列化的方式

序列化可以通过两种途径来进行

使用数据对象自带的方法

写文件

 NSMutableDictionary *dataDictionary = [[[NSMutableDictionary alloc] init] autorelease]; [dataDictionary setValue:[NSNumber numberWithInt:222] forKey:@"intNumber"]; [dataDictionary setValue:[NSArray arrayWithObjects:@"1",@"2", nil] forKey:@"testArray"]; [dataDictionary writeToFile:@"/Users/Luke/Desktop/test.plist" atomically:YES]; 

写完的文件内容如下:

    version="1.0">  intNumber 222 testArray  1 2    

从文件读取

 NSDictionary *dictionaryFromFile = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:@"/Users/Luke/Desktop/test.plist"]; 
使用NSPropertyListSerialization类

通过NSPropertyListSerialization类可以将数据对象直接转成NSData或者直接写到文件或者流中去.

 NSMutableDictionary *dataDictionary = [[[NSMutableDictionary alloc] init] autorelease]; [dataDictionary setValue:[NSNumber numberWithInt:222] forKey:@"intNumber"]; [dataDictionary setValue:[NSArray arrayWithObjects:@"1",@"2", nil] forKey:@"testArray"]; NSString *error; NSData *xmlData = [NSPropertyListSerialization dataFromPropertyList:dataDictionary format:NSPropertyListXMLFormat_v1_0 errorDescription:&error]; if(xmlData) { NSLog(@"No error creating XML data."); [xmlData writeToFile:@"/Users/Luke/Desktop/test2.plist" atomically:YES]; } else { if (error) { NSLog(@"error:%@", error); [error release]; } } 

读取

 NSDictionary *dictionaryFromFile = (NSDictionary *)[NSPropertyListSerialization propertyListWithData:[NSData dataWithContentsOfFile:@"/Users/Luke/Desktop/test2.plist"] options:0 format:NULL error:&error]; 

2.2.2 User Defaults

User Defaults 顾名思义就是一个用户为系统以及程序设置的默认值。每个用户都有自己的一套数据,用户和用户之间没法共享的。

我们都知道每一个程序都会保存一些设置数据,比如记住上次窗口的位置和大小,记住是否弹出某些提示信息等。苹果提供了一个统一的解决方案,就是每一个app都有一个plist文件专门用以保存偏好设置数据。 plist文件名默认是程序Bundle identifier,扩展名为plist.

除了程序自己的设置外,系统还有一些全局的或者其它的一些设置,也属于User Defaults的范畴,User Defaults的持久化数据都保存在 ~/Library/Preferences 目录中.

这里有一点简要的说一下,User Defaults 中存放的key value分放在多个Domain中,取的时候按一定的次序取查找,次序如下:

  • The Argument Domain 程序启动的时候以参数的方式传入的
  • The Application Domain 通过NSUserDefaults往里面写数据的时候默认就是写到这个Domain的,通过Bundle identifier来标识
  • The Global Domain 用户的全局的设置(系统的偏好设置)会放在这个Domain下,比如用户的语言设置,滚动条的设置等,里面的设置会对所有的程序起作用。
  • The Languages Domains
  • The Registration Domain 这个domain里面的key value是提供默认值的,一般会在程序启动的设置进行设置,他们都不会被持久化到文件的。当某个key对应的值在上面的那些domain中都不存在的时候,就到这里找。

Mac系统还为user defaults提供了很好的命令行工具,defaults 你可以通过下面的方式查看具体使用方式

man defaults 

可以通过defaults domains查看当前用户的所有的domain,通过 defaults read NSGlobalDomain 读取 The Global Domain 中的所有值。

NSUserDefaults 类来读写Preferences设置,而无需考虑文件位置等细节问题。

NSUserDefaults 用起来和 NSDictionary 很相似,多了一个Domain的概念在里面。 NSUserDefaults 一样提供了一个获取单例的方法.

+ (NSUserDefaults *)standardUserDefaults 

NSUserDefaults提供了一系列的接口来根据key获取对应的value,搜索的次序按照上面提及到的次序在各个Domain中进行查找。还提供了一系列的 Setting Default Values的方法,这些设置的值都是在 The Application Domain 下的.当然也提供了修改其他Domain下的值的方法,只是需要整体的设置。

3.数据库

Mac上自带安装了SQLite3 ,如果你之前接触过关系型数据库,你可以通过命令行来对SQLite进行初步的认识

 $ sqlite3 test.db
SQLite version 3.7.5
Enter ".help" for instructions
Enter SQL statements terminated with a ";" sqlite>create table if not exists names(id integer primary key asc, name text); 
sqlite> insert into names(name) values('Luke');
sqlite> select * from names;
1|Luke
sqlite> 

那如果在代码中使用SQLite呢?

  • 添加sqlite的动态链接库 libsqlite3.0.dylib
  • 引入头文件 #import "sqlite3.h"

这样之后你便可以通过C的接口来操作数据库了

 sqlite3 *database;//sqlite3的类型其实只是一个结构体struct NSArray *documentsPaths=NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory , NSUserDomainMask , YES); NSString *databaseFilePath=[[documentsPaths objectAtIndex:0] stringByAppendingPathComponent:@"luke.db"]; //打开数据库 if (sqlite3_open([databaseFilePath UTF8String], &database)==SQLITE_OK) { NSLog(@"open sqlite db ok."); char *errorMsg; const char *createSql="create table if not exists names (id integer primary key asc,name text)"; //创建表 if (sqlite3_exec(database, createSql, NULL, NULL, &errorMsg)==SQLITE_OK) { NSLog(@"create ok."); }else { NSLog(@"error: %s",errorMsg); sqlite3_free(errorMsg); } //插入数据 const char *insertSql="insert into names (name) values(\"Luke\")"; if (sqlite3_exec(database, insertSql, NULL, NULL, &errorMsg) == SQLITE_OK) { NSLog(@"insert ok."); }else { NSLog(@"error: %s",errorMsg); sqlite3_free(errorMsg); } const char *selectSql="select id,name from names"; sqlite3_stmt *statement; if (sqlite3_prepare_v2(database, selectSql, -1, &statement, nil) == SQLITE_OK) { NSLog(@"select ok."); } while (sqlite3_step(statement)==SQLITE_ROW) { int _id=sqlite3_column_int(statement, 0); char *name=(char *)sqlite3_column_text(statement, 1); NSString *nameString = [NSString stringWithCString:name encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"row>>id %i, name %@",_id,nameString); } sqlite3_finalize(statement); } sqlite3_close(database); 

你会发现这完全是C语言编程,和Objective-C的代码混在一起格格不入,也很不方便,所以便有人开发了开源的sqlite c接口的wrapper

  • FMDB 
  • EGODatabase  (部分代码来自FMDB,thread safe)

具体的使用方法,各自的文档都写的比较清楚。 FMDB不支持多线程同时使用同一个数据库连接进行操作,否则会有线程安全问题,有可能导致数据库文件损坏。EGODatabase则引入了多线程的支持,部分代码借鉴了FMDB,两者在使用上非常的相似。另EGODatabase提供了异步数据库操作的支持,将数据库操作封装成数据库请求(其继承于NSOperation),数据库请求创建好了,丢到一个OperationQueue中被异步的进行执行,当请求数据完成之后 ,相应的delegate方法会被调用,然后你可以在主线程更新显示了.

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