談談用SQLite和FMDB而不用Core Data
發布于：2014-04-22 11:22閱讀數：4235
憑良心講，我不能告訴你不去使用Core Data。它不錯，而且也在變好，并且它被很多其他Cocoa開發者所理解，當有新人加入你的組或者需要別人接手你的項目的時候，這點很重要。 更重要的是，不
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Core DataSQLiteFMDB
來源：伯樂在線
憑良心講，我不能告訴你不去使用Core Data。它不錯，而且也在變好，并且它被很多其他Cocoa開發者所理解，當有新人加入你的組或者需要別人接手你的項目的時候，這點很重要。
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更重要的是，不值得花時間和精力去寫自己的系統去代替它。真的，使用Core Data吧。
為什么我不使用Core Data ? | ?Mike Ash寫到：就我自己而言，我不是個狂熱粉絲。我發現API是笨拙的，并且框架本身對于大量的數據是極其緩慢的。 |
一個實際的例子：10,000條目 想象一個RSS閱讀器，一個用戶可以在一個feed上點擊右鍵，并且選擇標記所有為已讀。 引擎下，有一個帶有read屬性的Article實體。把所有條目標記為已讀，程序需要加載這個feed的所有文章(可能通過一對多的關系)，然后設置read屬性為YES。 大部分情況下這樣沒關系。但是設想那個feed里有200個文章，為了避免阻塞主線程，你可能考慮在后臺線程里做這個工作(特別當你的程序是一個iPhone應用)。當你一開始使用Core Data多線程，事情就開始變的不好處理了。 這可能還湊合，至少不值得切換走Core Data。 但是接下來加同步。 我用過兩種不同的獲取已讀文章ID列表的RSS同步接口。其中一個返回近10,000個ID。 你不會打算在主線程中加載10,000個文章，然后設置read為NO。你甚至不想在后臺線程里加載10,000個文章，即使很小心的管理內存，這有太多的工作（如果你頻繁的這么做，想一下對電池壽命的影響）。 你真正想要做的是，讓數據庫給在ID列表里的每一個文章設置read為YES。 SQLite可以做到這個，只用一次調用。假設uniqueID上有索引，這會很快。而且你可以在后臺線程執行像在主線程執行一樣容易。
另一個例子：快速啟動 我想減少我的另一個程序的啟動時間，不只是開始的時間，而是在數據顯示之前的所有時間。 那是個類似Twitter的應用(雖然它不是)，它顯示消息的時間軸。顯示時間軸意味著獲取消息，加載相關用戶。它很快，但是在啟動的時候，會填充UI，然后填充數據。 關于iPhone的應用（或者所有應用）我的理論是，啟動時間很重要，比其他大部分開發者想的都要重要。應用的啟動很慢看起來不像是要啟動一樣，因為人們潛意識里記得，并且會產生阻止啟動應用的想法。減少啟動時間就減少了摩擦，讓用戶更有可能繼續使用你的應用，并且推薦給其他人。這是你讓你的應用成功的一部分。 因為我不使用Core Data，我手邊有一個簡單的，保守的解決方案。我把timeline（消息和人物對象）通過NSCoding保存到一個plist文件中。啟動的時候它讀這個文件，創建消息和人物對象，UI一出現就顯示時間軸。 這明顯的減少了延遲。 把消息和人物對象作為NSManagedObject的實例對象，這是不可能的。（假設我有編碼的并且存儲的IDs對象，但是那意味著讀plist然后觸及數據庫。這種方式我完全避免了數據庫）。 在更新更快的機器出來后, 我去掉了那些代碼?；仡欉^去，我希望我可以把它留下來。
我怎么考慮這個問題 當考慮是否使用Core Data時，我考慮下面這些事情：
會有難以置信數量的數據嗎？ 對于一個RSS閱讀器或者Twitter應用，答案顯而易見：是的。有些人關注上百個人。一個人可能訂閱了上千個feeds。 即使你的應用不從網絡獲取數據，仍然有可能讓用戶自動添加數據。如果你用一個支持AppleScript的Mac，有些人會寫腳本去加載非常多的數據。如果通過web API去加數據也是一樣的。
會有一個Web API包含類似于數據庫的終端嗎（對比類對象終端）？ 一個RSS同步API能夠返回一個已讀文章的uniquelIDs列表。一個記筆記的應用的一個同步API可能返回已存檔的和已刪除的筆記的uniquelIDs。
用戶可能通過操作處理大量對象嗎？ 在底層，需要考慮和之前一樣的問題。當有人刪除所有下載的5，000個面食食譜，你的食譜應用可以多好的完成這個功能（在iPhone上？）？ 當我決定使用Core Data（我已經發布過使用Core Data的應用），我會小心留意我怎么使用它。為了得到好的性能，我發現我把它當做一個SQL數據庫的一個奇怪接口來使用，然后我知道我應該舍棄Core Data，直接使用SQLite。
我怎么使用SQLite 我通過FMDB Wrapper來使用SQLite，FMDB來自Flying Meat Software，由Gus Mueller提供。
