羅朝輝（飄飄白云）

CC 許可，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

Core data 是 Cocoa 中處理數(shù)據(jù)，綁定數(shù)據(jù)的關(guān)鍵特性，其重要性不言而喻，但也比較復(fù)雜。Core Data 相關(guān)的類比較多，初學(xué)者往往不太容易弄懂。計(jì)劃用三個(gè)教程來講解這一部分：

框架詳解：講解  Core data 框架，運(yùn)作過程，設(shè)計(jì)的類；
Core data應(yīng)用程序示例：通過生成一個(gè)使用 Core data 的應(yīng)用程序來講解如何 在  XCode 4 中使用 Core data。
手動(dòng)創(chuàng)建Core data示例：不利用框架自動(dòng)生成代碼，完全自己編寫所有的 Core data 相關(guān)代碼的命令行應(yīng)用程序來深入講解 Core data的使用。

本文為第一部份：框架詳解

一，概觀
下面先給出一張類關(guān)系圖，讓我們對(duì)它有個(gè)總體的認(rèn)識(shí)。

在上圖中，我們可以看到有五個(gè)相關(guān)模塊：
1， Managed Object Model
Managed Object Model 是描述應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)模型，這個(gè)模型包含實(shí)體（Entity），特性（Property），讀取請(qǐng)求（Fetch Request）等。（下文都使用英文術(shù)語。）

2，Managed Object Context
Managed Object Context 參與對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行各種操作的全過程，并監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)象的變化，以提供對(duì) undo/redo 的支持及更新綁定到數(shù)據(jù)的 UI。

3，Persistent Store Coordinator
Persistent Store Coordinator 相當(dāng)于數(shù)據(jù)文件管理器，處理底層的對(duì)數(shù)據(jù)文件的讀取與寫入。一般我們無需與它打交道。

4，Managed Object
Managed Object 數(shù)據(jù)對(duì)象，與 Managed Object Context 相關(guān)聯(lián)。

5，Controller
圖中綠色的 Array Controller, Object Controller, Tree Controller 這些控制器，一般都是通過 control+drag 將 Managed Object Context 綁定到它們，這樣我們就可以在 nib 中可視化地操作數(shù)據(jù)。

這寫模塊是怎樣運(yùn)作的呢？

1，應(yīng)用程序先創(chuàng)建或讀取模型文件（后綴為xcdatamodeld）生成 NSManagedObjectModel 對(duì)象。Document應(yīng)用程序是一般是通過 NSDocument 或其子類 NSPersistentDocument）從模型文件（后綴為 xcdatamodeld）讀取。
2，然后生成 NSManagedObjectContext 和 NSPersistentStoreCoordinator 對(duì)象，前者對(duì)用戶透明地調(diào)用后者對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行讀寫。
3，NSPersistentStoreCoordinator 負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)文件(xml, sqlite,二進(jìn)制文件等)中讀取數(shù)據(jù)生成 Managed Object，或保存 Managed Object 寫入數(shù)據(jù)文件。
4，NSManagedObjectContext 參與對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操作的整個(gè)過程，它持有 Managed Object。我們通過它來監(jiān)測(cè) Managed Object。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)象有兩個(gè)作用：支持 undo/redo 以及數(shù)據(jù)綁定。這個(gè)類是最常被用到的。
5，Array Controller, Object Controller, Tree Controller 這些控制器一般與 NSManagedObjectContext 關(guān)聯(lián)，因此我們可以通過它們?cè)?nib 中可視化地操作數(shù)據(jù)對(duì)象。

二， Model class

模型有點(diǎn)像數(shù)據(jù)庫(kù)的表結(jié)構(gòu)，里面包含 Entry， 實(shí)體又包含三種 Property：Attribute（屬性），RelationShip（關(guān)系）， Fetched Property（讀取屬性）。Model class 的名字多以 "Description" 結(jié)尾。我們可以看出：模型就是描述數(shù)據(jù)類型以及其關(guān)系的。

主要的 Model class 有：

Model Classes

Managed Object Model	NSManagedObjectModel	數(shù)據(jù)模型
Entity	NSEntityDescription	抽象數(shù)據(jù)類型，相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的表
Property	NSPropertyDescription	Entity 特性，相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)表中的一列
> Attribute	NSAttributeDescription	基本數(shù)值型屬性（如Int16, BOOL, Date等類型的屬性）
> Relationship	NSRelationshipDescription	屬性之間的關(guān)系
> Fetched Property	NSFetchedPropertyDescription	查詢屬性（相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢語句）

1）Entity - NSEntityDescription
Entity 相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)表，它描述一種抽象數(shù)據(jù)類型，其對(duì)應(yīng)的類為 NSManagedObject 或其子類。

