[SwiftUI 100 天] Bookworm-part3 Core Data 和 SwiftUI

猫克杯
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译自 www.hackingwithswift.com/books/ios-s…
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结合 Core Data 和 SwiftUI

SwiftUI 和 Core Data 几乎是在十年前后被分别引入 —— SwiftUI 是伴随 iOS 13， 而 Core Data 是伴随 iPhoneOS 3 发布；这么早之前设置没有 iOS 的说法，因为 iPad 还没有发布。尽管相隔很久，为了让这两种强大的技术能够完美地协同工作，Apple 做了大量的工作，意味着将 Core Data 集成进 SwiftUI 就像天然设计好的一样。

首先是基础知识：Core Data 是一个“对象图谱和持久化框架”，这是对于定义对象和对象属性，然后从永久存储中读写它们的高级叫法。表面上看，使用它意味着使用Codable和UserDefaults这些东西，但它远不止这些：Core Data 能够排序和过滤我们的数据，对于更大的数据也成立 —— 基本上对于数据量没有限制。更棒的是，Core Data 还实现了各种高级的功能，你会依赖它们：包括数据可视化，数据懒加载，撤销和重做，等等。

在这个项目中我们只会用到 Core Data 强大功能中的一小部分，但我们很快就会扩展更多。现在我希望快速尝试一下。当你创建工程时，我让你把 Use Core Data 的 checkbox 勾选起来，它会给你的项目带来几项改变：

  • 你会拥有一个叫 Bookworm.xcdatamodeld 的文件，它描述了你的数据模型，实际上是一张类和它们属性的清单。
  • 在 AppDelegate.swift 和 SceneDelegate.swift 有配置 Core Data 的额外代码。

设置 Core Data 需要两步：创建一个“persistent container”，用于从设备存储中加载和保存实际的数据，并且把它注入 SwiftUI 环境，以便所有的视图都能访问它。

以上两步 Xcode 模板都已经为你完成。

因此，剩下要做的事情是决定我们要存入 Core Data 的数据，以及如何读取它们。为了开始这件事，我们需要打开 Bookworm.xcdatamodeld，然后用 Xcode 的模型编辑器描述我们的数据。

之前我们有下面这样一个数据结构：

struct Student {
    var id: UUID
    var name: String
}

不过，Core Data 并不像那样工作，它需要提前知道所有数据的类型，数据里包含的东西，以及数据之间是如何关联的。这正是 “xcdatamodeld” 文件存在的目的：我们定义类型为 “entities”，然后在 entity 里以 “attributes” 的方式创建属性，Core Data 负责把它们转换成运行时实际的数据库结构。

出于尝试的目的，请你点击 Add Entity 按钮来创建一个新的实体，然后双击这个实体重命名为 “Student”。然后，点击 Attributes 表格下点击 + 按钮添加两个 attribute: UUID 的 “id” 和字符串的 “name”。这样就告知了 Core Data 我们创建和保存学生实体的所有信息。现在，回到 ContentView.swift 以继续编码。

从 Core Data 中查询数据是通过一个fetch 请求来完成的 —— 我们描述我们需要的东西，它们应当如何排序，以及是否使用某些过滤器，而 Core Data 会返回所有匹配的数据。我们需要确保这个 fetch 请求随着时间的推移是足够新的，这样我们的界面上的学生信息才能保持同步。

SwiftUI 对此有一个解决方案 —— 你可以猜猜它是什么 —— 它是另一个属性包装器。这个属性包装器称为@FetchRequest，它接收两个参数：我们想要查询的实体，以及我们希望结果执行的排序方式。有一个特定的格式 —— 我们在 students 之前添加 fetch request 注解 —— 请将下面这个属性添加到ContentView：

解释一下，上面这行创建了一个 “Student” 实体的 fetch 请求，并且不应用排序，放进一个叫students，类型为FetchedResults的属性中。

有了这个属性，我们现在像使用常规数组一样使用students，但有一点你需要注意。首先看看下面这段把 students 数组放进List的代码：

var body: some View {
        VStack {
            List {
                ForEach(students, id: \.id) { student in
                    Text(student.name ?? "Unknown")
                }
            }
        }
    }
}