基本操作 我在iPhone以前，Core Data以前就使用過SQLite。這是它怎么工作的的要點： 1. 所有數據庫訪問-讀和寫-發生在連續的隊列里，在一個后臺線程。在主線程中觸及數據庫是從來不被允許的。使用一個連續隊列來保證每一件事是按順序發生的。 2. 我大量使用blocks來讓異步程序容易點。 3. 模型對象只存在在主線程（但有兩個重要的例外），改變會觸發一個后臺保存。 4. 模型對象列出來他們在數據庫中存儲的屬性。可能在代碼里或者在plist文件里。 5, 一些模型對象是唯一的，一些不是。取決于應用的需要（大部分情況是唯一的）。 6. 對關系型數據，我盡可能避免連表查詢。 7. 一些對象類型在啟動的時候就完全讀入內存，另一些對象類型可能只需要創建并維護一個他們的uniqueIDs的。NSMutableSet，所以不需要去觸及數據庫，我就知道已經有什么。 8. Web API的調用發生在后臺線程，他們使用分開的模型對象。 我會通過我現在的應用的代碼來詳細描述。
數據庫更新 在我最近的應用中，有一個單一的數據庫控制器-VSDatabaseController，它通過FMDB來與SQLite對話。 FMDB區分更新和查詢。更新數據庫，app調用：
-[VSDatabaseController?runDatabaseBlockInTransaction:(VSDatabaseUpdateBlock)databaseBlock]? VSDatabaseUpdateBlock很簡單：
typedef?void?(^VSDatabaseUpdateBlock)(FMDatabase?*database);? runDatabaseBlockInTransaction也很簡單：
-?(void)runDatabaseBlockInTransaction:(VSDatabaseUpdateBlock)databaseBlock?{?????dispatch_async(self.serialDispatchQueue,?^{?????????@autoreleasepool?{?????????????[self?beginTransaction];?????????????databaseBlock(self.database);?????????????[self?endTransaction];?????????}?????});?}?（注意我用自己的連續調度隊列。Gus建議看一下FMDatabaseQueue，也是一個連續調度隊列。我還沒能去看一下，因為它比FMDB的其他東西都要新。） beginTransaction和endTransaction的調用是可嵌套的（在我的數據庫控制器里）。在合適的時候他們會調用-[FMDatabase beginTransaction] 和 -[FMDatabase commit]。（使用事務是讓SQLite變快的關鍵。）提示：我把當前事務存儲在-[NSThread threadDictionary]。它很好獲取每一個線程的數據，我幾乎從不用其他的。 這兒有個調用更新數據庫的簡單例子：
-?(void)emptyTagsLookupTableForNote:(VSNote?*)note?{?????NSString?*uniqueID?=?note.uniqueID;?????[self?runDatabaseBlockInTransaction:^(FMDatabase?*database)?{?????????[database?executeUpdate:?????????????@"delete?from?tagsNotesLookup?where?noteUniqueID?=??;",?uniqueID];?????}];?}? 這說明一些事情。首先SQL不可怕。即使你從沒見過它，你也知道這行代碼做了什么。 像VSDatabaseController的所有其他公共接口，emptyTagsLookupTableForNote應該在主線程中被調用。模型對象只能在主線程中被引用，所以在block中用uniqueID，而不是VSNote對象。 注意在這種情況下，我更新了一個查找表。Notes和tags是多對多關系，一種表現方式是用一個數據庫表映射note uniqueIDs和tag uniqueIDs。這些表不會很難維護，但是如果可能，我確實嘗試避免他們的使用。 注意在更新字符串中的?。-[FMDatabase executeUpdate:] 是一個可變參數函數。SQLite支持使用占位符?，所以你不需要把正真的值放入字符串。這兒有一個安全問題：它幫助守護程序反對SQL插入。如果你需要避開某些值，它也為你省了麻煩。 最后，在tagsNotesLookup表中，有一個noteUniquelID的索引（索引是SQLite性能的又一個關鍵）。這行代碼在每次啟動時都調用：
[self.database?executeUpdate:?????@"CREATE?INDEX?if?not?exists?noteUniqueIDIndex?on?tagsNotesLookup?(noteUniqueID);"];? 數據庫獲取 要獲取對象，app調用：
