جلسه 20ام آموزش iOS - مقدمه ای بر iCloud برنامه نویسی

در این جلسه قصد داریم درباره iCloud ، صحبت کرده و نحوه ذخیره و بازیابی داده ها از iCloud ، را به شما آموزش دهیم. iCloud ، یکی از قابلیت های جدید در iOS 5 ، می باشد. از دید کاربر ، iCloud ، قابلیت ساده ای است که دسترسی به اطلاعات شخصی از تمام دستگاه ها را به صورت بی سیم و خودکار از طریق Apple ID ، فراهم می کند. از دیدگاه یک توسعه دهنده ، می توان از iCloud API ، در iOS SDK ، برای یکپارچه سازی خدمات iCloud ، در اپ خود استفاده نمود.

iCloud چیست؟

اساساً ، iCloud ، سرویسی است که به کاربر کمک می کند ، تا داده ها را در دستگاه ها ، همگام سازی (synchronize)  نماید. هدف اصلی ، این است که کاربران به راحتی ، به داده های خود (چه یک فایل ، چه یک document) بتوانند از طریق هر یک از دستگاه های iOS خود دست یابند. با این که می توانیم از سایر خدمات cloud ، برای ذخیره فایل یا داده ها استفاده نماییم ، اما ، ایده اصلی که در پشت iCloud وجود دارد ، این است که همگام سازی صریح (explicit synchronization) ، بین دستگاه ها حذف شود. شرکت اپل  تمایل ندارد که کاربران درگیر خدمات cloud و همگام سازی شوند. همه چیز ، به سادگی و بدون ایراد ، کار می کند.

فلسفه مشابه طراحی فوق ، برای توسعه دهندگان نیز  اعمال می شود. هنگامی که ما با iCloud ، کار می کنیم ، دیگر نیازی نیست که نحوه برقراری ارتباط با سرور cloud را بدانیم، یا داده ها را در iCloud آپلود نماییم. iOS ، کارهای سنگین را خودش مرتفع می سازد. تمرکز ما ، بر روی محتواها مانند مدیریت تغییر داده ها ، می باشد.

انواع ذخیره سازی

iCloud ، سه نوع iCloud storage ارائه می نماید:

• Key-value storage : ذخیره سازی مقدر کلید ، برای مقادیر گسسته ، همانند ترجیحات (preferences) ، تنظیمات (settings) و وضعیت اپ ساده.
• Document Storage : ذخیره سازی اسناد ، برای اطلاعات قابل مشاهده کاربر در فایل ها ، همانند اسناد پردازش کلمه (word processing documents) ، نقشه کشی و وضعیت اپ پیچیده.
• Core Data Storage : برای راه حل های مربوط به پایگاه داده های چند دستگاهی ( multi-device database) ، برای محتواهای ساخت یافته. iCloud Core Data storage ، بر روی ذخیره سازی document ساخته شده است و از iCloud API های مشابه استفاده می نماید.

بر اساس نوع داده ای که ما با آن کار می کنیم ، نوع مناسب از ذخیره سازی را انتخاب می نماییم. در این آموزش ، ما فقط نوع ذخیره سازی key-value storage را پوشش داده و به شما نحوه ساخت اپ ساده را نشان خواهیم داد که note ها (یادداشت ها) را با استفاده از iCloud ، ذخیره می کند. (در جلسات بعدی ، در مورد سایر انواع ذخیره سازی ها ، صحبت خواهیم کرد.)

فعال کردن iCloud

برای استفاده از iCloud ، ابتدا نیاز داریم که به Apple Developer Program بپیوندیم. اگر حساب کاربری ندارید ، اقدام به خرید آن نمایید ، زیرا داشتن حساب کاربری ، از پیش نیازهای استفاده از iCloud می باشد.

فرض می کنیم که شما یک حساب کاربری iOS developer دارید. ما ، ابتدا یک App ID ، با iCloud خواهیم ساخت. وارد پورتال iOS Provisioning Portal شده و در sidebar (نوار کناری) ، App ID را انتخاب می کنیم. یک App ID جدید ، با کلیک کردن بر روی کلیدی که در بالا و سمت راست صفحه قرار دارد ، ایجاد می کنیم ، مانند شکل زیر:

در صفحه بعد ، بخش توضیحات (description) و unique identifier ، را تکمیل می نماییم.

