جلسه پانزدهم آموزش iOS: آشنایی با Core Data - داده های پایدار

در این جلسه ، ما مقدمه ای کوتاه در مورد Core Data ، ارائه داده و با هم یک اپ ساده ، با استفاده از Core Data ، خواهیم ساخت.

در آموزش این جلسه ، در مورد پایداری (persistence) در آیفون (یا سایر دستگاه های تحت iOS) صحبت می کنیم. مفهوم پایداری به این معنا است که ، داده هایی که در اپ ما قرار دارند ، طی راه اندازی های مختلف اپلیکیشن ، در جای خود باقی بمانند. مفهوم پایداری ، به کاربران اجازه می دهد ، داده های پایدار را ذخیره کرده و آنها را بازیابی نمایند؛ به طوری که ، هر بار که از برنامه خود استفاده می نمایند ، مجبور نباشند ، اطلاعات خود را دوباره وارد نمایند. چندین روش ، برای ذخیره سازی داده ها در دستگاه های iOS ، وجود دارند، اما اکثر آنها ، برای ذخیره داده های پیچیده ، مناسب نیستند. این روش ها ، معمولاً برای ذخیره تنظیمات ، یا پیش بارگذاری (preload) برخی از داده ها ، مانند “Property List” و “Archiving Objects” ، مورد استفاده قرار می گیرند. به همین دلیل است که ، ما به سراغ Core Data خواهیم رفت، تا ببینیم ، به چه صورت می توانیم از آن برای مدیریت داده ها در پایگاه داده ، استفاده نماییم.

هدف از این آموزش ، فراهم آوردن مقدمه عملی ، جهت آشنایی با چارچوب Core Data ، می باشد. برای بهره مندی بیشتر از این آموزش ، انتظار داریم که آموزش های مربوط به Storyboard و UITableView را مطالعه کرده باشید.

Core Data یک پایگاه داده نیست!

زمانی که ما از داده پایدار ، صحبت می کنیم ، چیزی که به ذهن افراد می آید ، مفهوم پایگاه داده (database) می باشد. اگر با Oracle یا MySQL ، آشنایی داشته باشید ، می دانید که پایگاه داده رابطه ای (relational database) داده ها را در فرمی به شکل جدول ، با چندین سطر و ستون ، ذخیره می کند ، و معمولاً از طریق پرس و جوهای ( SQL Queries ) ، دسترسی به داده ها را تسهیل می نماید. نباید Core Data را با database اشتباه گرفت. اگر چه SQLite database ، به طور پیش فرض ، مخزن پایدار (persistent store) ، برای Core Data در آیفون می باشد، با این حال ، Core Data ، پایگاه داده رابطه ای نیست. در واقع ، Core Data ، یک چارچوب (framework) است که به توسعه دهنده گان اجازه می دهد ، داده ها را در پایگاه داده به شیوه شیء گرا ، ذخیره (یا بازیابی) نمایند. از طریق Core Data ، به سادگی می توانیم ، اشیاء درون اپ را به رکوردهای جدول در پایگاه داده ، نگاشت (map) کنیم ، بدون این که با SQL ، آشنایی داشته باشیم.

برای نشان دادن این مفهوم ، بیایید ساخت یک اپ را با استفاده از Core Data ، شروع کنیم. نام این اپ ، My Store ، است. این اپ ، بسیار ساده بوده و تمام دستگاه هایی را که آنها را به همراه نام ، ورژن و کارخانه سازنده ، جمع آوری کرده ایم ، ذخیره می کند.

ساخت یک اپ ساده با Core Data

ابتدا ، بیایید یک پروژه با Core Data ، ایجاد می کنیم. Xcode را باز کرده و یک پروژه جدید ، ایجاد می کنیم. تمپلت Empty Application را مطابق شکل زیر ، انتخاب می کنیم.

