認識CoreData - 高級用法

該文章屬於<簡書 — 劉小壯>原創，轉載請註明：

<簡書 — 劉小壯> http://www.jianshu.com/p/01f36026da7d

在之前的文章中，已經講了很多關於CoreData使用相關的知識點。這篇文章中主要講兩個方面，NSFetchedResultsController和版本遷移。
文章題目中雖然有“高級”兩個字，其實講的東西並不高級，只是因爲上一篇文章中東西太多了，把兩個較複雜的知識點挪到這篇文章中。😓

文章中如有疏漏或錯誤，還請各位及時提出，謝謝！😊

NSFetchedResultsController

在開發過程中會經常用到UITableView這樣的視圖類，這些視圖類需要自己管理其數據源，包括網絡獲取、本地存儲都需要寫代碼進行管理。

而在CoreData中提供了NSFetchedResultsController類(fetched results controller，也叫FRC)，FRC可以管理UITableView或UICollectionView的數據源。這個數據源主要指本地持久化的數據，也可以用這個數據源配合着網絡請求數據一起使用，主要看業務需求了。

本篇文章會使用UITableView作爲視圖類，配合NSFetchedResultsController進行後面的演示，UICollectionView配合NSFetchedResultsController的使用也是類似，這裏就不都講了。

簡單介紹

就像上面說到的，NSFetchedResultsController就像是上面兩種視圖的數據管理者一樣。FRC可以監聽一個MOC的改變，如果MOC執行了託管對象的增刪改操作，就會對本地持久化數據發生改變，FRC就會回調對應的代理方法，回調方法的參數會包括執行操作的類型、操作的值、indexPath等參數。

實際使用時，通過FRC“綁定”一個MOC，將UITableView嵌入在FRC的執行流程中。在任何地方對這個“綁定”的MOC存儲區做修改，都會觸發FRC的回調方法，在FRC的回調方法中嵌入UITableView代碼並做對應修改即可。

由此可以看出FRC最大優勢就是，始終和本地持久化的數據保持統一。只要本地持久化的數據發生改變，就會觸發FRC的回調方法，從而在回調方法中更新上層數據源和UI。這種方式講的簡單一點，就可以叫做數據帶動UI。

但是需要注意一點，在FRC的初始化中傳入了一個MOC參數，FRC只能監測傳入的MOC發生的改變。假設其他MOC對同一個存儲區發生了改變，FRC則不能監測到這個變化，不會做出任何反應。

所以使用FRC時，需要注意FRC只能對一個MOC的變化做出反應，所以在CoreData持久化層設計時，儘量一個存儲區只對應一個MOC，或設置一個負責UI的MOC，這在後面多線程部分會詳細講解。

修改模型文件結構

在寫代碼之前，先對之前的模型文件結構做一些修改。

講FRC的時候，只需要用到Employee這一張表，其他表和設置直接忽略。需要在Employee原有字段的基礎上，增加一個String類型的sectionName字段，這個字段就是用來存儲section title的，在下面的文章中將會詳細講到。

初始化FRC

下面例子是比較常用的FRC初始化方式，初始化時指定的MOC，還用之前講過的MOC初始化代碼，UITableView初始化代碼這裏也省略了，主要突出FRC的初始化。

// 創建請求對象，並指明操作Employee表
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@"Employee"];
// 設置排序規則，指明根據height字段升序排序
NSSortDescriptor *heightSort = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@"height" ascending:YES];
request.sortDescriptors = @[heightSort];

// 創建NSFetchedResultsController控制器實例，並綁定MOC
NSError *error = nil;
fetchedResultController = [[NSFetchedResultsController alloc] initWithFetchRequest:request 
                                                              managedObjectContext:context 
                                                                sectionNameKeyPath:@"sectionName" 
                                                                         cacheName:nil];
// 設置代理，並遵守協議
fetchedResultController.delegate = self;
// 執行獲取請求，執行後FRC會從持久化存儲區加載數據，其他地方可以通過FRC獲取數據
[fetchedResultController performFetch:&error];

// 錯誤處理
if (error) {
    NSLog(@"NSFetchedResultsController init error : %@", error);
}

// 刷新UI
[tableView reloadData];

在上面初始化FRC時，傳入的sectionNameKeyPath:參數，是指明當前託管對象的哪個屬性當做section的title，在本文中就是Employee表的sectionName字段爲section的title。從NSFetchedResultsSectionInfo協議的indexTitle屬性獲取這個值。