NSEntityDescription 常用方法:
+insertNewObjectForEntityForName:inManagedObjectContext: 工廠方法，根據(jù)給定的 Entity 描述，生成相應(yīng)的 NSManagedObject 對(duì)象，并插入 ManagedObjectContext 中。
-managedObjectClassName 返回映射到 Entity 的 NSManagedObject 類名
-attributesByName 以名字為 key， 返回 Entity 中對(duì)應(yīng)的 Attributes
-relationshipsByName 以名字為 key， 返回 Entity 中對(duì)應(yīng)的 Relationships

2）Property - NSPropertyDescription
Property 為 Entity 的特性，它相當(dāng)于數(shù)據(jù)庫(kù)表中的一列，或者 XML 文件中的 value-key 對(duì)中的 key。它可以描述實(shí)體數(shù)據(jù)(Attribute)，Entity之間的關(guān)系(RelationShip)，或查詢屬性(Fetched Property)。

 > Attribute - NSAttributeDescription
Attribute 存儲(chǔ)基本數(shù)據(jù)，如 NSString, NSNumber or NSDate 等。它可以有默認(rèn)值，也可以使用正則表達(dá)式或其他條件對(duì)其值進(jìn)行限定。一個(gè)屬性可以是 optional 的。
 
 > Relationship - NSRelationshipDescription 
Relationship 描述 Entity，Property 之間的關(guān)系，可以是一對(duì)一，也可以是一對(duì)多的關(guān)系。 

 > Fetched Property - NSFetchedPropertyDescription
Fetched Property 根據(jù)查詢謂詞返回指定 Entity 的符合條件的數(shù)據(jù)對(duì)象。

上面說的比較抽象，舉個(gè)例子來說，見圖：

我們有一個(gè) CocoaDataDemo.xcdatamodeld 模型文件，應(yīng)用程序根據(jù)它生成一個(gè) NSManagedObjectModel 對(duì)象，這個(gè)模型有三個(gè) Entity，每個(gè) Entity 又可包含 Attribute Relationship, Feteched Property 三種類型的 Property。在本例中， Author Entity 包含兩個(gè)Attribute : name 和 email，它們對(duì)于的運(yùn)行時(shí)類均為 NSManagedObject；還包含一個(gè)與 Post 的 Relationship；沒有設(shè)置  Feteched Property。

我們通常使用 KVC 機(jī)制來訪問 Property。下面來看代碼：

NSManagedObjectContext * context = [[NSApp delegate] managedObjectContext];
NSManagedObject        * author  = nil;
    
author = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName: @"Author" inManagedObjectContext: context];
[author setValue: @"nemo@pixar.com" forKey: @"email"];

NSLog (@"The Author's email is: %@", [author valueForKey:@"email"]);

在上面代碼中，我們先取得 NSManagedObjectContext， 然后調(diào)用 NSEntityDescription 的方法，以 Author 為實(shí)體模型，生成對(duì)應(yīng)的 NSManagedObject 對(duì)象，插入 NSManagedObjectContext 中，然后給這個(gè)對(duì)象設(shè)置特性 email 的值。

 

三，運(yùn)行時(shí)類與對(duì)象
> Managed Object - NSManagedObject
Managed Object 表示數(shù)據(jù)文件中的一條記錄，每一個(gè) Managed Object 在內(nèi)存中對(duì)應(yīng) Entity 的一個(gè)數(shù)據(jù)表示。Managed Object 的成員為 Entity 的 Property 所描述。
比如在上面的代碼，author 這個(gè) NSManagedObject，對(duì)應(yīng)名為 Author 的 Entity。

每一個(gè) Managed Object 都有一個(gè)全局 ID（類型為：NSManagedObjectID）。Managed Object 會(huì)附加到一個(gè) Managed Object Context，我們可以通過這個(gè)全局 ID 在 Managed Object Context 查詢對(duì)應(yīng)的 Managed Object。

NSManagedObject 常用方法

-entity	獲取其 Entity
-objectID	獲取其 Managed Object ID
-valueForKey:	獲取指定 Property 的值
-setValue: forKey:	設(shè)定指定 Property 的值

> Managed Object Context - NSManagedObjectContext
Managed Object Context 的作用相當(dāng)重要，對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行的操作都與它有關(guān)。當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象并插入 Managed Object Context 中，Managed Object Context 就開始跟蹤這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象的一切變動(dòng)，并在合適的時(shí)候提供對(duì) undo/redo 的支持，或調(diào)用 Persistent Store Coordinato 將變化保存到數(shù)據(jù)文件中去。

通常我們將 controller 類（如：NSArrayController，NSTreeController）或其子類與 Managed Object Context 綁定，這樣就方便我們動(dòng)態(tài)地生成，獲取數(shù)據(jù)對(duì)象等。