در صفحه بعد ، MyStore را به عنوان نام پروژه ، وارد می کنیم. iPhone را در بخش Device Family ، انتخاب می کنیم. باید اطمینان حاصل شود که گزینه های Use Story boards ، Use Core Data و Use Automatic Reference Counting ، به حالت انتخاب شده باشد. کلید Next و Create را فشار می دهیم.

Core Data Stack

قبل از شروع کار روی پروژه ، ابتدا باید Core Data Stack (پشته Core Data) را بشناسیم:

Managed Object Model – طرحی (schema) را که در اپ استفاده می کنیم ، توصیف می کند.  اگر با پایگاه داده آشنایی داشته باشید ، متوجه می شوید که این طرح مربوط به پایگاه داده می باشد. با این حال ، طرح ، به وسیله مجموعه ای از اشیاء (که به عنوان entity ها شناخته می شوند) ، نمایش داده می شوند. در Xcode در حقیقت Managed Object Model ، در یک فایل با پسوند . xcdatamodeld ، تعریف می شود. می توانیم از visual editor ، برای تعریف entity ها و ویژگی ها و همچنین روابط آنها ، استفاده کنیم.

Persistent Store Coordinator – SQLite مخزن پایدار پیش فرض در iOS ، می باشد. با این حال ، Core Data ، به توسعه دهندگان اجازه می دهد که مخزن های متعددی را که حاوی entity های مختلف می باشند ، راه اندازی کنند. Persistent Store Coordinator ، مسئول مدیریت مخزن های مختلف شیء پایدار است و اشیاء را در مخزن ها ، ذخیره می کند. هنگامی که از Core Data ، استفاده می کنیم ، به طور مستقیم با Persistent Store Coordinator ، ارتباط نداریم.

Managed Object Context – این بخش را ، به عنوان یک “scratch pad” در نظر بگیرید که حاوی اشیائی است که با داده های مخزن پایدار، ارتباط دارد. وظیفه آن ، مدیریت اشیاء ایجاد شده و برگردانده شده با استفاده از Core Data ، می باشد. در میان اجزای پشته ( Core Data Stack ) در اصل ، Managed Object Context ، یکی از مواردی است که ما در اغلب موارد با آن سر و کار داریم به طور کلی ، هر زمان که نیاز به واکشی و ذخیره اشیاء در مخزن پایدار داشته باشیم ، context ، اولین مؤلفه ای است که ما با آن ارتباط خواهیم داشت.

احتمالاً ، تصویر زیر می تواند دید بهتری در مورد Core Data Stack ، به شما بدهد:

تعریف Managed Object Model

بیایید به سراغ ساخت اپ برویم. اولین قدم ، باز کردن Data Model به نام MyStore.xcdatamodeld ، و تعریف object model ، می باشد. در اینجا ، ما یک entity برای Device ، تعریف خواهیم کرد که از آن برای ذخیره اطلاعات دستگاه در پایگاه داده ، استفاده خواهیم کرد. برای ایجاد یک entity ، روی کلید “+” در در پایین و گوشه سمت چپ editor view ، کلیک کرده و نام entity را Device ، قرار می دهیم.

هنگامی که یک entity جدید ایجاد کردیم ، نیاز داریم که صفت ها را به آن ، اضافه کنیم. روی کلید “+” ، در بخش attributes ، کلیک می کنیم ، تا این کار را انجام دهیم. سه صفت به نام های name ، version  و company ، اضافه می کنیم. نوع آنها را به رشته (string) ، تنظیم می نماییم.

طراحی نمودن رابط کاربری

کار بعدی که نیاز داریم انجام دهیم ، ایجاد Storyboard است ، که viewهای اپ ما را ، تعریف می کند. به منوی File > New > New File رفته و Storyboard را در تمپلت User Interface ، انتخاب می کنیم. روی کلید Next کلیک کرده و برای گزینه device family ، مقدار iPhone را انتخاب کرده ، سپس روی کلید create ، کلیک می کنیم.

پس از این کار، باید اطمینان یابیم که “Storyboard” را که تازه ایجاد کرده ایم ، به عنوان Storyboard اصلی در تنظیمات پروژه ، قرار گرفته است.