在sectionNameKeyPath:設置屬性名後，就以這個屬性名作爲分組title，相同的title會被分到一個section中。

初始化FRC時參數managedObjectContext:傳入了一個MOC參數，FRC只能監測這個傳入的MOC發生的本地持久化改變。就像上面介紹時說的，其他MOC對同一個持久化存儲區發生的改變，FRC則不能監測到這個變化。

再往後面看到cacheName:參數，這個參數我設置的是nil。參數的作用是開啓FRC的緩存，對獲取的數據進行緩存並指定一個名字。可以通過調用deleteCacheWithName:方法手動刪除緩存。

但是這個緩存並沒有必要，緩存是根據NSFetchRequest對象來匹配的，如果當前獲取的數據和之前緩存的相匹配則直接拿來用，但是在獲取數據時每次獲取的數據都可能不同，緩存不能被命中則很難派上用場，而且緩存還佔用着內存資源。

在FRC初始化完成後，調用performFetch:方法來同步獲取持久化存儲區數據，調用此方法後FRC保存數據的屬性纔會有值。獲取到數據後，調用tableView的reloadData方法，會回調tableView的代理方法，可以在tableView的代理方法中獲取到FRC的數據。調用performFetch:方法第一次獲取到數據並不會回調FRC代理方法。

代理方法

FRC中包含UITableView執行過程中需要的相關數據，可以通過FRC的sections屬性，獲取一個遵守<NSFetchedResultsSectionInfo>協議的對象數組，數組中的對象就代表一個section。

在這個協議中有如下定義，可以看出這些屬性和UITableView的執行流程是緊密相關的。

@protocol NSFetchedResultsSectionInfo

/* Name of the section */
@property (nonatomic, readonly) NSString *name;

/* Title of the section (used when displaying the index) */
@property (nullable, nonatomic, readonly) NSString *indexTitle;

/* Number of objects in section */
@property (nonatomic, readonly) NSUInteger numberOfObjects;

/* Returns the array of objects in the section. */
@property (nullable, nonatomic, readonly) NSArray *objects;

@end // NSFetchedResultsSectionInfo

在使用過程中應該將FRC和UITableView相互嵌套，在FRC的回調方法中嵌套UITableView的視圖改變邏輯，在UITableView的回調中嵌套數據更新的邏輯。這樣可以始終保證數據和UI的同步，在下面的示例代碼中將會演示FRC和UITableView的相互嵌套。

Table View Delegate

// 通過FRC的sections數組屬性，獲取所有section的count值
- (NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView {
    return fetchedResultController.sections.count;
}

// 通過當前section的下標從sections數組中取出對應的section對象，並從section對象中獲取所有對象count
- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section {
    return fetchedResultController.sections[section].numberOfObjects;
}

// FRC根據indexPath獲取託管對象，並給cell賦值
- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    Employee *emp = [fetchedResultController objectAtIndexPath:indexPath];
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:@"identifier" forIndexPath:indexPath];
    cell.textLabel.text = emp.name;
    return cell;
}

// 創建FRC對象時，通過sectionNameKeyPath:傳遞進去的section title的屬性名，在這裏獲取對應的屬性值
- (NSString *)tableView:(UITableView *)tableView titleForHeaderInSection:(NSInteger)section {
    return fetchedResultController.sections[section].indexTitle;
}

// 是否可以編輯
- (BOOL)tableView:(UITableView *)tableView canEditRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    return YES;
}

// 這裏是簡單模擬UI刪除cell後，本地持久化區數據和UI同步的操作。在調用下面MOC保存上下文方法後，FRC會回調代理方法並更新UI
- (void)tableView:(UITableView *)tableView commitEditingStyle:(UITableViewCellEditingStyle)editingStyle forRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
     if (editingStyle == UITableViewCellEditingStyleDelete) {
        // 刪除託管對象
        Employee *emp = [fetchedResultController objectAtIndexPath:indexPath];
        [context deleteObject:emp];
        // 保存上下文環境，並做錯誤處理
        NSError *error = nil;
        if (![context save:&error]) {
            NSLog(@"tableView delete cell error : %@", error);
        }
    }
}

上面是UITableView的代理方法，代理方法中嵌套了FRC的數據獲取代碼，這樣在刷新視圖時就可以保證使用最新的數據。並且在代碼中簡單實現了刪除cell後，通過MOC調用刪除操作，使本地持久化數據和UI保持一致。

