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Realm在iOS中的简单使用

  • Realm是由美国YCombinator孵化的创业团队历时几年打造,第一个专门针对移动平台设计的数据库
  • Realm是一个跨平台的移动数据库引擎,目前支持iOSAndroid平台,同时支持Objective-CSwiftJavaReact NativeXamarin等多种编程语言
  • Realm并不是对SQLite或者CoreData的简单封装, 是由核心数据引擎C++打造,是拥有独立的数据库存储引擎,可以方便、高效的完成数据库的各种操作

Realm简单介绍

Realm的优势与亮点

  • 开源。Realm移动端数据库相关代码已全部开源。数千开发者在GitHub上参与了相关工作。另外还有几百个Realm数据库相关的扩展。
  • 简单易用:Core DataSQLite庞大的学习量和繁杂的代码足以吓退绝大多数刚入门的开发者,而换用Realm,则可以极大地减少学习代价和学习时间,让应用及早用上数据存储功能
  • 跨平台:现在绝大多数的应用开发并不仅仅只在iOS平台上进行开发,还要兼顾到Android平台的开发。为两个平台设计不同的数据库是不明智的,而使用Realm数据库,iOSAndroid无需考虑内部数据的架构,调用Realm提供的API就可以完成数据的交换
  • 线程安全。程序员无需对在不同线程中,对数据库的读取一致性做任何考虑,Realm会保证每次读取都得到一致的数据

可视化工具Realm Browser

为了配合Realm的使用,Realm还提供了一个轻量级的数据库查看工具Realm Browser,借助这个工具,开发者可以查看数据库当中的内容,并执行简单的插入和删除操作。Realm Browser可以在App Store中下载安装

Realm Browser

需要注意的是

如果需要调试, 可以通过NSHomeDirectory()打印出Realm数据库地址, 找到对应的Realm文件, 然后用Realm Browser可视化工具打开即可

Realm的安装

Realm的Github地址

手动安装

当使用手工方式安装Realm时,可以按照如下步骤进行

  • 登录Realm官方网站或者Github,下载Realm的最新版本并解压
  • Realm.frameworkios/static/文件夹拖曳到您Xcode项目中的文件导航器当中, 确保Copy items if needed选中然后单击Finish
  • Xcode文件导航器中选择您的项目,然后选择您的应用目标,进入到Build Phases选项卡中。在Link Binary with Libraries中单击 + 号然后添加libc++.tbd以及libz.tbd

RealmResource

使用CocoaPods安装

当使用CocoaPods方式安装Realm时,以Objective-C为例

  • CocoaPods版本要求是1.1.0及以上版本
  • Podfile中,添加pod 'Realm',如有需要, 添加pod 'Realm/Headers'到测试项目中
  • 在终端运行pod install即可安装
  • Swift中需要输入pod 'RealmSwift'才可以安装
  • 如果是混编项目,就需要安装OC的Realm, 然后要把 Swift/RLMSupport.swift文件一同编译进去

RLMSupport.swift

RLMSupport.swift这个文件为Objective-C版本的Realm集合类型中引入了Sequence一致性,并且重新暴露了一些不能够从Swift中进行原生访问的Objective-C方法,例如可变参数variadic arguments等, 更加详细的说明见官方文档

Xcode插件

  • Realm提供了一个Xcode插件,来方便的创建RLMObject类,这需要我们首先安装相关的插件
  • 打开Realm文件夹中的plugin/RealmPlugin.xcodeproj并进行编译,重启Xcode之后插件即可生效
  • 当需要新建RLMObject类时,在新建类的选项中选择Realm Model Object即可

Realm Model

Realm的类定义说明

Realm框架中,定义了二十个核心类、常量、枚举类型、协议等,常用的如:RLMRealm类、RLMObject类、RLMResults类等, 我们可以从Realm官方网站上查看所有的定义以及使用说明

RLMRealm类

  • 一个RLMRealm类的对象可以认为是一个Realm的数据库。Realm数据库既可以存储在硬盘上,同时也可以存储在内存中
  • Realm是框架的核心所在,是我们构建数据库的访问点,就如同Core Data的管理对象上下文managed object context一样
  • RLMRealm类中,常用的属性或方法如下
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// 获取默认的Realm数据库
+ (instancetype)defaultRealm;


//实例化一个RLMRealm类的对象
//根据配置参数获得RLMRealm
+ (nullable instancetype)realmWithConfiguration:(RLMRealmConfiguration *)configuration error:(NSError **)error;

