转自:http://www.cocoachina.com/ios/20160802/17260.html
之前两篇文章都比较偏理论,文字表达比较多一些,但都是干货!学习时先理解理论知识,才能更好的帮助后面的理解。在这篇文章中,将会涉及关于CoreData的一些复杂操作,这些操作会涉及分页查询、模糊查询、批处理等高级操作。通过这些操作可以更好的使用CoreData,提升CoreData性能。文章中将会出现大量示例代码,通过代码的方式更有助于理解。
文章内容还会比较多,希望各位耐心看完。文章中如有疏漏或错误,还请各位及时提出,谢谢!
NSPredicate
概述
在iOS开发过程中,很多需求都需要用到过滤条件。例如过滤一个集合对象中存储的对象,可以通过Foundation框架下的NSPredicate类来执行这个操作。
CoreData中可以通过设置NSFetchRequest类的predicate属性,来设置一个NSPredicate类型的谓词对象当做过滤条件。通过设置这个过滤条件,可以只获取符合过滤条件的托管对象,不会将所有托管对象都加载到内存中。这样是非常节省内存和加快查找速度的,设计一个好的NSPredicate可以优化CoreData搜索性能。
语法
NSPredicate更加偏向于自然语言,不像SQLite一样有很多固定的语法,看起来也更加清晰易懂。例如下面需要查找条件为年龄30岁以上,并且包括30岁的条件。
1 | |
过滤集合对象
可以通过NSPredicate对iOS中的集合对象执行过滤操作,可以是NSArray、NSSet及其子类。
对不可变数组NSArray执行的过滤,过滤后会返回一个NSArray类型的结果数组,其中存储着符合过滤条件的对象。
1 | |
对可变数组NSMutableArray执行的过滤条件,过滤后会直接改变原集合对象内部存储的对象,删除不符合条件的对象。
1 | |
复合过滤条件
谓词不只可以过滤简单条件,还可以过滤复杂条件,设置复合过滤条件。
1 | |
当然也可以通过NSCompoundPredicate对象来设置复合过滤条件,返回结果是一个NSPredicate的子类NSCompoundPredicate对象。
1 | |
枚举值NSCompoundPredicateType参数,可以设置三种复合条件,枚举值非常直观很容易看懂。
- NSNotPredicateType
- NSAndPredicateType
- NSOrPredicateType
基础语法
下面是列举的一些NSPredicate的基础语法,这些语法看起来非常容易理解,更复杂的用法可以去看苹果的官方API。
![](https://img.laitimes.com/img/__Qf2AjLwojIjJCLyojI0JCLicmbw5yMyMTM2UTM2IDOzADM3QTMvwVMwgDM2EDMy8CXzRWYvxGc19CXpBXYvwVbvNmLn1Waj92YuM2Yvw1LcpDc0RHaiojIsJye.png)
正则表达式
NSPredicate中还可以使用正则表达式,可以通过正则表达式完成一些复杂需求,这使得谓词的功能更加强大,例如下面是一个手机号验证的正则表达式。
1 2 | |
模糊查询
NSPredicate支持对数据的模糊查询,例如下面使用通配符来匹配包含lxz的结果,具体CoreData中的使用在下面会讲到。
1 | |
keyPath
NSPredicate在创建查询条件时,还支持设置被匹配目标的keyPath,也就是设置更深层被匹配的目标。例如下面设置employee的name属性为查找条件,就是用点语法设置的keyPath。
1 | |
设置查询条件
在之前的文章中,执行下面MOC的fetchRequest方法,一般都需要传入一个NSFetchRequest类型的参数。这个request参数可以做一些设置操作,这样就可以以较优的性能获取指定的数据。
1 | |
NSFetchRequest
在执行fetch操作前,可以给NSFetchRequest设置一些参数,这些参数包括谓词、排序等条件,下面是一些基础的设置。
- 设置查找哪个实体,从数据库的角度来看就是查找哪张表,通过fetchRequestWithEntityName:或初始化方法来指定表名。
- 通过NSPredicate类型的属性,可以设置查找条件,这个属性在开发中用得最多。NSPredicate可以包括固定格式的条件以及正则表达式。
- 通过sortDescriptors属性,可以设置获取结果数组的排序方式,这个属性是一个数组类型,也就是可以设置多种排序条件。(但是注意条件不要冲突)
- 通过fetchOffset属性设置从查询结果的第几个开始获取,通过fetchLimit属性设置每次获取多少个。主要用于分页查询,后面会讲。
MOC执行fetch操作后,获取的结果是以数组的形式存储的,数组中存储的就是托管对象。NSFetchRequest提供了参数resultType,参数类型是一个枚举类型。通过这个参数,可以设置执行fetch操作后返回的数据类型。
- NSManagedObjectResultType: 返回值是NSManagedObject的子类,也就是托管对象,这是默认选项
- NSManagedObjectIDResultType: 返回NSManagedObjectID类型的对象,也就是NSManagedObject的ID,对内存占用比较小。MOC可以通过NSManagedObjectID对象获取对应的托管对象,并且可以通过缓存NSManagedObjectID参数来节省内存消耗
- NSDictionaryResultType: 返回字典类型对象
- NSCountResultType: 返回请求结果的count值,这个操作是发生在数据库层级的,并不需要将数据加载到内存中
设置获取条件
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | |
这里设置NSFetchRequest对象的一些请求条件,设置查找Employee表中name为lxz的数据,并且将所有符合的数据用height值升序的方式排列。
有实体关联关系
一个模型文件中的不同实体间,可以设置实体间的关联关系,这个在之前的文章中讲过。实体关联关系分为对一或对多,也可以设置是否双向关联。
这里演示的实体只是简单的To One的关系,并且下面会给出设置是否双向关联的区别对比。
插入实体
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | |
上面创建了四个实体,并且将Employee都关联到Department上,完成关联操作后通过MOC存储到本地。
可以看到上面所有的托管对象创建时,都使用NSEntityDescription的insert方法创建,并和上下文建立关系。这时就想问了,我能直接采用传统的init方法创建吗?