就像上面cellForRowAtIndexPath:方法中使用的一樣，FRC提供了兩個方法輕鬆轉換indexPath和NSManagedObject的對象，在實際開發中這兩個方法非常實用，這也是FRC和UITableView、UICollectionView深度融合的表現。

- (id)objectAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath;
- (nullable NSIndexPath *)indexPathForObject:(id)object;

Fetched Results Controller Delegate

// Cell數據源發生改變會回調此方法，例如添加新的託管對象等
- (void)controller:(NSFetchedResultsController *)controller didChangeObject:(id)anObject atIndexPath:(nullable NSIndexPath *)indexPath forChangeType:(NSFetchedResultsChangeType)type newIndexPath:(nullable NSIndexPath *)newIndexPath {

    switch (type) {
        case NSFetchedResultsChangeInsert:
            [tableView insertRowsAtIndexPaths:@[newIndexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            break;
        case NSFetchedResultsChangeDelete:
            [tableView deleteRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            break;
        case NSFetchedResultsChangeMove:
            [tableView deleteRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            [tableView insertRowsAtIndexPaths:@[newIndexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            break;
        case NSFetchedResultsChangeUpdate: {
            UITableViewCell *cell = [tableView cellForRowAtIndexPath:indexPath];
            Employee *emp = [fetchedResultController objectAtIndexPath:indexPath];
            cell.textLabel.text = emp.name;
        }
            break;
    }
}

// Section數據源發生改變回調此方法，例如修改section title等。
- (void)controller:(NSFetchedResultsController *)controller didChangeSection:(id <NSFetchedResultsSectionInfo>)sectionInfo atIndex:(NSUInteger)sectionIndex forChangeType:(NSFetchedResultsChangeType)type {

    switch (type) {
        case NSFetchedResultsChangeInsert:
            [tableView insertSections:[NSIndexSet indexSetWithIndex:sectionIndex] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            break;
        case NSFetchedResultsChangeDelete:
            [tableView deleteSections:[NSIndexSet indexSetWithIndex:sectionIndex] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationAutomatic];
            break;
        default:
            break;
    }
}

// 本地數據源發生改變，將要開始回調FRC代理方法。
- (void)controllerWillChangeContent:(NSFetchedResultsController *)controller {
    [tableView beginUpdates];
}

// 本地數據源發生改變，FRC代理方法回調完成。
- (void)controllerDidChangeContent:(NSFetchedResultsController *)controller {
    [tableView endUpdates];
}

// 返回section的title，可以在這裏對title做進一步處理。這裏修改title後，對應section的indexTitle屬性會被更新。
- (nullable NSString *)controller:(NSFetchedResultsController *)controller sectionIndexTitleForSectionName:(NSString *)sectionName {
    return [NSString stringWithFormat:@"sectionName %@", sectionName];
}

上面就是當本地持久化數據發生改變後，被回調的FRC代理方法的實現，可以在對應的實現中完成自己的代碼邏輯。

在上面的章節中講到刪除cell後，本地持久化數據同步的問題。在刪除cell後在tableView代理方法的回調中，調用了MOC的刪除方法，使本地持久化存儲和UI保持同步，並回調到下面的FRC代理方法中，在代理方法中對UI做刪除操作，這樣一套由UI的改變引發的刪除流程就完成了。

目前爲止已經實現了數據和UI的雙向同步，即UI發生改變後本地存儲發生改變，本地存儲發生改變後UI也隨之改變。可以通過下面添加數據的代碼來測試一下，NSFetchedResultsController就講到這裏了。

- (void)addMoreData {
    Employee *employee = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee" inManagedObjectContext:context];
    employee.name = [NSString stringWithFormat:@"lxz 15"];
    employee.height = @(15);
    employee.brithday = [NSDate date];
    employee.sectionName = [NSString stringWithFormat:@"3"];

    NSError *error = nil;
    if (![context save:&error]) {
        NSLog(@"MOC save error : %@", error);
    }
}

版本遷移

CoreData版本遷移的方式有很多，一般都是先在Xcode中，原有模型文件的基礎上，創建一個新版本的模型文件，然後在此基礎上做不同方式的版本遷移。

本章節將會講三種不同的版本遷移方案，但都不會講太深，都是從使用的角度講起，可以滿足大多數版本遷移的需求。

爲什麼要版本遷移？

在已經運行程序並通過模型文件生成數據庫後，再對模型文件進行的修改，如果只是修改已有實體屬性的默認值、最大最小值、Fetch Request等屬性自身包含的參數時，並不會發生錯誤。如果修改模型文件的結構，或修改屬性名、實體名等，造成模型文件的結構發生改變，這樣再次運行程序就會導致崩潰。