همچنین فراموش نکنیم که تمام کدهای تولید شده در متد

(BOOL)application:application didFinishLaunchingWithOptions:launchOptions

، در داخل فایل AppDelegate ، را حذف کنیم. این متد باید مانند حالت زیر ، ساده 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 Navigation Controller جاسازی می کنیم. یک کلید (button) به بخش بالا و سمت راست از navigation bar ، درگ می کنیم و شناسه (identifier) آن را “Add” ، قرار می دهیم. این کار باعث خواهد شد که کلید به طور خودکار به کلید “+” ، تغییر می یابد. سپس ، prototype cell را انتخاب کرده و سبک (style) آن را به “Right Detail” تغییر می دهیم.

یک View Controller را به Storyboard ، درگ کرده و یک Navigation Bar ، به بالای صفحه ، اضافه می کنیم. سپس ، دو کلید را به داخل navigation bar ، درگ می کنیم. یکی از کلیدها را “Cancel” و دیگری را “Save”  ، نامگذاری می کنیم. در content view ، سه فیلد متنی ، اضافه می کنیم و صفت های حفره (placeholder) را “Name” ، “Version” و “Company” ، نامگذاری می کنیم.

زمانی که ، کاربر روی کلید “+” ، در table view controller ، ضربه بزند ، detail view ، نشان داده خواهد شد. در نهایت ، کلید کنترل را فشار داده و نگه می داریم ، سپس روی کلید “+” ، کلیک کرده و آن را به داخل detail view controller ، درگ می کنیم. “Model” را به عنوان Segue action ، انتخاب می کنیم؛ تا table view controller و detail view controller ارتباط پیدا کنند.

ایجاد View Controller Class

یک کلاس جدید با کلیک راست کردن در پوشه MyStore > New File > Objective-C class ، ایجاد می کنیم و نام کلاس را DeviceViewController ، قرار می دهیم. این کلاس را به عنوان یک زیر کلاس از UITableViewController قرار می دهیم. به Storyboard رفته و Table View Controller را انتخاب می کنیم و آن را با کلاس  DeviceViewController ، مرتبط می کنیم.

هنگامی که کار انجام شد ، مراحل مشابهی را برای ایجاد یک کلاس جدید به نام DeviceDetailViewControllerUIViewController ، تکرار می کنیم. دوباره ، به Storyboard رفته و کلاس سفارشی detail view controller را به عنوان “DeviceDetailViewController” ، قرار می دهیم.

در نهایت ، UITextFields را به فایل header ، DeviceDetailViewController متصل می کنیم و دو متد action ، را برای کلیدهای save و cancel ، به ترتیب ، ایجاد می کنیم.

کدها باید شبیه مورد زیر باشند:

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *nameTextField;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *versionTextField;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextField *companyTextField;
 
- (IBAction)cancel:(id)sender;
- (IBAction)save:(id)sender;

غواصی در داخل Core Data

پس از ساخت رابط کاربری ، زمان آن است که وارد جزئیات Core Data شویم. ظاهراً ، دو کار داریم که باید آنها را پیاده سازی کنیم:

1. ذخیره سازی اطلاعات در Detail View Controller
2. واکشی اطلاعات دستگاه ها از داخل مخزن پایدار (یعنی پایگاه داده SQLite) و پر کردن داده ها در Table View Controller.

پیاده سازی های فوق را مرحله به مرحله ، انجام خواهیم داد.

ذخیره سازی اطلاعات دستگاه

ابتدا ، نیاز داریم که DeviceDetailViewController را پیاده سازی کنیم؛ تا به کاربر اجازه دهیم ، اطلاعات دستگاه را در پایگاه داده ، اضافه نماید. فایل DeviceDetailViewController.m را باز کرده و کد زیر را بعد از @implementation DeviceDetailViewController ، اضافه می کنیم.