注意到了吗？是的，student.name是一个可选型 —— 它有可能有值，也有可能没有。这一点是 Core Data 将极大地困扰你的地方：它有可选数据的概念，但这种可选与 Swift 的可选型是完全不同的概念。如果我们在 Core Data 里说 “这个东西不能是可选的” (在模型编辑里操作)，它仍然会生成可选的 Swift 属性，因为 Core Data 关注属性在保存时是否有值 —— 它们也可以没有值。

如果你愿意，可以运行代码，不过现在做这个操作还没有意义 —— 列表是空的，因为我们什么数据都还没有添加，所以我们的数据库也是空的。为了解决这个问题，我们将要在列表下方创建一个按钮，每次点击这个按钮时随机添加一个新的学生。在这之前，我们需要一个叫做managed object context的新属性。

让我稍微放慢一下节奏，因为这里要介绍的内容非常重要。当我们定义 “Student” 实体时，实际发生在 Core Data 里的事情是，它为我们创建了一个继承自NSManagedObject的类。我们在代码中看不到这个类，因为它是在我们编译项目时自动生成的，就像 Core ML 的模型。这些对象之所以被称为managed，是因为 Core Data 负责管理它们：它从持久化容器中加载它们，也把它们写回持久化容器。

我们所有的 managed 对象都住在一个managed object context里，它负责实际获取 managed 对象，以及为我们保存变动等等。如果你愿意，可以拥有许多个 managed object contexts ，但我们一般不会这么做 —— 实际上多数情况下一个就够了。

我们并不需要自行创建这个 managed object context，因为 Xcode 已经为我们创建好它了。更好的是，它已经被添加到 SwiftUI 的环境，这也是@FetchRequest属性包装器能工作的原因 —— 它使用环境中可用的任何 managed object context。

尽管如此，当涉及到添加和保持对象时，我们还是需要访问 SwiftUI 环境中的 managed object context。这里是使用@Environment属性包装器的又一个例子 —— 我们可以请求当前的 managed object context，然后赋给一个属性为我们所用。

把这个属性添加到ContentView：

@Environment(\.managedObjectContext) var moc

下一步是添加一个生成随机学生并且把它保存到 managed object context 的按钮。为了凸显学生，我们用randomElement()从数组中随机选择姓和名。

把下面这个按钮添加到List：

Button("Add") {
    let firstNames = ["Ginny", "Harry", "Hermione", "Luna", "Ron"]
    let lastNames = ["Granger", "Lovegood", "Potter", "Weasley"]

    let chosenFirstName = firstNames.randomElement()!
    let chosenLastName = lastNames.randomElement()!

   	// 更多代码    
}

注意：一定有人会注意到我这里强制解包了randomElement()，但由于我们实际上手写了数组 —— 解包一定会成功。如果你讨厌强制解包，可以替换成空合操作符和默认值。

接下来是有趣的部分：我们将创建一个Student对象 —— 用 Core Data 为我们生成的类，它需要被附着到一个 managed object context，以便对象知道自己应当被存储在哪里。我们可以像操作常规结构体一样给它的属性赋值。

把下面三行代码添加到按钮的 action 闭包：

let student = Student(context: self.moc)
student.id = UUID()
student.name = "\(chosenFirstName) \(chosenLastName)"

最后，我们需要让 managed object context 保存这个对象。这是一个可能抛出错误的函数调用，因为理论上它可能失败。实践上，我们做的事情几乎没有机会失败，所以我们可以用try?来调用 —— 我们不关心错误捕获。

把最后一行代码添加到按钮的 action：

try? self.moc.save()

现在，你应该运行代码并且尝试了 —— 点击几次 Add 按钮，生成一些随机的学生，你会看到它们从侧面滑入列表。当你重新启动应用时，你会发现这些学生还在那里，因为 Core Data 保存了它们。

我们费了不少力气，了解了 entities 和 attributes 是什么，managed objects 是什么，fetch requests 是什么，以及如何用它们来请求数据和保存变化。在工程后续的部分，我们会继续深入 Core Data。

这一篇是工程概览的最后一部分，现在你可以把代码恢复到初始状态，确保你从我们的数据模型中删除了 Student 实体 —— 我们不再需要它了。


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