在開發測試過程中，可以直接將原有程序卸載就可以解決這個問題，但是本地之前存儲的數據也會消失。如果是線上程序，就涉及到版本遷移的問題，否則會導致崩潰，並提示如下錯誤：

CoreData: error: Illegal attempt to save to a file that was never opened. "This NSPersistentStoreCoordinator has no persistent stores (unknown).  It cannot perform a save operation.". No last error recorded.

然而在需求不斷變化的過程中，後續版本肯定會對原有的模型文件進行修改，這時就需要用到版本遷移的技術，下面開始講版本遷移的方案。

創建新版本模型文件

本文中講的幾種版本遷移方案，在遷移之前都需要對原有的模型文件創建新版本。

選中需要做遷移的模型文件 -> 點擊菜單欄Editor -> Add Model Version -> 選擇基於哪個版本的模型文件(一般都是選擇目前最新的版本)，新建模型文件完成。

對於新版本模型文件的命名，我在創建新版本模型文件時，一般會拿當前工程版本號當做後綴，這樣在模型文件版本比較多的時候，就可以很容易將模型文件版本和工程版本對應起來。

添加完成後，會發現之前的模型文件會變成一個文件夾，裏面包含着多個模型文件。

在新建的模型文件中，裏面的文件結構和之前的文件結構相同。後續的修改都應該在新的模型文件上，之前的模型文件不要再動了，在修改完模型文件後，記得更新對應的模型類文件。

基於新的模型文件，對Employee實體做如下修改，下面的版本遷移也以此爲例。

添加一個String類型的屬性，設置屬性名爲sectionName。

此時還應該選中模型文件，設置當前模型文件的版本。這裏選擇將最新版本設置爲剛纔新建的1.1.0版本，模型文件設置工作完成。

Show The File Inspector -> Model Version -> Current 設置爲最新版本。

對模型文件的設置已經完成了，接下來系統還要知道我們想要怎樣遷移數據。在遷移過程中可能會存在多種可能，蘋果將這個靈活性留給了我們完成。剩下要做的就是編寫遷移方案以及細節的代碼。

輕量級版本遷移

輕量級版本遷移方案非常簡單，大多數遷移工作都是由系統完成的，只需要告訴系統遷移方式即可。在持久化存儲協調器(PSC)初始化對應的持久化存儲(NSPersistentStore)對象時，設置options參數即可，參數是一個字典。PSC會根據傳入的字典，自動推斷版本遷移的過程。

字典中設置的key：

NSMigratePersistentStoresAutomaticallyOption設置爲YES，CoreData會試着把低版本的持久化存儲區遷移到最新版本的模型文件。
NSInferMappingModelAutomaticallyOption設置爲YES，CoreData會試着以最爲合理地方式自動推斷出源模型文件的實體中，某個屬性到底對應於目標模型文件實體中的哪一個屬性。

版本遷移的設置是在創建MOC時給PSC設置的，爲了使代碼更直觀，下面只給出發生變化部分的代碼，其他MOC的初始化代碼都不變。

// 設置版本遷移方案
NSDictionary *options = @{NSMigratePersistentStoresAutomaticallyOption : @YES,
                                NSInferMappingModelAutomaticallyOption : @YES};

// 創建持久化存儲協調器，並將遷移方案的字典當做參數傳入
[coordinator addPersistentStoreWithType:NSSQLiteStoreType configuration:nil URL:[NSURL fileURLWithPath:dataPath] options:options error:nil];

修改實體名

假設需要對已存在實體進行改名操作，需要將重命名後的實體Renaming ID，設置爲之前的實體名。下面是Employee實體進行操作。

修改後再使用實體時，應該將實體名設爲最新的實體名，這裏也就是Employee2，而且數據庫中的數據也會遷移到Employee2表中。

Employee2 *emp = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Employee2" inManagedObjectContext:context];
emp.name = @"lxz";
emp.brithday = [NSDate date];
emp.height = @1.9;
[context save:nil];