سپس ، به App ID ، که ساخته ایم رفته و بر روی گزینه configure ، برای فعال کردن سرویس iCloud ، کلیک می کنیم:

برای فعال کردن قابلیت iCloud ، گزینه Enable for iCloud را انتخاب کرده و کلید Done را کلیک می کنیم.

ساخت یک اپ ساده Note ، با iCloud Integration

 پس از آماده کردن App ID ، سراغ ایچاد پروژه Xcode می رویم. Xcode را باز کرده و یک پروژه جدید ایجاد می کنیم، تمپلت Empty Application را مانند تصویر زیر انتخاب می کنیم:

در صفحه بعد ، نام پروژه را TamNote قرار داده و یک شناسه برای فیلد company identifier انتخاب می کنیم. فراموش نکنیم که گزینه “Use Automatic Reference Counting” را انتخاب نماییم. کلید Next و Create را کلیک می نماییم.

فعال کردن Entitlement برای key-value storage

Entitlement ها (استحقاق)، مربوط به دو key-value می باشند که صلاحیت های ویژه یا مجوزهای امنیتی برای اپ شما درخواست می نمایند. هنگامی که سیستم ، این حقوق را برای شما تأمین می نماید ، اپ شما دسترسی به iCloud key-value storage را به دست می آورد.

برای استفاده از iCloud key-value storage ، ابتدا ، entitlement ها را در Xcode target editor فعال نماییم ، سپس گزینه use store with identifier را انتخاب می کنیم. به صورت خودکار ، یک شناسه مربوط به بسته اپ (bundle of App) ، در Input box تنظیم می شود.

طراحی رابط کاربری

کار بعدی که نیاز داریم انجام دهیم ، ایجاد Storyboard می باشد ، که viewهای مربوط به اپ را تعریف می نماید. به منوی File > New > New File رفته و Storyboard را در بخش تمپلت User Interface  انتخاب می کنیم. روی کلید Next کلیک کرده و iPhone device family را انتخاب می کنیم ، سپس ، روی کلید Create ، کلیک می کنیم.

هم چنین ، نباید فراموش کنیم که کدهای تولید شده در متد:

(BOOL)application:application didFinishLaunchingWithOptions:launchOptions

، در داخل فایل AppDelegate را حذف نماییم. متد ، باید به سادگی کد زیر باشد.

- (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions
{
    return YES;
}

به Storyboard رفته و رابط کاربری را مطابق تصویر زیر ، می سازیم:

ابتدا ، یک Table View Controller ، درگ کرده و آن را در یک Navigation Controller ، جاسازی می کنیم. یک کلید ، در بخش بالا سمت راست از navigation bar ، درگ کرده و یک شناسه به نام “Add”  تنظیم می نماییم. با این کار ، کلید  به طور خودکار ، به “+” ، تغییر خواهد یافت. سپس ، prototype cell را انتخاب کرده و style آن را به “Basic”  تغییر می دهیم.

Table View Controller دیگر را درگ کرده و آن را در یک Navigation Controller  جاسازی می کنیم. سپس ، Bar Button  را به داخل navigation bar درگ می کنیم. یکی از آنها را Cancel و دیگری را Save  نامگذاری می کنیم. سپس ، یک static row ، به Table View ، اضافه کرده و یک Text Field ، مطابق شکل زیر اضافه می کنیم:

عبارت “Add Note View Controller” ، وقتی که کاربر  روی کلید “+” ، ضربه بزند ، نمایش داده خواهد شد. کلید کنترل را فشار داده و نگه می داریم ، روی کلید “+” ، کلیک کرده و آن را به داخل “Add Note View Controller” درگ می کنیم. “Model” را به عنوان Segue action انتخاب می کنیم.

ایجاد کلاس های View Controller

در ادامه ، دو کلاس جدید برای ایجاد ارتباط با table view controller ، تعریف می نماییم. نام یکی از کلاس ها را NoteListViewController  قرار داده و آن را به عنوان زیر کلاس از UITableViewController  تنظیم می کنیم. به Storyboard رفته ، table view controller از Note را انتخاب کرده و آن را به کلاس NoteListViewController تخصیص می دهیم.

