使用Core Data存儲位置信息

此刻你已經擁有了一個app，可以獲得用戶當前的GPS坐標。它還有一個界面可以用來標記位置信息，可以添加一段描述并且選擇一個分類。稍后，你將添加照片功能進去。

接下來我們要把用戶的位置信息保存到一個列表里去。

這個界面完成后會是下面這個樣子：

你需要用某種方法把獲取到的位置信息保存下來。

上一次你保存信息的時候，你創建了符合NSCoding協議的數據模型對象，并且使用NSKeyedArchiver將它們保存到.plist文件中。這樣確實可以達到很好的效果，但是這節課，我會給你介紹一個新的框架，它可以幫你節省很多時間，那就是Core Data。

Core Data是用于iOS應用的一個持久化存儲對象。如果你之前自己看過關于Core Data的文檔的話，你也許發現它很難，但是實際上它的原理非常簡單。

你之前學到過假如一個對象沒有其他對象引用它的時候，這個對象會被銷毀掉。此外，所有對象都會在app被關閉后銷毀掉。

通過使用Core Data，你可以指定一些對象持久化存儲，它們會被保存到數據商店中。這樣即使所有引用它們的對象以及實例都被銷毀了，它的數據還是安全的存儲在Core Data中，并且你可以隨時把它取回來。

如果你之前學習過數據庫的話，你會發現它們很像，只是Core Data保存的對象，而數據庫保存的是關系表。

添加Core Data到app中。

Core Data需要使用數據模型。這是一個特殊的文件用于表述你要持久存儲的對象。與常規對象不同，這些托管對象會將數據保存起來，除非你本人要求刪除它們。

添加一個新的文件到工程中，在文件模版處選擇Core Data分節下的Data Model文件類型：

將文件命名為DataModel。

此時你可以在工程導航器中看到一個DataModel.xcdatamodeld文件。

選定這個文件，就可以打開數據模型編輯器了：

你用Core Data管理的每一個對象，都要先為它創建一個實體（entity）。

一個實體描述你的對象將擁有哪些數據字段。 從某種意義上來說，它的作用與一個類相同，但是是專門用于Core Data的數據存儲。（如果你以前學習過數據庫的話，你可以把一個實體當作一個表）

我們的這個app僅有一個實體，就是位置信息，每個位置信息包含以下數據：

1、經緯度

2、街道信息

3、時間

4、用戶添加的描述

5、分類

這些都是Tag Location界面上的內容，照片除外。 照片可能會非常大，它可能需要幾兆字節的存儲空間。 雖然Core Data存儲可以處理大量的“blobs（不知道啥意思）”數據，但是最好將照片作為單獨的文件存儲在應用程序的Documents目錄中，后續我們會單獨講解關于照片存儲的內容。

點擊數據模型編輯器底部的Add Entity按鈕。這樣就會在ENTITIES標簽下新增一個實體。將其命名為Location。在右邊的面板中單擊一下就可以重命名了，見下圖藍色被選定的那個記錄：

在實體的內部有三個分節，Attributes，Relationships以及Fetched Properties。Attributes就是實體的數據字段。

這個app僅有一個實體，但是通常app會有多個實體并且相互關聯。通過Relationships與Fetched Properties你可以告訴Core Data你的對象間的依賴關系。

對于我們這個app而言，只需要使用Attributes。

點擊編輯器底部的Add Attribute按鈕，或者Attributes分節下的小加號按鈕添加新的屬性。給它命名為latitude，并且將類型設置為Double：

Attributes大體上盒實例變量很像，因此它也有類型的概念。之前我們介紹過latitude和longitude都是Double型的，所以它們對應的Attributes也應該是Double型的。

??：不要讓這些術語把你嚇著，你可以這樣想：
entity = object or class
attribute = variable
如果你想知道方法在Core Data中對應什么，我可以告訴你不存在這種概念。Core Data僅用于存儲對象的數據部分。實體的概念是這樣的：對象的數據，對象間的關系（如果存在的話）。
稍后，你將創建一個Swift文件來定義自己的Location類。 它將與數據模型中的Location實體關聯。 但它仍然是一個普通的類，所以你可以添加你自己的方法。