- (NSManagedObjectContext *)managedObjectContext {
    NSManagedObjectContext *context = nil;
    id delegate = [[UIApplication sharedApplication] delegate];
    if ([delegate performSelector:@selector(managedObjectContext)]) {
        context = [delegate managedObjectContext];
    }
    return context;
}

به خاطر دارید که در هنگام ایچاد پروژه ، ما گزینه Data Core را انتخاب نموده ایم. با این کار ، Xcode به طور خودکار ، یک managed object context ، در AppDelegate ، تعریف می کند. این متد ، به ما اجازه می دهد ، managed object context را از AppDelegate ، بازیابی کنیم. بعداً ، ما از context ، برای ذخیره سازی داده های دستگاه ، استفاده خواهیم کرد.

سپس ، بخش های “save” و “cancel” را پیاده سازی خواهیم کرد. کد الزامی زیر را ، اضافه می کنیم:

	- (IBAction)cancel:(id)sender {
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}
 
- (IBAction)save:(id)sender {
    NSManagedObjectContext *context = [self managedObjectContext];
    
    // Create a new managed object
    NSManagedObject *newDevice = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Device" inManagedObjectContext:context];
    [newDevice setValue:self.nameTextField.text forKey:@"name"];
    [newDevice setValue:self.versionTextField.text forKey:@"version"];
    [newDevice setValue:self.companyTextField.text forKey:@"company"];
    
    NSError *error = nil;
    // Save the object to persistent store
    if (![context save:&error]) {
        NSLog(@"Can't Save! %@ %@", error, [error localizedDescription]);
    }
    
    [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
}

هنگامی که کاربر کلید “Cancel” را ضربه می زند ، ما انتظار داریم که اپ ، detail view controller را ببندد. در خط 2 از کد بالا ، متد dismissViewControllerAnimated ، برای بستن current view controller با انیمیشن ، اجرا می شود.

برای متد “save” ، ابتدا ، managed object context را در اختیار می گیریم. هر شیء که Core Data ، ذخیره می کند ، از شیء NSManagedObject ، ارث بری می نماید. بنابراین ، ما ابتدا ، یک نمونه از شیء NSManagedObject را برای entity ، “Device” که در object model تعریف کرده ایم ، ایجاد می کنیم. کلاس NSEntityDescription ، یک متد به نام “insertNewObjectForEntityForName”را  برای توسعه دهنده ، ارائه می دهد ، تا بتواند یک شیء managed object را ایجاد نماید. هنگامی که managed object (یعنی newDevice) ایجاد شد ، می توانیم صفت ها (names ، version ، company) را با استفاده از ورودی کاربر ، تنظیم نماییم. در آخر، متد “save” از context را فراخوانی می کنیم تا شیء در داخل پایگاه داده ، ذخیره شود.

اکنون ، می توانیم کلید Run را کلیک نموده و اپ خود را اجرا نماییم. با ضربه زدن بر روی کلید “+” ، Detail View باز شده و یک دستگاه جدید ، ذخیره می کنیم. دستگاه جدید هنوز در جدول ، نمایش داده نمی شود. بیایید ببینیم به چه نحوه می توانیم اطلاعات دستگاه را از پایگاه داده ، واکشی نماییم.

واکشی اطلاعات دستگاه

فایل DeviceViewController.m ، را باز می کنیم ، خصیصه “devices” را اضافه می کنیم تا بتوانیم اطلاعات تمام دستگاه های دریافتی را ذخیره نماییم.

@interface DeviceViewController ()
@property (strong) NSMutableArray *devices;
 
@end

دوباره ، کد زیر را بعد از “@implementation DeviceViewController” ، اضافه می کنیم تا بتوانیم  managed object context را در اختیار بگیریم.

- (NSManagedObjectContext *)managedObjectContext
{
    NSManagedObjectContext *context = nil;
    id delegate = [[UIApplication sharedApplication] delegate];
    if ([delegate performSelector:@selector(managedObjectContext)]) {
        context = [delegate managedObjectContext];
    }
    return context;
}

سپس ، متد viewDidAppear را اضافه می کنیم.