-[VSDatabaseController?runFetchForClass:(Class)databaseObjectClass???????????????????????????????fetchBlock:(VSDatabaseFetchBlock)fetchBlock????????????????????????fetchResultsBlock:(VSDatabaseFetchResultsBlock)fetchResultsBlock];? 這兩行代碼做了大部分工作：
FMResultSet?*resultSet?=?fetchBlock(self.database);?NSArray?*fetchedObjects?=?[self?databaseObjectsWithResultSet:resultSet?????????????????????????????????????????????????????????class:databaseObjectClass];? 用FMDB查找數據庫返回一個FMResultSet. 通過resultSet你可以逐句循環，創建模型對象。 我建議寫通用的代碼去轉換數據庫行到對象。一種我使用的方法是用一個plist，映射column名字到對象屬性。它也包含類型，所以你知道是否需要調用 -[FMResultSet dateForColumn:]， -[FMResultSet stringForColumn:]或其他。 在我的最新應用里我做了些簡單的事情。數據庫行剛好對應模型對象屬性的名字。所有屬性都是strings，除了那些名字以“Date”結尾的屬性。很簡單，但是你可以看到需要一個清晰的對應關系。
唯一對象 創建模型對象和從數據庫獲取數據在同一個后臺線程。一獲取到，程序會把他們轉到主線程。 通常我有uniqued對象。同一個數據庫行結果始終對應同一個對象。 為了做到唯一，我創建了一個對象緩存，一個NSMapTable，在init函數里：_objectCache = [NSMapTable weakToWeakObjectsMapTable]。我來解釋一下： 例如，當你做一個數據庫獲取并且把對象轉交給一個視圖控制器，你希望在視圖控制器使用完這些對象后，或者一個不一樣的視圖控制器顯示了，這些對象可以消失。 如果你的對象緩存是一個NSMutableDictionary，你將需要做一些額外的工作來清空緩存中的對象。確定它對應的對象在別的地方是否有引用就變的很痛苦。NSMapTable是弱引用，就會自動處理這個問題。 所以：我們在主線程中讓對象唯一。如果一個對象已經在對象緩存中存在，我們就用那個存在的對象。（主線程勝出，因為它可能有新的改變。）如果對象緩存中沒有，它會被加上。
保持對象在內存中 有很多次，把整個對象類型保留在內存中是有道理的。我最新的app有一個VSTag對象。雖然可能有成百上千個筆記，但tags的數量很小，基本少于10。一個tag只有6個屬性：3個BOOL，兩個很小的NSstring，還有一個NSDate。 啟動的時候，app獲取所有tags并且把他們保存在兩個字典里，一個主鍵是tag的uniqueID，另一個主鍵是tag名字的小寫。 這簡化了很多事，不只是tag自動補全系統，這個可以完全在內存中操作，不需要數據庫獲取。 但是很多次，把所有數據保留在內存中是不實際的。比如我們不會在內存中保留所有筆記。 但是也有很多次，當不能在內存中保留對象時，你希望在內存中保留所有uniqueIDs。你會像這樣做一個獲取：
FMResultSet?*resultSet?=?[self.database?executeQuery:@"select?uniqueID?from?some_table"];?resultSet只包含了uniqueIDs， 你可以存儲到一個NSMutableSet里。 我發現有時這個對web APIs很有用。想象一個API調用返回從某個確定的時間以后的，已創建筆記的uniqueIDs列表。如果我本地已經有了一個包含所有筆記uniqueIDs的NSMutableSet，我可以快速檢查(通過 -[NSMutableSet minusSet])是否有漏掉的筆記，然后去調用另一個API下載那些漏掉的筆記。這些完全不需要觸及數據庫。 但是，像這樣的事情應該小心處理。app可以提供足夠的內存嗎？它真的簡化編程并且提高性能了嗎？ 用SQLite和FMDB而不是Core Data，給你帶來大量的靈活性和聰明解決辦法的空間。記住有的時候聰明是好的，也有的時候聰明是一個大錯誤。
Web APIs 我的API調用在后臺進程（經常用一個NSOperationQueue，所以我可以取消操作）。模型對象只在主線程，但是我還傳遞模型對象給我的API調用。 是這樣的：一個數據庫對象有一個detachedCopy方法，可以復制數據庫對象。這個復制對象不是引用自我用來唯一化的對象緩存。唯一引用那個對象的地方是API調用，當API調用結束，那個復制的對象就消失了。 這是一個好的系統，因為它意味著我可以在API調用里使用模型對象。方法看起來像這樣：