会崩的!创建托管对象时需要指定MOC,在运行时动态的生成set、get方法。但是直接通过init方法初始化的对象,系统是不知道这里是需要系统自身生成set、get方法的,而且系统也不知道应该对应哪个MOC,会导致方法未实现的崩溃。所以就出现了开发中经常出现的错误,如下面崩溃信息:
1 | |
双向关联
在上一篇文章中提到过双向关联的概念,也就是设置Relationship时Inverse是否为空。下面是Employee和Department在数据库中,设置inverse和没有设置inverse的两种数据存储,可以很清晰的对比出设置双向关联的区别。
测试代码还是用上面插入实体的代码,只是更改inverse选项。
设置双向关联
Employee
Department
未设置双向关联
Employee
Department
从图中可以看出,未设置双向关联的实体,Department关联Employee为属性并存储后,Department表中的关系是存在的,但Employee表中的关系依然是空的。而设置双向关联后的实体,在Department关联Employee为属性并存储后,Employee在表中自动设置了和Department的关系。
双向关联的关系不只体现在数据库中,在程序运行过程中托管对象的关联属性,也是随着发生变化的。双向关联的双方,一方的关联属性设置关系后,另一方关联属性的关系也会发生变化。用下面的代码打印一下各自的关联属性,结果和上面数据库的变化是一样的。
1 | |
查询操作
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | |
查找Department实体,并打印实体内容。就像上面讲的双向关系一样,有关联关系的实体,自己被查找出来后,也会将与之关联的其他实体也查找出来,并且查找出来的实体都是关联着MOC的。
分页查询
在从本地存储区获取数据时,可以指定从第几个获取,以及本次查询获取多少个数据,联合起来使用就是分页查询。当然也可以根据需求,单独使用这两个API。
这种需求在实际开发中非常常见,例如TableView中,上拉加载数据,每次加载20条数据,就可以利用分页查询轻松实现。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | |
上面是一个按照身高升序排序,分页获取搜索结果的例子。查找Employee表中的实体,将结果按照height字段升序排序,并从结果的第六个开始查找,并且设置获取的数量也是六个。
模糊查询
有时需要获取具有某些相同特征的数据,这样就需要对查询的结果做模糊匹配。在CoreData执行模糊匹配时,可以通过NSPredicate执行这个操作。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | |
上面是使用通配符的方式进行模糊查询,NSPredicate支持多种形式的模糊查询,下面列举一些简单的匹配方式。模糊查询条件对大小写不敏感,所以查询条件大小写均可。
- 以lxz开头
1 | |
- 以lxz结尾
1 | |
- 其中包含lxz
1 | |
- 查询条件结果包含lxz
1 | |
加载请求模板
在之前的文章中谈到在模型文件中设置请求模板,也就是在.xcdatamodeld文件中,设置Fetch Requests,使用时可以通过对应的NSManagedObjectModel获取设置好的模板。
.... 省略上下文创建步骤 ....