//根据指定持久化文件路径获得RLMRealm
+ (instancetype)realmWithPath:(NSString *)path;


//对Realm数据库进行读写操作
//在Realm上开始写入事务, 每个Realm文件一次只能打开一个写事务
- (void)beginWriteTransaction;

//在当前写入事务中提交所有写入操作,并结束事务
- (void)commitWriteTransaction;
//没有足够的磁盘空间来保存写入或由于意外的I / O错误,此方法可能会失败, 并返回error信息
- (BOOL)commitWriteTransaction:(NSError **)error;
// 在当前写入事务中提交所有写入操作,而不收到此写入事件的特定通知
- (BOOL)commitWriteTransactionWithoutNotifying:(NSArray<RLMNotificationToken *> *)tokens error:(NSError **)error;

// 回滚在当前写入事务期间进行的所有写入并结束事务
- (void)cancelWriteTransaction;

//执行写入事务内给定块中包含的操作
- (void)transactionWithBlock:(__attribute__((noescape)) void(^)(void))block;
//执行写入事务内给定块中包含的操作, 如果发生错误,则返回时包含NSError描述问题的对象
- (BOOL)transactionWithBlock:(__attribute__((noescape)) void(^)(void))block error:(NSError **)error;


//添加或更新一个对象
- (void)addObject:(RLMObject *)object;
//将现有对象添加或更新到Realm中, 有则更新没有则插入
- (void)addOrUpdateObject:(RLMObject *)object;
//添加或更新多个对象
- (void)addObjects:(id<NSFastEnumeration>)objects;
- (void)addOrUpdateObjects:(id<NSFastEnumeration>)objects;


//删除对象
- (void)deleteObject:(RLMObject *)object;
- (void)deleteObjects:(id)array;
- (void)deleteAllObjects;

RLMObject类

  • Realm数据库中存储的都是RMObject对象,RLMObject类是所有可以存储在Realm数据库中的对象的根类
  • 凡是可以存储在Realm数据库中的对象都是RLMObject类或RLMObject类的子类
  • 要创建一个数据模型,我们只需要继承RLMObject,然后设计我们想要存储的属性即可
  • RLMObject类中,我们可以添加属性,添加的属性类型可以支持如下类型:
    • NSString:字符串
    • NSInteger, int, long, float, double:数字型,注意没有CGFloat
    • BOOL/bool:布尔型
    • NSDate:日期型
    • NSData:二进制字符型
    • NSNumber<X>: 其中X必须RLMInt, RLMFloat, RLMDoubleRLMBool类型
    • RLMArray<X>: 其中X必须是RLMObject类的子类, 用于建模多对多关系
    • RLMObject的子类,用于建模多对一关系
  • RLMObject类中,比较常用如下方法:
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//创建Realm对象, 传入一个NSArray或NSDictionary实例来设置对象属性的值
- (nonnull instancetype)initWithValue:(nonnull id)value;

//在Realm数据库中,获取该RLMObject类的所有对象
+ (RLMResults *)allObjects;

//根据查询条件返回满足条件的所有RLMObject类的对象
+ (RLMResults *)objectsWhere:(NSString *)predicateFormat, ...;

//使用默认Realm中的给定主键检索此对象类型的单个实例
+ (nullable instancetype)objectForPrimaryKey:(nullable id)primaryKey;

//从指定的Realm返回此对象类型的所有对象
+ (nonnull RLMResults *)allObjectsInRealm:(nonnull RLMRealm *)realm;

//返回与指定Realm中给定谓词匹配的此对象类型的所有对象
+ (nonnull RLMResults *)objectsInRealm:(nonnull RLMRealm *)realm where:(nonnull NSString *)predicateFormat, ...;

RLMResults类

  • 当我们执行一个查询操作后,查询出满足条件的RLMObject对象会存放在一个RLMResults对象中
  • RLMResults类是一个数组类型的数据结构,因此在其类定义中,提供了很多与数组类似的属性和方法

相关属性

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//结果集合中的对象个数
@property (readonly, assign, nonatomic) NSUInteger count;

//结果集合中对象的类型
@property (readonly, assign, nonatomic) RLMPropertyType type;

//管理此结果集合的Realm对象
@property (readonly, nonatomic) RLMRealm *_Nonnull realm;

//结果集合中包含的对象的类名称
@property (readonly, copy, nonatomic, nullable) NSString *objectClassName;

相关方法

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//返回结果集合中的第一个对象
- (nullable RLMObjectType)firstObject;

//返回结果集合中的最后一个对象
- (nullable RLMObjectType)lastObject;