-?(void)uploadNote:(VSNote?*)note?{?????VSNoteAPICall?*apiCall?=?[[VSNoteAPICall?alloc]?initWithNote:[note?detachedCopy]];?????[self?enqueueAPICall:apiCall];?}?VSNoteAPICall從復制的VSNote獲取值，并且創建HTTP請求，而不是一個字典或其他筆記的表現形式。
處理Web API返回值 我對web返回值做了一些類似的事情。我會對返回的JSON或者XML創建一個模型對象，這個模型對象也是分離的。它不是存儲在為了唯一性的模型緩存里。 這兒有些事情是不確定的。有時有必要用那個模型對象在兩個地方做本地修改：在內存緩存和數據庫。 數據庫通常是容易的部分。比如：我的應用已經有一個方法來保存筆記對象。它用一個SQL insert或者replace字符串。我只需調用那個從web API返回值生成的筆記對象，數據庫就會更新。 但是可能那個對象有一個在內存中的版本，幸運的是我們很容易找到：
VSNote?*cachedNote?=?[self.mapTable?objectForKey:downloadedNote.uniqueID];? 如果cachedNote存在，我會讓它從downloadedNote中獲取值，而不是替換它（這樣可能違反唯一性）。這可以共享detachedCopy方法的代碼。 一旦cachedNote更新了，觀察者會通過KVO通知筆記，或者我會發送一個NSNotification，或者兩者都做。 Web API調用也會返回一些其他值。我提到過RSS閱讀器可能獲得一個已讀條目的大列表。這種情況下，我用那個列表創建了一個NSSet，在內存中更新每一個緩存文章的read屬性，然后調用-[FMDatabase executeUpdate:]。 讓它工作快速的關鍵是NSMapTable的查找是快速的。如果你找的對象在一個NSArray里，我們該重新考慮。
數據庫遷移 Core Data的數據庫遷移很酷，當它可行的時候。但是不可避免的，它是代碼和數據庫中的一層。如果你越直接使用SQLite，你更新數據庫越直接。你可以安全容易的做到這點。 比如加一個表：
[self.database?executeUpdate:@"CREATE?TABLE?if?not?exists?tags?"?????"(uniqueID?TEXT?UNIQUE,?name?TEXT,?deleted?INTEGER,?deletedModificationDate?DATE);"];? 或者加一個索引：
[self.database?executeUpdate:@"CREATE?INDEX?if?not?exists?"?????"archivedSortDateIndex?on?notes?(archived,?sortDate);"];? 或者加一列：
[self.database?executeUpdate:@"ALTER?TABLE?tags?ADD?deletedDate?DATE"];? 應用應該在代碼的第一個地方用上面這些代碼設置數據庫。以后的改變只需加executeUpdate的調用 — 我讓他們按順序執行。因為我的數據庫是我設計的，不會有什么問題（我從沒碰到性能問題，它很快）。 當然大的改變需要更多代碼。如果你的數據通過web獲取，有時你可以從一個新數據庫模型開始，重新下載你需要的數據。
性能技巧 SQLite可以非常非?？?#xff0c;它也可以非常慢。完全取決于你怎么使用它。
事務 把更新包裝在事務里。在更新前調用 -[FMDatabase beginTransaction] ，更新后調用-[FMDatabase commit]。
如果你不得不反規范化（ Denormalize） 反規范化讓人很不爽。這個方法是，為了加速檢索而添加冗余數據，但是它意味著你需要維護冗余數據。 我總是瘋狂避免它，直到這樣能有嚴重的性能區別。然后我會盡可能少得這么做。
使用索引 我的應用中tags表的創建語句像這樣：
CREATE?TABLE?if?not?exists?tags????(uniqueID?TEXT?UNIQUE,?name?TEXT,?deleted?INTEGER,?deletedModificationDate?DATE);? uniqueID列是自動索引的，因為它定義為unique。但是如果我想用name來查詢表，我可能會在name上創建一個索引，像這樣：
CREATE?INDEX?if?not?exists?tagNameIndex?on?tags?(name);? 你可以一次性在多列上創建索引，像這樣：
CREATE?INDEX?if?not?exists?archivedSortDateIndex?on?notes?(archived,?sortDate);? 但是注意太多索引會降低你的插入速度。你只需要足夠數量并且是對的那些。