پس از آن ، مراحل مشابهی را برای ایجاد Table View Controller دیگر ، طی می نماییم و نام آن را AddNoteViewController ، قرار می دهیم. در آخر ، textfield را به AddNoteViewController متصل می کنیم و دو متد action ، برای Cancel و Save ، ایجاد می کنیم.

کدها در فایل AddNoteViewController.h ، باید مطابق زیر باشد:

@interface AddNoteViewController : UITableViewController
- (IBAction)cancel:(id)sender;
- (IBAction)save:(id)sender;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *noteTextField;
 
@end

کار با iCloud

در بخش قبل ، رابط کاربری را ایجاد کردیم. اکنون ، قصد داریم عملیات های اصلی اپ را پیاده سازی کنیم ، که عبارتند از:

• واکشی تمام یادداشت های (notes) در دسترس از cloud ، و نشان دادن آنها را داخل Table View.
• حذف یادداشت از cloud.
• افزودن یادداشت جدید و ذخیره کردن آن در cloud.

واکشی یادداشت ها

گام اول که نیاز داریم ، انجام دهیم ، پیاده سازی کلاس NoteListViewController  می باشد ، تا بتوانیم یادداشت های در دسترس در cloud  را در table view  نشان دهیم. فایل NoteListViewController.h  را باز کرده و خصیصه زیر را به آن اضافه می کنیم:

@property (strong, nonatomic) NSMutableArray *notes;

هدف این خصیصه ، ذخیره کردن یادداشت ها ، به صورت محلی می باشد. یادداشت ها را در مواقع مورد نیاز ، در table view نشان خواهیم داد. در ادامه ، نیاز داریم که یک lazy instantiation ، از این خصیصه بسازیم. کد زیر را در فایل NoteListViewController.m قرار می دهیم:

- (NSArray *)notes
{
    if (_notes) {
        return _notes;
    }
    
    _notes = [[[NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore] arrayForKey:@"AVAILABLE_NOTES"] mutableCopy];
    if (!_notes) _notes = [NSMutableArray array]; 
 
    return _notes;
}

الگوی lazy instantiation ، تمام یادداشت های موجود را از iCloud ، با استفاده از کلاس NSUbiquitousKeyValueStore ، واکشی می کند. کلید  “AVAILABLE_NOTE” ، کلیدی است که برای ذخیره کردن آرایه note در cloud استفاده می شود. key-value storage  مربوط به iCloud ، بسیار شبیه به local user defaults store  می باشد. ما از کلاس NSUserDefault  ، برای کار با local user defaults store استفاده می کنیم ، در حالی که ، برای iCloud key-value store ، ما از کلاس NSUbiquitousKeyValueStore برای خواندن و نوشتن داده های خصیصه ، استفاده می نماییم.

در ادامه ، متد viewDidLoad: را با کد زیر ویرایش می کنیم:

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    self.navigationItem.leftBarButtonItem = self.editButtonItem; 
    
    //  Observer to catch changes from iCloud 
    NSUbiquitousKeyValueStore *store = [NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore];
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(storeDidChange:)
                                                 name:NSUbiquitousKeyValueStoreDidChangeExternallyNotification
                                               object:store]; 
 
    [[NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore] synchronize]; 
    
    // Observer to catch the local changes      
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                             selector:@selector(didAddNewNote:)
                                                 name:@"New Note"
                                               object:nil]; 
}

آن چه که ما در اینجا ، انجام می دهیم ، این است که کلید Edit ، را در navigation bar اضافه کنیم ، تا کاربران بتوانند یادداشت خاصی را حذف نمایند. هم چنین ، یک ناظر به کنترلر را اضافه می کنیم ، تا زمانی که  داده ها در cloud ، تغییر داده می شوند ما بتوانیم notification (اعلان) ، آن را دریافت نماییم. هر دستگاهی که اپ را اجرا می نماید ، می تواند تغییرات key-value ، را در حساب کاربری iCloud کاربر ، آپلود نماید. به محض این که ، یک تغییر از iCloud دریافت شود، اعلان NSUbiquitousKeyValueStoreDidChangeExternallyNotification ارسال خواهد شد. بنابراین ، برای اطلاع داشتن از تغییرات key-value ، ما برای دریافت اعلان NSUbiquitousKeyValueStoreDidChangeExternallyNotification ، باید ثبت نام ( register ) ، نماییم.