//根据索引index获取其中的某个对象
- (RLMObjectType)objectAtIndex:(NSUInteger)index;

//根据对象返回其索引
- (NSUInteger)indexOfObject:(RLMObjectArgument)object;

//返回与谓词匹配的结果集合中第一个对象的索引
- (NSUInteger)indexOfObjectWhere:(nonnull NSString *)predicateFormat, ...;

//返回与结果集合中给定谓词匹配的所有对象
- (RLMResults<RLMObjectType> *)objectsWhere:(NSString *)predicateFormat, ...;

//返回RLMResults从现有结果集合中排序的内容
- (RLMResults<RLMObjectType> *)sortedResultsUsingKeyPath:(NSString *)keyPath ascending:(BOOL)ascending;

//返回RLMResults与现有结果集合不同的内容
- (nonnull RLMResults<RLMObjectType> *)distinctResultsUsingKeyPaths:(nonnull NSArray<NSString *> *)keyPaths;

更多相关类及其属性和方法, 可参考官方文档

https://realm.io/docs/objc/latest/api/Classes.html

Realm的使用

Realm中一些常用的类及其类的属性和方法上面已经介绍了, 下面我们就介绍Realm的使用方法

创建RLMObject类

我们首先创建一个Student类,该类是RLMObject类的一个子类, 下图就是按照之前安装的Xcode插件创建的

image

  • Student添加两个属性, RLMObject官方建议在RLMObject类中添加的属性,是不需要指定属性关键字的,完全交由Realm处理
  • 假如设置了,这些attributes会一直生效直到RLMObject被写入realm数据库
  • RLM_ARRAY_TYPE宏创建了一个协议,从而允许 RLMArray<Car>语法的使用
  • 如果RLM_ARRAY_TYPE宏没有放置在模型接口的底部的话,您或许需要提前声明该模型类
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@interface Student : RLMObject

@property int num;
@property NSString *name;

@end
RLM_ARRAY_TYPE(Student)

存储操作

  • 对于RLMObject类型的对象,我们可以直接对创建的对象进行存储
  • 第一步, 初始化对象
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// 方式一: 接受一个数组对象
Student *stu1 = [[Student alloc]initWithValue:@[@1, @"jun"]];

//方式二: 接受一个字典对象
Student *stu2 = [[Student alloc]initWithValue:@{@"num": @2, @"name":@"titan"}];

//方式三: 属性赋值
Student *stu3 = [[Student alloc]init];
stu3.num = 3;
stu3.name = @"titanjun";

第二步就是把RLMObject对象写入Realm数据库, 同样有三种方式

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//方式一: 提交事务处理
//获取Realm对象
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
//开始写入事务
[realm beginWriteTransaction];
//添加模型对象
[realm addObject:stu1];
//提交写入事务
[realm commitWriteTransaction];


//方式二: 在事务中调用addObject:方法
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
[realm transactionWithBlock:^{
[realm addObject:webSite1];
[realm addObject:webSite2];
}];


//方式三: 在十五中创建新的对象并添加
[realm transactionWithBlock:^{
//添加模型
[Student createInRealm:realm withValue:@{@"num": @3, @"name":@"coder"}];
}];

一定要注意的是

  • 所有的必需属性都必须在对象添加到Realm前被赋值
  • 如果在进程中存在多个写入操作的话,那么单个写入操作将会阻塞其余的写入操作,并且还会锁定该操作所在的当前线程
    • 建议常规的最佳做法:将写入操作转移到一个独立的线程中执行
    • 官方给出的建议:由于Realm采用了MVCC设计架构,读取操作并不会因为写入事务正在进行而受到影响
    • 除非您需要立即使用多个线程来同时执行写入操作,不然您应当采用批量化的写入事务,而不是采用多次少量的写入事务
    • 下面的代码就是把写事务放到子线程中去处理
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dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
[realm transactionWithBlock:^{
[realm addObject: stu4];
}];
});

查询操作

  • Realm中也提供了功能强大的数据查询能力,如果会使用SQL语言的话,上手的难度更低
  • Realm的查询功能中,也可以像SQL一样使用各种条件查询关键字,查询的结果会保存在一个RLMResults类的数组中
  • 全量查询, 通过调用allObjects方法, 得到该表中的所有数据
  • 条件查询,设置一些查询条件,从而查询出符合条件的对象
    • Realm的查询条件可以使用==、<=、<、>=、>、!=、BETWEEN、CONTAINS 以及 ENDSWITH等多种操作符

