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`這段時間公司一直比較忙，和組裏小夥伴一起把公司項目按照之前邏輯重寫了一下。由於項目比較大，還要兼顧之前項目的迭代和其他項目，目前爲止只寫完第一階段。
之前項目本地持久化方案主要用的是SQLite，這次重寫項目打算換一種持久化方案，於是我們經過討論選擇了蘋果的“親兒子”CoreData。
在使用CoreData的過程中，我也是一邊學習一邊實踐。在學習的過程中，一些寫的質量比較高的博客對我的幫助也很大，例如objc.io等博客，在這裏就不一一列舉出來了，非常感謝這些作者。``先不說項目中用不用得到，其實很多人都是不瞭解CoreData的，但是經過我的學習發現CoreData還是挺不錯的。所以正如這系列文章的名字一樣-認識CoreData，打算寫這系列文章來認識一下CoreData。
這系列博客將從簡單到複雜的來講一下CoreData，其中除了基礎使用還會包括多線程、批量數據處理等內容，這些很多都是我公司項目開發過程中接觸到的，我們也設想了一些極端的情況，解決方案都會體現在這系列博客中。``本人接觸CoreData時間並不長，只是專門花了一段時間學習CoreData。
本系列文章偏重於通過圖形化界面使用CoreData，不會全部採取純代碼進行CoreData的所有操作，而且那樣操作起來也確實比較麻煩，反而就失去了CoreData的優勢和本質。`
文章中如有疏漏或錯誤，還請各位及時提出，謝謝！😊
寫在前面
在CoreData中有一些常用的類，稱呼可能各不相同。所以這裏先約定一些關鍵字，以便理解後面的一些內容，這些約定很多都是出現在蘋果的官方文檔中的。NSPersistentStoreCoordinator(Persistent Store Coordinator)，縮寫爲PSC。NSManagedObjectContext(Managed Object Context)，縮寫爲MOC。NSManagedObjectModel(Managed Object Model)，縮寫爲MOM。NSManagedObject及其子類，根據英文翻譯和其作用，稱之爲託管對象。
後綴名爲.xcdatamodeld的文件，因爲存儲着所有實體的數據結構和表示，所以稱之爲模型文件。
什麼是CoreData？
簡單介紹一下
CoreData出現在iOS3中，是蘋果推出的一個數據存儲框架。CoreData提供了一種對象關係映射(ORM)的存儲關係，類似於Java的hibernate框架。CoreData可以將OC對象存儲到數據庫中，也可以將數據庫中的數據轉化爲OC對象，在這個過程中不需要手動編寫任何SQL語句，這是系統幫我們完成。
CoreData最大的優勢就是使用過程中不需要編寫任何SQL語句，CoreData封裝了數據庫的操作過程，以及數據庫中數據和OC對象的轉換過程。所以在使用CoreData的過程中，很多操作就像是對數據庫進行操作一樣，也有過濾條件、排序等操作。
這就相當於CoreData完成了Model層的大量工作，例如Model層的表示和持久化，有效的減少了開發的工作量，使Model層的設計更加面向對象。
CoreData好用嗎？
之前聽人說過，CoreData比較容易入手，但是很難學精。這也是很多人說CoreData不好用的原因之一，只是因爲使用方式有問題，或者說並沒有真正掌握CoreData。
如果從性能上來說，CoreData比SQLite確實略差一些。但是對於移動端來說，並不需要大型網站的高併發，所以這點性能差別幾乎是沒有影響的，所以這點可以忽略不計。在後面的文章中，將會給出CoreData的優點和缺點對比，以及詳細的性能測評。
CoreData主要的幾個類
- NSManagedObjectContext
託管對象上下文，進行數據操作時大多都是和這個類打交道。
- NSManagedObjectModel
託管對象模型，一個託管對象模型關聯一個模型文件(.xcdatamodeld)，存儲着數據庫的數據結構。
- NSPersistentStoreCoordinator
持久化存儲協調器，負責協調存儲區和上下文之間的關係。
- NSManagedObject
託管對象類，所有CoreData中的託管對象都必須繼承自當前類，根據實體創建託管對象類文件。