NSManagedObjectContext 常用方法

-save:	將數(shù)據(jù)對(duì)象保存到數(shù)據(jù)文件
-objectWithID:	查詢指定 Managed Object ID 的數(shù)據(jù)對(duì)象
-deleteObject:	將一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)象標(biāo)記為刪除，但是要等到 Context 提交更改時(shí)才真正刪除數(shù)據(jù)對(duì)象
-undo	回滾最后一步操作，這是都 undo/redo 的支持
-lock	加鎖，常用于多線程以及創(chuàng)建事務(wù)。同類接口還有：-unlock and -tryLock
-rollback	還原數(shù)據(jù)文件內(nèi)容
-reset	清除緩存的 Managed Objects。只應(yīng)當(dāng)在添加或刪除 Persistent Stores 時(shí)使用
-undoManager	返回當(dāng)前 Context 所使用的 NSUndoManager
-assignObject: toPersistantStore:	由于 Context 可以管理從不同數(shù)據(jù)文件而來的數(shù)據(jù)對(duì)象， 這個(gè)接口的作用就是指定數(shù)據(jù)對(duì)象的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件（通過指定 PersistantStore 實(shí)現(xiàn)）
-executeFetchRequest: error:	執(zhí)行 Fetch Request 并返回所有匹配的數(shù)據(jù)對(duì)象

> Persistent Store Coordinator - NSPersistentStoreCoordinator
使用 Core Data document 類型的應(yīng)用程序，通常會(huì)從磁盤上的數(shù)據(jù)文中中讀取或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這寫底層的讀寫就由 Persistent Store Coordinator 來處理。一般我們無需與它直接打交道來讀寫文件，Managed Object Context 在背后已經(jīng)為我們調(diào)用 Persistent Store Coordinator 做了這部分工作。

NSPersistentStoreCoordinator 常用方法

-addPersistentStoreForURL:configuration:URL:options:error:	裝載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，對(duì)應(yīng)的卸載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的接口為 -removePersistentStore:error:
-migratePersistentStore:toURL:options:withType:error:	遷移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，效果與 "save as"相似，但是操作成功后， 遷移前的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不可再使用
-managedObjectIDForURIRepresentation:	返回給定 URL所指示的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的 object id，如果找不到匹配的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)則返回 nil
-persistentStoreForURL:	返回指定路徑的 Persistent Store
-URLForPersistentStore:	返回指定 Persistent Store 的存儲(chǔ)路徑

> Persistent Document - NSPersistentDocument
NSPersistentDocument 是 NSDocument 的子類。 multi-document Core Data 應(yīng)用程序使用它來簡(jiǎn)化對(duì) Core Data 的操作。通常使用 NSPersistentDocument 的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)就足夠了，它從 Info.plist 中讀取 Document types 信息來決定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式（xml,sqlite, binary）。

NSPersistentDocument 常用方法

-managedObjectContext	返回文檔的 Managed Object Context，在多文檔應(yīng)用程序中，每個(gè)文檔都有自己的 Context。
-managedObjectModel	返回文檔的 Managed Object Model

四，F(xiàn)etch Requests
Fetch Requests 相當(dāng)于一個(gè)查詢語句，你必須指定要查詢的 Entity。我們通過 Fetch Requests 向 Managed Object Context 查詢符合條件的數(shù)據(jù)對(duì)象，以 NSArray 形式返回查詢結(jié)果，如果我們沒有設(shè)置任何查詢條件，則返回該 Entity 的所有數(shù)據(jù)對(duì)象。我們可以使用謂詞來設(shè)置查詢條件，通常會(huì)將常用的 Fetch Requests 保存到 dictionary 以重復(fù)利用。

示例：

NSManagedObjectContext * context  = [[NSApp delegate] managedObjectContext];
NSManagedObjectModel   * model    = [[NSApp delegate] managedObjectModel];
NSDictionary           * entities = [model entitiesByName];
NSEntityDescription    * entity   = [entities valueForKey:@"Post"];

NSPredicate * predicate;
predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@"creationDate > %@", date];
                         
NSSortDescriptor * sort = [[NSortDescriptor alloc] initWithKey:@"title"];
NSArray * sortDescriptors = [NSArray arrayWithObject: sort];

NSFetchRequest * fetch = [[NSFetchRequest alloc] init];
[fetch setEntity: entity];
[fetch setPredicate: predicate];
[fetch setSortDescriptors: sortDescriptors];

NSArray * results = [context executeFetchRequest:fetch error:nil];
[sort release];
[fetch release];

在上面代碼中，我們查詢?cè)谥付ㄈ掌谥髣?chuàng)建的 post，并將查詢結(jié)果按照 title 排序返回。

 

NSFetchRequest 常用方法

-setEntity:	設(shè)置你要查詢的數(shù)據(jù)對(duì)象的類型（Entity）
-setPredicate:	設(shè)置查詢條件
-setFetchLimit:	設(shè)置最大查詢對(duì)象數(shù)目
-setSortDescriptors:	設(shè)置查詢結(jié)果的排序方法
-setAffectedStores:	設(shè)置可以在哪些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中查詢

參考資料：
Core Data Reference API listing for the Core Data classes
http://developer.apple.com/documentation/Cocoa/Reference/CoreData_ObjC/index.html

NSPredicate Reference API listing for NSPredicate
http://developer.apple.com/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/ObjC_classic/Classes/NSPredicate.html