全量查询

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//1. 获取所有数据
RLMResults *resArr = [Student allObjects];
NSLog(@"%@", resArr);

//2. 添加一条数据
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
Student *stu = [[Student alloc]initWithValue:@[@10, @"coder"]];
[realm transactionWithBlock:^{
[realm addObject:stu];
}];

//3. 一旦检索执行之后, RLMResults 将随时保持更新
NSLog(@"%@", resArr);

条件查询

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//条件查询
RLMResults *stuArr = [Student objectsWhere:@"num > 7"];
NSLog(@"%@", stuArr);

//排序
//排序不会对原数组进行操作, 会返回一个新的数组
RLMResults *stuArr2 = [stuArr sortedResultsUsingKeyPath:@"name" ascending:YES];
NSLog(@"%@", stuArr2);


//链式查询
RLMResults *stuArr3 = [stuArr2 objectsWhere:@"num > 8"];
//可以不断的根据上一个查询结果进行查询
RLMResults *stuArr4 = [stuArr3 objectsWhere:@"num > 9"];
NSLog(@"%@", stuArr4);

更新操作

  • 需要修改的模型一定是被Realm所管理的模型, 而且已经和磁盘上的对象进行地址映射
  • 对新添加的模型进行更新
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//获取Realm对象
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
Student *stu4 = [[Student alloc]initWithValue:@{@"num": @4, @"name":@"titan4"}];
//添加数据
// 这个模型stu, 已经被realm 所管理, 而且, 已经和磁盘上的对象, 进行的地址映射
[realm transactionWithBlock:^{
//添加模型
[realm addObject:stu4];
}];

// 这里修改的模型, 一定是被realm所管理的模型
[realm transactionWithBlock:^{
stu4.name = @"coder4";
}];
  • 根据查询到的数据更新指定属性的数据
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//条件查询
RLMResults *results = [Student objectsWhere:@"num = 4"];
Student *stu = results.firstObject;

//更新指定属性的数据
[realm transactionWithBlock:^{
stu.name = @"titanking";
}];
  • 当有主键的情况下, 使用Update方法
  • addOrUpdateObject会去先查找有没有传入的Student相同的主键,如果有,就更新该条数据
  • 这里需要注意,addOrUpdateObject这个方法不是增量更新,所有的值都必须有,如果有哪几个值是null,那么就会覆盖原来已经有的值,这样就会出现数据丢失的问题
  • createOrUpdateInRealm:withValue这个方法是增量更新的,后面传一个字典,使用这个方法的前提是有主键
  • 方法会先去主键里面找有没有字典里面传入的主键的记录,如果有,就只更新字典里面的子集;如果没有,就新建一条记录
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//获取Realm对象
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
Student *stu2 = [[Student alloc]initWithValue:@{@"num": @12, @"name":@"titan"}];

//addOrUpdateObject方式
[realm transactionWithBlock:^{
[realm addOrUpdateObject:stu2];
}];

//createOrUpdateInRealm方式
[realm transactionWithBlock:^{
[Student createOrUpdateInRealm:realm withValue:@{@"num": @11, @"name":@"titan11"}];
}];

删除操作

  • 删除的模型, 一定要求是被realm所管理的已经存在的模型
  • 当需要在Realm中删除某些对象时,需要注意的是,该方法的执行需要在一个事务中进行
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//获取Realm对象
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];

//根据条件删除一条数据
RLMResults *results = [Student objectsWhere:@"name = 'titanking'"];
Student *titan1 = results.firstObject;

// 删除单条记录
[realm transactionWithBlock:^{
[realm deleteObject:titan1];
}];



//删除所有符合条件的数据
RLMResults *results = [Student objectsWhere:@"name = 'coder'"];
for (Student *stu in results) {
[realm transactionWithBlock:^{
[realm deleteObject:stu];
}];
}



//删除表中所有的数据
[realm transactionWithBlock:^{
[realm deleteAllObjects];
}];



/*场景, 根据主键删除一个模型*/
// 1. 根据主键, 查询到这个模型(这个模型, 就是被realm数据库管理的模型)
Student *res = [Student objectInRealm:realm forPrimaryKey:@4];

//2. 删除该模型
[realm transactionWithBlock:^{
[realm deleteObject:res];
}];

Realm数据库机制

  • 上面用到的获取realm对象的方式都是通过defaultRealm来获取默认配置的realm对象
  • 当我们需要创建不同的realm表格时又该如何操作呢?
  • 下面我们来看一下
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- (void)setDefaultRealmForUser:(NSString *)username {
//先获取默认配置
RLMRealmConfiguration *config = [RLMRealmConfiguration defaultConfiguration];