添加剩余的attributes到Location實體中：

longitude，類型Double

date，類型Date

locationDescription，類型String

category，類型String

placemark，類型Transformable

現在數據模型看起來應該是這個樣子：

這里提一下locationDescription，你不能將這個字段命名為description，因為description是NSObject中的一個對象。如果你這樣做了的話，Xcode會毫不客氣的給出一個報錯。

placemark的類型是Transformable。Core Data僅支持比較有限的類型，比如String、Double、Date。但是placemark的類型是CLPlacemark，Core Data并不能直接支持這種類型。

幸運的是，Core Data有一種處理任意數據的規則。任何遵循NSCoding協議的類可以被存儲為Transformable類型。更加幸運的是CLPlacemark正好遵循NSCoding協議，所以你可以直接存儲它，不用做什么額外的工作。

默認情況，實體的屬性都是可選型，意味著它們可以為nil。在我們的app中只有placemark可能為nil，如果地址解析失敗的話。所以我們可以在Xcode中指明這一點（其實不做也無所謂）。

選擇category屬性。在屬性面板中，取消選中Optional選項，見下圖：

然后用同樣方法，把除了placemark以外的所有屬性的Optional選項都取消選中。

然后使用command+S保存一下，雖然Xcode支持自動保存，但是我們最好還是養成自己隨時保存的習慣。

數據模型基本處理完了，但是還有一件事我要特別講一下。

點擊選定Location實體，然后打開屬性面板。

你可以看到Class這個字段中填寫的是“NSManagedObject”。當你從Core Data中取回這個實體時，你會得到一個NSManagedObject類的對象。

這是Core Data管理的所有的對象的基礎類。常規對象從NSObject繼承，但來自Core Data的對象是由NSManagedObject擴展來的。

因為直接使用NSManagedObject是有點限制的，所以你可以使用自己的類來代替。 雖然并不是必須要這樣做，但是這樣確實會使Core Data的使用簡單一些。

現在我們要做的是，從數據存儲中取回Location實體時，直接返回一個Location的實例，而不是NSManagedObject。

首先在屬性面板中將Codegen這一欄中的內容選擇為Manual/None。

??：從版本8開始，Xcode可以從數據模型自動生成實體類的源代碼。 Codegen設置決定了它如何做到這一點。 為了本教程的目的，我們暫時不使用自動代碼生成，這就是你將Codegen設置為Manual / None的原因。 了解如何制作自己的NSManagedObject子類，而不是完全依靠Xcode是很有用的。

即使你不使用自動類生成，Xcode仍然可以提供幫助。

選擇菜單Editor → Create NSManagedObject Subclass。

然后會彈出一個窗口讓你選擇實體和數據模型。

選擇DataModel，然后點擊Next。然后選擇Location再點擊Next。

然后選擇保存位置，點擊Create結束。

現在兩個新的文件被添加到工程中了。第一個是Location+CoreDataClass.swift，它里面的內容是這樣的：

import Foundation
import CoreData
public class Location: NSManagedObject {
}

和你看到的一樣，Location繼承了NSManagedObject，而不是新建了一個NSObject。

第二個文件是Location+CoreDataProperties.swift：

import Foundation
import CoreData


extension Location {

    @nonobjc public class func fetchRequest() -> NSFetchRequest<Location> {
        return NSFetchRequest<Location>(entityName: "Location")
    }

    @NSManaged public var latitude: Double
    @NSManaged public var longitude: Double
    @NSManaged public var date: NSDate?
    @NSManaged public var locationDescription: String?
    @NSManaged public var category: String?
    @NSManaged public var placemark: NSObject?

}

在這個文件中，Xcode創建了與實體中的屬性相對應的實例。這里你沒有見過的東西是extension關鍵字。

通過extension（擴展），你可以將其他功能添加到現有對象，而無需更改該對象的源代碼。 這甚至適用于你實際上沒有這些對象的源代碼。 稍后在本教程中，您將看到一個如何使用擴展向iOS框架中的對象添加新方法的示例。

在這里，擴展名被用于其他目的。 如果稍后更改了Core Data模型，并且想要自動更新代碼以匹配這些更改，則可以再次選擇“創建NSManagedObject子類”，而Xcode將只覆蓋“Location + CoreDataProperties.swift”中的內容，但不會添加任何內容到Location + CoreDataClass.swift。

因此，如果你打算在之后覆蓋此文件，則更改Location + CoreDataProperties.swift并不是一個好主意。 不幸的是，Xcode在屬性的類型上有所不滿，所以你不得不對這個文件做一些修改。

首先要解決的是placemark變量。 因為你創建了一個Transformable類型的placemark，所以Xcode并不知道這是什么類型的對象，所以它選擇了泛型類型NSObject。但是你知道這將是一個CLPlacemark對象，所以你可以做些改變來讓事情變得更容易。

首先在Location+CoreDataProperties.swift中導入CoreLocation框架：

import CoreLocation

然后將placemark屬性修改為：

@NSManaged var placemark: CLPlacemark?

