[Cocoa]深入浅出 Cocoa 之 Core Data（1）- 框架详解

概述罗朝辉( http://blog.csdn.net/kesalin) CC 许可，转载请注明出处 Core data 是 Cocoa 中处理数据，绑定数据的关键特性，其重要性不言而喻，但也比较复杂。Core Data 相关的类比较多，初学者往往不太容易弄懂。计划用三个教程来讲解这一部分： 框架详解：讲解  Core data 框架，运作过程，设计的类； Core data应用程序示例：通过生成一个 罗朝辉( http://blog.csdn.net/kesalin)

CC 许可，转载请注明出处

Core data 是 Cocoa 中处理数据，绑定数据的关键特性，其重要性不言而喻，但也比较复杂。Core Data 相关的类比较多，初学者往往不太容易弄懂。计划用三个教程来讲解这一部分：

框架详解：讲解  Core data 框架，运作过程，设计的类；
Core data应用程序示例：通过生成一个使用 Core data 的应用程序来讲解如何 在  XCode 4 中使用 Core data。
手动创建Core data示例：不利用框架自动生成代码，完全自己编写所有的 Core data 相关代码的命令行应用程序来深入讲解 Core data的使用。

本文为第一部份：框架详解

一，概观
下面先给出一张类关系图，让我们对它有个总体的认识。

在上图中，我们可以看到有五个相关模块：
1， Managed Object Model
Managed Object Model 是描述应用程序的数据模型，这个模型包含实体（Entity），特性（Property），读取请求（Fetch Request）等。（下文都使用英文术语。）

2，Managed Object Context
Managed Object Context 参与对数据对象进行各种 *** 作的全过程，并监测数据对象的变化，以提供对 undo/redo 的支持及更新绑定到数据的 UI。

3，Persistent Store Coordinator
Persistent Store Coordinator 相当于数据文件管理器，处理底层的对数据文件的读取与写入。一般我们无需与它打交道。

4，Managed Object
Managed Object 数据对象，与 Managed Object Context 相关联。

5，Controller
图中绿色的 Array Controller,Object Controller,Tree Controller 这些控制器，一般都是通过 control+drag 将 Managed Object Context 绑定到它们，这样我们就可以在 nib 中可视化地 *** 作数据。

这写模块是怎样运作的呢？

1，应用程序先创建或读取模型文件（后缀为xcdatamodeld）生成 NSManagedobjectModel 对象。document应用程序是一般是通过 NSdocument 或其子类 NSPersistentdocument）从模型文件（后缀为 xcdatamodeld）读取。
2，然后生成 NSManagedobjectContext 和 NSPersistentStoreCoordinator 对象，前者对用户透明地调用后者对数据文件进行读写。
3，NSPersistentStoreCoordinator 负责从数据文件(xml,sqlite,二进制文件等)中读取数据生成 Managed Object，或保存 Managed Object 写入数据文件。
4，NSManagedobjectContext 参与对数据进行各种 *** 作的整个过程，它持有 Managed Object。我们通过它来监测 Managed Object。监测数据对象有两个作用：支持 undo/redo 以及数据绑定。这个类是最常被用到的。
5，Array Controller,Tree Controller 这些控制器一般与 NSManagedobjectContext 关联，因此我们可以通过它们在 nib 中可视化地 *** 作数据对象。

二， Model class

模型有点像数据库的表结构，里面包含 Entry， 实体又包含三种 Property：Attribute（属性），RelationShip（关系）， Fetched Property（读取属性）。Model class 的名字多以 "Description" 结尾。我们可以看出：模型就是描述数据类型以及其关系的。

主要的 Model class 有：

Model Classes

Managed Object Model	NSManagedobjectModel	数据模型
Entity	NSEntityDescription	抽象数据类型，相当于数据库中的表
Property	nspropertyDescription	Entity 特性，相当于数据库表中的一列
> Attribute	NSAttributeDescription	基本数值型属性（如Int16,BOol,Date等类型的属性）
> Relationship	NSRelationshipDescription	属性之间的关系
> Fetched Property	NSFetchedPropertyDescription	查询属性（相当于数据库中的查询语句）

1）Entity - NSEntityDescription
Entity 相当于数据库中的一个表，它描述一种抽象数据类型，其对应的类为 NSManagedobject 或其子类。

NSEntityDescription 常用方法:
+insertNewObjectForEntityForname:inManagedobjectContext: 工厂方法，根据给定的 Entity 描述，生成相应的 NSManagedobject 对象，并插入 ManagedobjectContext 中。
-managedobjectClassname 返回映射到 Entity 的 NSManagedobject 类名
-attributesByname 以名字为 key， 返回 Entity 中对应的 Attributes
-relationshipsByname 以名字为 key， 返回 Entity 中对应的 Relationships

2）Property - nspropertyDescription
Property 为 Entity 的特性，它相当于数据库表中的一列，或者 XML 文件中的 value-key 对中的 key。它可以描述实体数据(Attribute)，Entity之间的关系(RelationShip)，或查询属性(Fetched Property)。

 > Attribute - NSAttributeDescription
Attribute 存储基本数据，如 Nsstring,NSNumber or NSDate 等。它可以有默认值，也可以使用正则表达式或其他条件对其值进行限定。一个属性可以是 optional 的。
 
 > Relationship - NSRelationshipDescription 
Relationship 描述 Entity，Property 之间的关系，可以是一对一，也可以是一对多的关系。 

 > Fetched Property - NSFetchedPropertyDescription
Fetched Property 根据查询谓词返回指定 Entity 的符合条件的数据对象。