//设置只读数据库
//config.readOnly = YES;

// 使用默认的目录,但是使用用户名来替换默认的文件名
config.fileURL = [[[config.fileURL URLByDeletingLastPathComponent]
URLByAppendingPathComponent:username]
URLByAppendingPathExtension:@"realm"];
// 将这个配置应用到默认的 Realm 数据库当中
[RLMRealmConfiguration setDefaultConfiguration:config];
}

做好上述配置之后, 便可创建不同的数据库了

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// 不同的用户, 使用不同的数据库
[self setDefaultRealmForUser:@"zhangsan"];

//这里也只需要调用默认配置即可
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];

通知

  • Realm实例将会在每次写入事务提交后,给其他线程上的Realm实例发送通知
  • 一般控制器如果想一直持有这个通知,就需要申请一个属性, 强引用该属性,strong持有这个通知
  • 集合通知是异步触发的,首先它会在初始结果出现的时候触发,随后当某个写入事务改变了集合中的所有或者某个对象的时候,通知都会再次触发
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//强引用属性
@property (nonatomic, strong) RLMNotificationToken *token;


- (void)setUp {
[super setUp];

RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
// 获取 Realm 通知
self.token = [realm addNotificationBlock:^(RLMNotification _Nonnull notification, RLMRealm * _Nonnull realm) {
NSLog(@"接收到变更通知--%@", notification);
}];

//结束该通知
[self.token stop];
}


- (void)testExample {
NoticeModel *noticeM = [[NoticeModel alloc] initWithValue:@{@"num": @1, @"name": @"sz"}];

//添加数据, 数据操作之后便会通知上述通知中心执行相应操作
RLMRealm *realm = [RLMRealm defaultRealm];
[realm transactionWithBlock:^{
[realm addObject:noticeM];
}];
}

数据库迁移

  • 数据库存储方面的增删改查应该都没有什么大问题,比较蛋疼的应该就是数据迁移了
  • 在版本迭代过程中,很可能会发生表的新增,删除,或者表结构的变化,如果新版本中不做数据迁移,用户升级到新版,很可能就直接crash了
  • 数据迁移一直是困扰各类型数据库的一大问题, 但是对于Realm来说, 却方便很多, 这也是Realm的优点之一
    • 新增删除表,Realm不需要做迁移
    • 新增删除字段,Realm不需要做迁移; Realm会自行检测新增和需要移除的属性,然后自动更新硬盘上的数据库架构
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//需要在以下方法中进行配置
- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
// 获取默认配置, 迁移数据结构
RLMRealmConfiguration *config = [RLMRealmConfiguration defaultConfiguration];

// 1. 设置新的架构版本。这个版本号必须高于之前所用的版本号(如果您之前从未设置过架构版本,那么这个版本号设置为 0)
int newVersion = 4;
config.schemaVersion = newVersion;

// 2. 设置闭包,这个闭包将会在打开低于上面所设置版本号的 Realm 数据库的时候被自动调用
[config setMigrationBlock:^(RLMMigration *migration, uint64_t oldSchemaVersion){
if (oldSchemaVersion < newVersion) {

NSLog(@"数据结构会自动迁移");

// enumerateObjects:block: 遍历了存储在 Realm 文件中的每一个“Person”对象
[migration enumerateObjects:@"DataMigration" block:^(RLMObject * _Nullable oldObject, RLMObject * _Nullable newObject) {
// 只有当 Realm 数据库的架构版本为 0 的时候,才添加 “fullName” 属性
if (oldSchemaVersion < 1) {
newObject[@"fullName"] = [NSString stringWithFormat:@"%@ %@", oldObject[@"firstName"], oldObject[@"lastName"]];
}
// 只有当 Realm 数据库的架构版本为 0 或者 1 的时候,才添加“email”属性
if (oldSchemaVersion < 2) {
newObject[@"email"] = @"";
}
// 替换属性名(原字段重命名)
if (oldSchemaVersion < 3) { // 重命名操作应该在调用 `enumerateObjects:` 之外完成
[migration renamePropertyForClass:Person.className oldName:@"yearsSinceBirth" newName:@"age"];
}
}];
}
}];

// 3. 告诉 Realm 为默认的 Realm 数据库使用这个新的配置对象
[RLMRealmConfiguration setDefaultConfiguration:config];

// 4. 现在我们已经告诉了 Realm 如何处理架构的变化,打开文件之后将会自动执行迁移
[RLMRealm defaultRealm];


return YES;
}
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