問號不能去掉，因為placemark是個可選型。

同時將date屬性的類型修改為Date：

@NSManaged var date: Date

NSDate是OC中的用法，在Swift中，我們使用Date。并且去掉問號，它不再是一個可選型。

最后，刪除category和locationDescription屬性后面的問號。 之前你告訴Core Data這些屬性不是可選項，所以他們不需要這個問號。

由于這是一個托管對象，并且數據存在于數據存儲區內，因此Swift將以特殊方式處理Location的變量。 @NSManaged關鍵字告訴編譯器這些屬性將在運行時由Core Data解析。 當你為這些屬性添加一個新的值的時候，Core Data會把這個值放到數據存儲中以保存，而不是放在一個普通的實例變量中。

這樣就結束了這個app的數據模型的定義。 現在你必須把它連接到一個數據存儲。

數據存儲

在iOS系統中，Core Data將其所有數據存儲到SQLite數據庫（發音為“SQL light”）。 如果你不知道SQLite是什么，那也行。 稍后你將看到該數據庫，但是你并不需要知道數據存儲中為了使用Core Data而做了些了什么。

但是，當應用程序啟動時，你必須初始化這些數據存儲。 對于使用Core Data的app來說，這個代碼是相同的，并且它在app的委托類中。

app委托（app delegate）是獲取與app有關的通知的對象。 例如，這是iOS通知應用程序啟動的地方。

你會在AppDelegate中做些修改。

打開AppDelegate.swift并且導入Core Data框架(在頂部第一行)：

import CoreData

在AppDelegate類的內部添加以下代碼：

lazy var persistentContainer: NSPersistentContainer = {
  let container = NSPersistentContainer(name: "DataModel")
  container.loadPersistentStores(completionHandler: {
    storeDescription, error in
    if let error = error {
      fatalError("Could load data store: \(error)")
    }
})
  return container
}()

這是就是你需要加載之前定義的數據模型的代碼，并將其連接到SQLite數據存儲。

這里的目標是創建一個所謂的NSManagedObjectContext對象。 這是你將用于與CoreData交談的對象。 為了獲得NSManagedObjectContext對象，應用程序需要做幾件事情：

1、從你之前創建的CoreDatamodel中創建一個NSManagedObjectModel。 該對象表示運行時的數據模型。 你可以從其中得到類型的實體，這些實體有什么屬性，等等。 在大多數app中，你不需要直接使用NSManagedObjectModel對象。

2、創建一個NSPersistentStoreCoordinator對象。該對象負責SQLite數據庫。

3、最后，創建NSManagedObjectContext對象并將其連接到持久存儲協調器。

這些對象一起被稱為“Core Data stack核心數據棧”。

在iOS 9中，你必須手動執行這些步驟，這可能會有點混亂。 幸運的是，iOS 10中有一個新的對象NSPersistentContainer，它負責處理所有事情。

這并不意味著你應該立即忘記你剛才了解到的NSManagedObjectModel和NSPersistentStoreCoordinator的內容，但是它可以幫你避免編寫一堆代碼。

剛剛添加的代碼將創建一個類型為NSPersistentContainer的實例變量persistentContainer。 為了得到我們之后的NSManagedObjectContext，你可以簡單的訪問一下persistentContainer的viewContext屬性。

為了方便起見，添加一個新屬性來從持久容器中獲取NSManagedObjectContext：

 lazy var managedObjectContext: NSManagedObjectContext = self.persistentContainer.viewContext

現在，我們已經做好使用CoreData的準備工作了。

編譯一下app確保沒有錯誤。 如果你運行app，你不會發現任何區別，因為你實際上還沒有使用Core Data。