برای اطمینان از این که ما با آخرین یادداشت های موجود  کار می کنیم ، یک متد همگام سازی را برای دریافت نسخه جدید از جفت key-value از iCloud ، فراخوانی می کنیم.

در نهایت ، یک ناظر دیگر برای مدیریت کردن اعلان “New Note”  ثبت می کنیم. این اعلان ، یک اعلان محلی است که وقتی کاربر ، یک یادداشت جدید ، با استفاده از “AddNoteViewController” ، اضافه می کند ، ارسال می شود.

بسیار خوب! بیایید ، سراغ پیاده سازی متدها برویم ، که در هنگام دریافت اعلان های فوق ، اجرا می شوند:

#pragma mark - Observer New Note
 
- (void)didAddNewNote:(NSNotification *)notification
{
    NSDictionary *userInfo = [notification userInfo];
    NSString *noteStr = [userInfo valueForKey:@"Note"];
    [self.notes addObject:noteStr];
    
    // Update data on the iCloud
    [[NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore] setArray:self.notes forKey:@"AVAILABLE_NOTES"];
    
    // Reload the table view to show changes
    [self.tableView reloadData];
}
 
#pragma mark - Observer
 
- (void)storeDidChange:(NSNotification *)notification
{
    // Retrieve the changes from iCloud
    _notes = [[[NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore] arrayForKey:@"AVAILABLE_NOTES"] mutableCopy];
    
    // Reload the table view to show changes
    [self.tableView reloadData];
}

متد didAddNote ، زمانی که کاربر یک یادداشت جدید ذخیره می کند فراخوانی می شود. ما ابتدا ، یادداشتی را که جدیداً توسط کاربر ایجاد شده ، بازیابی می کنیم و آن را به آرایه محلی اضافه می کنیم ، سپس ، آرایه را در iCloud آپلود می کنیم. در نهایت ، table view را برای نشان دادن یادداشت جدید ، دوباره لود (load) می کنیم.

متد storeDidChange ، زمانی که داده ها در cloud تغییر می یابند ، فرخوانی خواهد شد. هنگامی که کاربر یک یادداشت جدید با استفاده از iPhone ، اضافه می کند ، اپ در دستگاه دیگر (برای مثال ، iPad) مطلع می شود. زمانی که  هر نوع به روز رسانی انجام شود ، ما به سادگی آخرین یادداشت موجود را از iCloud دوباره بازیابی کرده ، آن را به صورت محلی ، ذخیره می کنیم و table view را برای نشان دادن یادداشت ها ، مجدداً لود ، می کنیم.

نمایش دادن یادداشت ها در Table View

ما تقریباً ، یکپارچه سازی با iCloud را تکمیل کرده ایم. اگر شما قبلاً آموزش UITableView را خوانده باشید ، با این بخش آشنایی دارید. از آن جایی که قبلاً یادداشت های ذخیره شده در iCloud را بازیابی کرده ایم ، بقیه مراحل پیاده سازی مربوط به نمایش دادن یادداشت ها در table view ، می باشد. در فایل NoteListViewController.m ، کد زیر را اضافه می کنیم:

- (NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView
{
    return 1;
}
 
- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section
{
    return [self.notes count];
}
 
- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    static NSString *CellIdentifier = @"Cell";
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier forIndexPath:indexPath];
    
    NSString *note = [self.notes objectAtIndex:indexPath.row];
    [cell.textLabel setText:note];
    
    return cell;
}

کد فوق ، بسیار ساده است. ما فقط یادداشت ها را در آرایه table view ، نمایش می دهیم.