CoreData簡單創建流程
- 模型文件操作
1.1 創建模型文件，後綴名爲.xcdatamodeld。創建模型文件之後，可以在其內部進行添加實體等操作(用於表示數據庫文件的數據結構)
1.2 添加實體(表示數據庫文件中的表結構)，添加實體後需要通過實體，來創建託管對象類文件。
1.3 添加屬性並設置類型，可以在屬性的右側面板中設置默認值等選項。(每種數據類型設置選項是不同的)
1.4 創建獲取請求模板、設置配置模板等。
1.5 根據指定實體，創建託管對象類文件(基於NSManagedObject的類文件)
- 實例化上下文對象
2.1 創建託管對象上下文(NSManagedObjectContext)
2.2 創建託管對象模型(NSManagedObjectModel)
2.3 根據託管對象模型，創建持久化存儲協調器(NSPersistentStoreCoordinator)
2.4 關聯並創建本地數據庫文件，並返回持久化存儲對象(NSPersistentStore)
2.5 將持久化存儲協調器賦值給託管對象上下文，完成基本創建。
CoreData結構
CoreData的結構構成
之前看到過幾張介紹CoreData結構的圖片，感覺其表示的結構比較清晰。可以通過這幾張圖片初步認識一下CoreData，在後面的文章中還會對這幾個類進行詳細解釋。
上圖中是初始化MOC所涉及到的一些類，由這些類實例化並最終構成可以使用的MOC。圖中編號是實例化一個具備數據處理能力的MOC過程，這個過程和上面介紹過的實例化上下文對象相同。
在PSC創建並關聯本地數據庫，並設置爲MOC的persistentStoreCoordinator屬性後，MOC就具備對當前存儲區所有託管對象操作的能力。但是需要注意的是，MOC對託管對象是懶加載的，在使用時纔會被加載到MOC的緩存中。
MOM對象加載模型文件後，獲取到模型文件中所有實體的構成結構。由於MOM中存儲着模型文件的結構，PSC需要通過MOM對象實例化本地數據庫。
所有屬性都存在Entity中，以及有關聯關係的屬性和請求模板，這都會在後面的章節中講到。
可以通過Entity創建繼承自NSManagedObject類的文件，這個文件就是開發中使用的託管對象，具備模型對象的表示功能，CoreData的本地持久化都是通過這個類及其子類完成的。
持久化存儲調度器
在CoreData的整體結構中，主要分爲兩部分。一個是NSManagedObjectContext管理的模型部分，管理着所有CoreData的託管對象。一個是SQLite實現的本地持久化部分，負責和SQL數據庫進行數據交互，主要由NSPersistentStore類操作。這就構成了CoreData的大體結構。
從圖中可以看出，這兩部分都是比較獨立的，兩部分的交互由一個持久化存儲調度器(NSPersistentStoreCoordinator)來控制。上層NSManagedObjectContext存儲的數據都是交給持久化調度器，由調度器調用具體的持久化存儲對象(NSPersistentStore)來操作對應的數據庫文件，NSPersistentStore負責存儲的實現細節。這樣就很好的將兩部分實現了分離。
個人隨想
對於CoreData的整體結構，因爲CoreData底層存儲本來就是用SQLite實現的，所以我用CoreData的結構和SQLite對比了一下，發現還是很多相似之處的。
.xcdatamodeld文件代表着數據庫文件結構，通過.xcdatamodeld編譯後的.momd文件生成數據庫。每個實體代表一張數據表，實體之間的關聯關係就是SQLite的外鍵。
下圖就是CoreData底層存儲的結構，用紅圈圈住的部分指向關聯表的主鍵下標。例如1就指向關聯表的主鍵下標爲1的行。
CoreData雜談
CoreData數據存儲安全
CoreData本質還是使用SQLite進行存儲，並沒有另外提供加密功能，具體的數據加解密還需要自己完成。
CoreData在硬盤上的數據存儲結構：
通過PSC指定創建SQLite目錄後，會在指定的目錄下生成一個數據庫文件，同時還會生成兩個同名但後綴不同的文件，其中只有後綴.sqlite的文件是存儲數據的文件。
這個數據庫文件中會默認生成三個表，Z_METADATA、Z_PRIMARYKEY、Z_MODELCACHE，其他我們自己的表也都是大寫Z開頭的。