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated
{
    [super viewDidAppear:animated];
    
    // Fetch the devices from persistent data store
    NSManagedObjectContext *managedObjectContext = [self managedObjectContext];
    NSFetchRequest *fetchRequest = [[NSFetchRequest alloc] initWithEntityName:@"Device"];
    self.devices = [[managedObjectContext executeFetchRequest:fetchRequest error:nil] mutableCopy];
    
    [self.tableView reloadData];
}

مشابه کاری که در Detail View Controller ، انحام دادیم ، ابتدا managed object context را در اختیار می گیریم. برای واکشی اطلاعات دستگاه از پایگاه داده ، کد بالا ، یک نمونه (instance) جدید از NSFetchRequest را ایجاد می کند و entity ، Device را تنظیم می نماید. سپس ، متد “executeFetchRequest” را برای بازیابی تمام اطلاعات دستگاه ها از پایگاه داده ، فراخوانی می کند. اگر با پایگاه داده های رابطه ای آشنا باشید، نمونه موردنظر مانند دستور SELECT ، عمل می کند.

نکته: متد viewDidAppear ، متدی است که به طور خودکار ، در هر بار که یک صفحه view ، نمایش داده می شود ، فراخوانی می شود. این متد ، برخلاف متد viewDidLoad ، که در هنگام بارگذاری کنترلر ، فراخوانی می شود ، عمل می نماید.

پر کردن اطلاعات دستگاه در Table View

از آن جایی که تمایل داریم ، داده ها را در table view ، نمایش دهیم ، نیاز هست که data source را برای این داده ها ، پیاده سازی کنیم. برای انجام این کار ، کد زیر را اضافه می کنیم:

	- (NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView
{
    // Return the number of sections.
    return 1;
}
 
- (NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section
{
    // Return the number of rows in the section.
    return self.devices.count;
}
 
- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
    static NSString *CellIdentifier = @"Cell";
    UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier forIndexPath:indexPath];
    
    // Configure the cell...
    NSManagedObject *device = [self.devices objectAtIndex:indexPath.row];
    [cell.textLabel setText:[NSString stringWithFormat:@"%@ %@", [device valueForKey:@"name"], [device valueForKey:@"version"]]];
    [cell.detailTextLabel setText:[device valueForKey:@"company"]];
    
    return cell;
}

اگر قبلاً از UITableViewController ، استفاده کرده باشید ، می دانید که کد بالا ، یک روش ساده ، برای نمایش دادن داده در داخل table view ، می باشد. اگر کد بالا را بررسی کنید ، متوجه خواهید شد که NSMangedObject ، تقریباً شبیه NSDictionary ، می باشد. وظیفه آن ، جمع آوری تمام صفت های entity (یعنی Device) می باشد و به سادگی می توانیم از متد “valueForKey” ، برای مقدار دهی صفت ، استفاده نماییم.

سعی می کنیم ، اپ را اجرا کرده و آن را تست نماییم. اگر همه چیز ، درست باشد ، اپ باید شبیه تصویر زیر عمل کند. سعی می کنیم یک دستگاه جدید ، اضافه کنیم. اطلاعات دستگاه باید به طور خودکار در table view ، پر شود.

موضوع جلسه بعد چیست؟

این جلسه ، آموزش طولانی بود ، اما ، سعی کردیم به دقت ، مراحل پیاده سازی را شرح دهیم ؛ به طوری که هر کسی ، می تواند نحوه انجام مراحل را پیگیری نماید. همان طور که می بینید ، از طریق استفاده از Core Data ، مجبور نیستید دیگر نگران SQL ، برای ذخیره سازی داده های پایگاه داده ، باشید. همه چیز در پشت صحنه ، انجام می شود. این آموزش ، اولین سری ، از آموزش های Core Data ، می باشد. در جلسات بعد ، ما بیشتر درباره ارتباط اشیاء ، صحبت خواهیم کرد.