Mapping Model 遷移方案

輕量級遷移方案只是針對增加和改變實體、屬性這樣的一些簡單操作，假設有更復雜的遷移需求，就應該使用Xcode提供的遷移模板(Mapping Model)。通過Xcode創建一個後綴爲.xcmappingmodel的文件，這個文件是專門用來進行數據遷移用的，一些變化關係也會體現在模板中，看起來非常直觀。

這裏還以上面更改實體名，並遷移實體數據爲例子，將Employee實體遷移到Employee2中。首先將Employee實體改名爲Employee2，然後創建Mapping Model文件。

Command + N 新建文件 -> 選擇 Mapping Model -> 選擇源文件 Source Model -> 選擇目標文件 Target Model -> 命名 Mapping Model 文件名 -> Create 創建完成。

現在就創建好一個Mapping Model文件，文件中顯示了實體、屬性、Relationships，源文件和目標文件之間的關係。實體命名是EntityToEntity的方式命名的，實體包含的屬性和關聯關係，都會被添加到遷移方案中(Entity Mapping，Attribute Mapping，Relationship Mapping)。

在遷移文件的下方是源文件和目標文件的關係。

在上面圖中改名後的Employee2實體並沒有遷移關係，由於是改名後的實體，系統還不知道實體應該怎樣做遷移。所以選中Mapping Model文件的Employee2 Mappings，可以看到右側邊欄的Source爲invalid value。因爲要從Employee實體遷移數據過來，所以將其選擇爲Employee，遷移關係就設置完成了。

設置完成後，還應該將之前EmployeeToEmployee的Mappings刪除，因爲這個實體已經被Employee2替代，它的Mappings也被Employee2 Mappings所替代，否則會報錯。

在實體的遷移過程中，還可以通過設置Predicate的方式，來簡單的控制遷移過程。例如只需要遷移一部分指定的數據，就可以通過Predicate來指定。可以直接在右側Filter Predicate的位置設置過濾條件，格式是$source.height < 100，$source代表數據源的實體。

更復雜的遷移需求

如果還存在更復雜的遷移需求，而且上面的遷移方式不能滿足，可以考慮更復雜的遷移方式。假設要在遷移過程中，對遷移的數據進行更改，這時候上面的遷移方案就不能滿足需求了。

對於上面提到的問題，在Mapping Model文件中選中實體，可以看到Custom Policy這個選項，選項對應的是NSEntityMigrationPolicy的子類，可以創建並設置一個子類，並重寫這個類的方法來控制遷移過程。

- (BOOL)createDestinationInstancesForSourceInstance:(NSManagedObject *)sInstance entityMapping:(NSEntityMapping *)mapping manager:(NSMigrationManager *)manager error:(NSError **)error;

版本遷移總結

版本遷移在需求的變更中肯定是要發生的，但是我們應該儘量避免這樣的情況發生。在最開始設計模型文件數據結構的時候，就應該設計一個比較完善並且容易應對變化的結構，這樣後面就算髮生變化也不會對結構主體造成大的改動。

好多同學都問我有Demo沒有，其實文章中貼出的代碼組合起來就是個Demo。後來想了想，還是給本系列文章配了一個簡單的Demo，方便大家運行調試，後續會給所有博客的文章都加上Demo。

Demo只是來輔助讀者更好的理解文章中的內容，應該博客結合Demo一起學習，只看Demo還是不能理解更深層的原理。Demo中幾乎每一行代碼都會有註釋，各位可以打斷點跟着Demo執行流程走一遍，看看各個階段變量的值。

Demo地址：劉小壯的Github

這兩天更新了一下文章，將CoreData系列的六篇文章整合在一起，做了一個PDF版的《CoreData Book》，放在我Github上了。PDF上有文章目錄，方便閱讀。

如果你覺得不錯，請把PDF幫忙轉到其他羣裏，或者你的朋友，讓更多的人瞭解CoreData，衷心感謝！😁

認識CoreData - 高級用法

該文章屬於<簡書 — 劉小壯>原創，轉載請註明：

NSFetchedResultsController

簡單介紹

修改模型文件結構

初始化FRC

代理方法

Table View Delegate

Fetched Results Controller Delegate

版本遷移

爲什麼要版本遷移？

創建新版本模型文件

輕量級版本遷移

字典中設置的key：

修改實體名

Mapping Model 遷移方案

更復雜的遷移需求

版本遷移總結

認識CoreData - 使用進階

認識CoreData - 高級用法

認識CoreData - 初識CoreData

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