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | |
获取结果Count值
开发过程中有时需要只获取所需数据的Count值,也就是执行获取操作后数组中所存储的对象数量。遇到这个需求,如果像之前一样MOC执行获取操作,获取到数组然后取Count,这样对内存消耗是很大的。
对于这个需求,苹果提供了两种常用的方式获取这个Count值。这两种获取操作,都是在数据库中完成的,并不需要将托管对象加载到内存中,对内存的开销也是很小的。
- 方法1,设置resultType
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | |
方法1中设置NSFetchRequest对象的resultType为NSCountResultType,获取到结果的Count值。这个枚举值在之前的文章中提到过,除了Count参数,还可以设置其他三种参数。
- 方法2,使用MOC提供的方法
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | |
MOC提供了专门获取请求结果Count值的方法,通过这个方法可以直接返回一个NSUInteger类型的Count值,使用起来比上面的方法更方便点,其他都是一样的。
位运算
假设有需求是对Employee表中,所有托管对象的height属性计算总和。这个需求在数据量比较大的情况下,将所有托管对象加载到内存中是非常消耗内存的,就算批量加载也比较耗时耗内存。
CoreData对于这样的需求,提供了位运算的功能。MOC在执行请求时,是支持对数据进行位运算的。这个操作依然是在数据库层完成的,对内存的占用非常小。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 | |
执行结果:
从执行结果可以看到,MOC对所有查找到的托管对象height属性执行了求和操作,并将结果放在字典中返回。位运算主要是通过NSFetchRequest对象的propertiesToFetch属性设置,这个属性可以设置多个描述对象,最后通过不同的name当做key来取出结果即可。
NSExpression类可以描述多种运算,可以在NSExpression.h文件中的注释部分,看到所有支持的运算类型,大概看了一下有二十多种运算。而且除了上面NSExpression调用的方法,此类还支持点语法的位运算,例如下面的例子。
1 | |
批处理
在使用CoreData之前,我和公司同事也讨论过,假设遇到需要大量数据处理的时候怎么办。CoreData对于大量数据处理的灵活性肯定不如SQLite,这时候还需要自己使用其他方式优化数据处理。虽然在移动端这种情况很少出现,但是在持久层设计时还是要考虑这方面。
当需要进行数据的处理时,CoreData需要先将数据加载到内存中,然后才能对数据进行处理。这样对于大量数据来说,都加载到内存中是非常消耗内存的,而且容易导致崩溃的发生。如果遇到更改所有数据的某个字段这样的简单需求,需要将相关的托管对象都加载到内存中,然后进行更改、保存。
对于上面这样的问题,CoreData在iOS8推出了批量更新API,通过这个API可以直接在数据库一层就完成更新操作,而不需要将数据加载到内存。除了批量更新操作,在iOS9中还推出了批量删除API,也是在数据库一层完成的操作。关于批处理的API很多都是iOS8、iOS9出来的,使用时需要注意版本兼容。
但是有个问题,批量更新和批量删除的两个API,都是直接对数据库进行操作,更新完之后会导致MOC缓存和本地持久化数据不同步的问题。所以需要手动刷新受影响的MOC中存储的托管对象,使MOC和本地统一。假设你使用了NSFetchedResultsController,为了保证界面和数据的统一,这一步更新操作更需要做。
批量更新
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | |
上面对Employee表中所有的托管对象height值做了批量更新,在更新时通过设置propertiesToUpdate字典来控制更新字段和更新的值,设置格式是字段名 : 新值。通过设置批处理对象的predicate属性,设置一个谓词对象来控制受影响的对象。
还可以对多个存储区(数据库)做同样批处理操作,通过设置其父类的affectedStores属性,类型是一个数组,可以包含受影响的存储区,多个存储区的操作对批量删除同样适用。
MOC在执行请求方法时,发现方法名也不一样了,执行的是executeRequest: error:方法,这个方法是从iOS8之后出来的。方法传入的参数是NSBatchUpdateRequest类,此类并不是继承自NSFetchRequest类,而是直接继承自NSPersistentStoreRequest,和NSFetchRequest是平级关系。
批量删除
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | |
大多数情况下,涉及到托管对象的操作,都需要将其加载到内存中完成。所以使用CoreData时,需要注意内存的使用,不要在内存中存在过多的托管对象。在已经做系统兼容的情况下,进行大量数据的操作时,应该尽量使用批处理来完成操作。
需要注意的是,refreshAllObjects是从iOS9出来的,在iOS9之前因为要做版本兼容,所以需要使用refreshObject: mergeChanges:方法更新托管对象。
异步请求
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | |
上面通过NSAsynchronousFetchRequest对象创建了一个异步请求,并通过block进行回调。如果有多个请求同时发起,不需要担心线程安全的问题,系统会将所有的异步请求添加到一个操作队列中,在前一个任务访问数据库时,CoreData会将数据库加锁,等前面的执行完成才会继续执行后面的操作。
NSAsynchronousFetchRequest提供了cancel方法,也就是可以在请求过程中,将这个请求取消。还可以通过一个NSProgress类型的属性,获取请求完成进度。NSAsynchronousFetchRequest类从iOS8开始可以使用,所以低版本需要做版本兼容。
需要注意的是,执行请求时MOC并发类型不能是NSConfinementConcurrencyType,这个并发类型已经被抛弃,会导致崩溃。