使用命令行應用 當我的app在模擬器里運行時，我會打印數據庫的路徑。我可以通過sqlite3的命令行來打開數據庫。（通過man sqlite3命令來了解這個應用的更多信息）。 打開數據庫的命令：sqlite3 “數據庫的路徑”。 打開以后，你可以看schema: type .schema。 你可以更新和查詢，這是在使用你的app之前檢查SQL是否正確的很好的方式。 這里面最酷的一部分是，SQLite Explain Query Plan命令，你會希望確保你的語句執行的盡可能快。
真實的例子 我的應用顯示所有沒有歸檔筆記的標簽列表。每當筆記或者標簽有變化，這個查詢就會重新執行一次，所以它需要很快。 我可以用SQL join來查詢，但是很慢（joins都很慢）。 所以我放棄sqlite3并開始嘗試別的方法。我又看了一次我的schema，意識到我可以反規范化。一個筆記的歸檔狀態可以存儲在notes表里，它也可以存儲在tagsNotesLookup表。 然后我可以執行一個查詢：
select?distinct?tagUniqueID?from?tagsNotesLookup?where?archived=0;? 我已經有了一個在tagUniqueID上的索引。所以我用explain query plan來告訴我當我執行這個查詢的時候會發生什么。
sqlite>?explain?query?plan?select?distinct?tagUniqueID?from?tagsNotesLookup?where?archived=0;?0|0|0|SCAN?TABLE?tagsNotesLookup?USING?INDEX?tagUniqueIDIndex?(~100000?rows)? 它用了一個索引，但是SCAN TABLE聽起來不太好，最好是一個SEARCH TABLE并且覆蓋一個索引。 我在tagUniqueID和archive上建了索引：
CREATE?INDEX?archivedTagUniqueID?on?tagsNotesLookup(archived,?tagUniqueID);? 再次執行explain query plan:
sqlite>?explain?query?plan?select?distinct?tagUniqueID?from?tagsNotesLookup?where?archived=0;?0|0|0|SEARCH?TABLE?tagsNotesLookup?USING?COVERING?INDEX?archivedTagUniqueID?(archived=?)?(~10?rows)?好多了。
更多性能提示 FMDB的某處加了緩存statements的能力，所以當創建或打開一個數據庫的時候，我總是調用[self.database setShouldCacheStatements:YES] 。這意味著對每個調用你不需要再次編譯每個statement。 我從來沒有找到使用vacuum的好的指引，如果數據庫沒有定期壓縮，它會越來越慢。我的應用會跑一個vacuum，但只是每周一次（它在NSUserDefaults里存儲上次vacuum的時間，然后在開始的時候檢查是否過了一周）。 如果能auto_vacuum那更好，看pragma statements supported by SQLite列表。?
其他酷的東西 Gus Mueller讓我涉及自定義SQLite方法的內容。我并沒有真的使用這些東西，既然他指出了，我可以放心的說我能找到它的用處。因為它很酷。 在Gus的帖子里，有一個查詢是這樣的：
select?displayName,?key?from?items?where?UTTypeConformsTo(uti,??)?order?by?2;? SQLite完全不知道UITypes。但是你可以加核心方法，查看-[FMDatabase makeFunctionNamed:maximumArguments:withBlock:]。 你可以執行一個大的查詢來替代，然后評估每個對象。但是那需要更多工作。最好在SQL級就過濾，而不是在將表格行轉為對象以后。
最后 你真的應該使用Core Data，我不是在開玩笑。 我用SQLite和FMDB一段時間了，我對多得的好處感到很興奮，也得到非同一般的性能。但是記住機器在變快，其他看你代碼的人期望看到他已經知道的Core Data, 另一些不打算看你的數據庫代碼。所以請把這整篇文章看做一個瘋子的叫喊，關于他為自己建立的細節的瘋狂的世界，并把自己鎖在里面。 請享受了不起的Core Data的文章（有點難過的搖頭）。 接下來，在查完Gus指出的自定義SQLite方法特性后，我會研究SQLite的full-text search extension. 總有更多的內容需要去學習。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的谈谈用SQLite和FMDB而不用Core Data的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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