上面说的比较抽象，举个例子来说，见图：

我们有一个 CocoaDataDemo.xcdatamodeld 模型文件，应用程序根据它生成一个 NSManagedobjectModel 对象，这个模型有三个 Entity，每个 Entity 又可包含 Attribute Relationship,Feteched Property 三种类型的 Property。在本例中， Author Entity 包含两个Attribute : name 和 email，它们对于的运行时类均为 NSManagedobject；还包含一个与 Post 的 Relationship；没有设置  Feteched Property。

我们通常使用 KVC 机制来访问 Property。下面来看代码：

[cpp]  view plain copy print ? 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"]);  
在上面代码中，我们先取得 NSManagedobjectContext， 然后调用 NSEntityDescription 的方法，以 Author 为实体模型，生成对应的 NSManagedobject 对象，插入 NSManagedobjectContext 中，然后给这个对象设置特性 email 的值。

三，运行时类与对象
> Managed Object - NSManagedobject
Managed Object 表示数据文件中的一条记录，每一个 Managed Object 在内存中对应 Entity 的一个数据表示。Managed Object 的成员为 Entity 的 Property 所描述。
比如在上面的代码，author 这个 NSManagedobject，对应名为 Author 的 Entity。

每一个 Managed Object 都有一个全局 ID（类型为：NSManagedobjectID）。Managed Object 会附加到一个 Managed Object Context，我们可以通过这个全局 ID 在 Managed Object Context 查询对应的 Managed Object。

NSManagedobject 常用方法

-entity	获取其 Entity
-objectID	获取其 Managed Object ID
-valueForKey:	获取指定 Property 的值
-setValue: forKey:	设定指定 Property 的值

> Managed Object Context - NSManagedobjectContext
Managed Object Context 的作用相当重要，对数据对象进行的 *** 作都与它有关。当创建一个数据对象并插入 Managed Object Context 中，Managed Object Context 就开始跟踪这个数据对象的一切变动，并在合适的时候提供对 undo/redo 的支持，或调用 Persistent Store Coordinato 将变化保存到数据文件中去。

通常我们将 controller 类（如：NSArrayController，nstreecontroller）或其子类与 Managed Object Context 绑定，这样就方便我们动态地生成，获取数据对象等。

NSManagedobjectContext 常用方法

-save:	将数据对象保存到数据文件
-objectWithID:	查询指定 Managed Object ID 的数据对象
-deleteObject:	将一个数据对象标记为删除，但是要等到 Context 提交更改时才真正删除数据对象
-undo	回滚最后一步 *** 作，这是都 undo/redo 的支持
-lock	加锁，常用于多线程以及创建事务。同类接口还有：-unlock and -tryLock
-rollback	还原数据文件内容
-reset	清除缓存的 Managed Objects。只应当在添加或删除 Persistent Stores 时使用
-undoManager	返回当前 Context 所使用的 NSUndoManager
-assignObject: topersistantStore:	由于 Context 可以管理从不同数据文件而来的数据对象， 这个接口的作用就是指定数据对象的存储数据文件（通过指定 PersistantStore 实现）
-executeFetchRequest: error:	执行 Fetch Request 并返回所有匹配的数据对象

> Persistent Store Coordinator - NSPersistentStoreCoordinator
使用 Core Data document 类型的应用程序，通常会从磁盘上的数据文中中读取或存储数据，这写底层的读写就由 Persistent Store Coordinator 来处理。一般我们无需与它直接打交道来读写文件，Managed Object Context 在背后已经为我们调用 Persistent Store Coordinator 做了这部分工作。

NSPersistentStoreCoordinator 常用方法

-addPersistentStoreForURL:configuration:URL:options:error:	装载数据存储，对应的卸载数据存储的接口为 -removePersistentStore:error:
-migratePersistentStore:toURL:options:withType:error:	迁移数据存储，效果与 "save as"相似，但是 *** 作成功后， 迁移前的数据存储不可再使用
-managedobjectIDForURIRepresentation:	返回给定 URL所指示的数据存储的 object ID，如果找不到匹配的数据存储则返回 nil
-persistentStoreForURL:	返回指定路径的 Persistent Store
-URLForPersistentStore:	返回指定 Persistent Store 的存储路径

> Persistent document - NSPersistentdocument
NSPersistentdocument 是 NSdocument 的子类。 multi-document Core Data 应用程序使用它来简化对 Core Data 的 *** 作。通常使用 NSPersistentdocument 的默认实现就足够了，它从 Info.pList 中读取 document types 信息来决定数据的存储格式（xml,binary）。

NSPersistentdocument 常用方法

-managedobjectContext	返回文档的 Managed Object Context，在多文档应用程序中，每个文档都有自己的 Context。
-managedobjectModel	返回文档的 Managed Object Model

四，Fetch Requests
Fetch Requests 相当于一个查询语句，你必须指定要查询的 Entity。我们通过 Fetch Requests 向 Managed Object Context 查询符合条件的数据对象，以 NSArray 形式返回查询结果，如果我们没有设置任何查询条件，则返回该 Entity 的所有数据对象。我们可以使用谓词来设置查询条件，通常会将常用的 Fetch Requests 保存到 dictionary 以重复利用。

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];  
在上面代码中，我们查询在指定日期之后创建的 post，并将查询结果按照 Title 排序返回。

NSFetchRequest 常用方法

-setEntity:	设置你要查询的数据对象的类型（Entity）
-setPredicate:	设置查询条件
-setFetchlimit:	设置最大查询对象数目
-setSortDescriptors:	设置查询结果的排序方法
-setAffectedStores:	设置可以在哪些数据存储中查询

总结

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