حذف یادداشت ها از iCloud

برای حذف یادداشت ها از iCloud ، نیاز داریم که کد زیر را در فایل NoteListViewController.m پیاده سازی کنیم:

// Override to support conditional editing of the table view.
- (BOOL)tableView:(UITableView *)tableView canEditRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    // Return NO if you do not want the specified item to be editable.
    return YES;
}
 
// Override to support editing the table view.
- (void)tableView:(UITableView *)tableView commitEditingStyle:(UITableViewCellEditingStyle)editingStyle forRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    if (editingStyle == UITableViewCellEditingStyleDelete) {
        [self.notes removeObjectAtIndex:indexPath.row];
        [self.tableView deleteRowsAtIndexPaths:[NSArray arrayWithObject:indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationLeft];
        [[NSUbiquitousKeyValueStore defaultStore] setArray:self.notes forKey:@"AVAILABLE_NOTES"];
    }
}

هنگامی که کاربر ، یک یادداشت را از table view حذف می کند ، ما یادداشت انتخاب شده را از آرایه محلی ، و ردیف انتخاب شده را از table view  حذف می کنیم. در آخر ، آرایه یادداشت های به روز شده را به iCloud ارسال می کنیم.

افزودن یادداشت

اکنون ، به بخش آخر پیاده سازی می رسیم – پیاده سازی AddNoteViewController  ، برای افزودن یادداشت به cloud . به فایل پیاده AddNoteViewController رفته و کد زیر را اضافه می کنیم.

- (IBAction)cancel:(id)sender {
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}
 
- (IBAction)save:(id)sender {
    // Notify the previouse view to save the changes locally
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] postNotificationName:@"New Note" object:self userInfo:[NSDictionary dictionaryWithObject:self.noteTextField.text forKey:@"Note"]];
    
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}

به یاد دارید که ما اعلان “New Note”  را در NoteListViewController  ثبت کرده ایم. در اینجا متد save ، فرستنده اعلان است. هنگامی که کاربر کلید save  را برای ذخیره کردن یادداشت ضربه می زند ، اپ ، اعلان “New Note” ، را به یادداشتی که اخیراً ایجاد شده ، پیوست کرده و پست می کند. این اعلان ، توسط NoteListViewController ، برداشته شده و یادداشت را در cloud ، ذخیره می کند.

تست اپ Note

برای تست اپ Note ، مجبور هستیم که آن را بر روی یک دستگاه واقعی ، برای کامپایل  کردن و اجرا قرار دهیم. برای تست اپ ، نمی توانیم از شبیه ساز استفاده کنیم ؛ زیرا شبیه ساز از iCloud پشتیبانی نمی کند. برای تست همزمانی iCloud می توانیم از دو دستگاه استفاده کنیم. باید مطمئن باشیم که iCloud ، در هر دو دستگاه فعال است. اپ را راه اندازی کرده و یک یادداشت در یکی از دستگاه ها اضافه می کنیم. ما یادداشت ظاهر شده در دستگاه دیگر را مشاهده خواهیم کرد.

موضوع جلسه بعد چیست؟

در این جلسه ، ما آموزش اصول یکپارچه سازی iCloud و نحوه انجام ذخیره /بازیابی داده ها ، با استفاده از key-value storage ، پوشش دادیم. یک محدودیت برای این نوع از ذخیره سازی ها وجود دارد. فضای کل موجود در حافظه iCloud key-value در اپ ، 1 مگابایت ، به ازای هر کاربر می باشد. حداکثر تعداد کلیدها ، 1024 می باشد و محدودیت اندازه  برای هر مقدار مرتبط با یک کلید ، 1 مگابایت می باشد. بنابراین ، اگر یادداشت حاوی مقدار زیادی داده باشد ، از حد مجاز iCloud  تجاوز خواهد کرد.

از این رو ، key-value storage ، برای هر نوع از داده ها مناسب نیست. به طور معمول ، این روش ، برای ذخیره سازی ترجیحات و تنظیمات اپ ، مناسب می باشد. در آموزش بعدی ، قصد داریم نحوه ذخیره document ها را با استفاده از document storage ، نشان دهیم. البته ، یک اپ برای نشان دادن نحوه استفاده از document storage ، خواهیم ساخت.