在每個表中，系統還會默認生成三個字段，Z_PK、Z_ENT、Z_OPT三個字段，也都是大寫Z開頭並且帶下劃線的。其他字段就是我們自己的字段了，大寫Z開頭但不帶下劃線。
CoreData執行效率
現在市面上的大多數項目，都是使用SQLite作爲持久化的方案，而CoreData的使用並不是很普遍。對於這個問題，我認爲首先是很多項目開始的比較早，那時候好多iOS程序員都是從其他語言轉過來的，更加熟悉SQLite，所以用SQLite比較多一些。後面如果不進行大的項目重構，就很難換其他的持久化方案了。
還有就是不熟悉CoreData，也不想去了解和深入學習CoreData，我認爲這是很大的原因。所以項目中用CoreData的人並不多，而真正掌握CoreData技術的人更少。
之前聽其他人說CoreData的執行效率不如SQLite高，這個如果深究的話，確實CoreData要比SQLite效率差一些，只不過並沒有太大區別。CoreData本質也是在底層執行SQL語句，只是CoreData的SQL語句執行邏輯比較耗時，沒有手動編寫SQL語句更加直接。我們可以將CoreData的調試功能打開，具體看一下SQL語句的執行。
這裏要說一點，客戶端畢竟不是服務端，不需要像服務器那樣大量的數據查詢，所以CoreData是完全可以應對客戶端的查詢量的。如果從靈活性來說，CoreData確實沒有SQLite的靈活性高，一些SQLite的複雜功能可能也不能實現，但是就目前大多數項目來說，CoreData已經能夠滿足項目持久化需求了。
導致執行效率差異的原因還體現在對象轉換上，CoreData在執行SQL語句的基礎上，還多了一層將數據映射給託管對象的操作，這樣得到的就是OC的託管對象，而SQLite得到的則不是。如果給SQLite執行完成後，也加一層創建託管對象並賦值的操作，這時候對比性能兩者的差距可能就會更小了。
性能評測
下面是一篇關於CoreData、FMDB、Realm性能測試結果的博客，最後的結果我也沒有去驗證，只是大致看了一下代碼還是比價靠譜的。作者測試Demo和原文地址。
測試數據的數量是以K爲單位，最少爲1K的數據量。涉及到的操作主要是下面四種：
- 新建數據庫並插入
1K條數據。 - 已有數據庫，插入
1K條數據。 - 查詢總量爲
10K條數據，連續查詢單次爲1K數據。 -
10K條數據總量，更新其中1K條數據的部分字段性能。
性能評測結果：
根據測試結果可以發現，在前面兩種插入操作，CoreData的性能比FMDB和Realm要快很多。
而對於查詢操作，CoreData比其他兩種操作耗時多很多，大概多出三四倍。這很可能和CoreData將查詢結果的數據轉爲託管對象有關係，拋去CoreData這部分轉換操作性能會比現在好很多。
而更新操作則直接基於SQLite封裝的FMDB有絕對的優勢，FMDB和其他兩種操作差距大概是十倍左右，而其他兩種操作性能差不多。當然CoreData也存在着上面提到的對象轉換操作，CoreData拋去這步結果可能會比現在好很多。
測試圖表
下面的測試數據中，取得是三次測試結果的平均值。
| 第三方 | 編號 |
|---|---|
| CoreData | 1 |
| FMDB | 2 |
| Realm | 3 |
CoreData調試
Xcode調試命令
CoreData本質上是對SQLite的一個封裝，在內部將對象的持久化轉化爲SQL語句執行，可以在項目中將CoreData調試打開，從而可以看到CoreData的SQL語句執行和一些其他log信息。
- 打開
Product，選擇Edit Scheme. - 選擇
Arguments，在下面的ArgumentsPassed On Launch中添加下面兩個選項。
(1)-com.apple.CoreData.SQLDebug
(2)1
終端調試命令
如果是在模擬器上調試程序，可以通過 sqlite3 /數據庫路徑/ 命令來查看和操作數據庫。.tables 查看當前數據庫文件中所有的表名select *from tableName 執行查詢的SQL語句
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。
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