ios多線程環境下數據庫架構

      在IOS程序設計中，一般都需要管理本地化數據。apple為我們提供多種方式來本地化數據比如：core data，一般的平面文件，當然還有sqlite。core data在蘋果的官方文檔中說是一個高級功能，不建議新手程序員使用。我粗略的研究了一下core data，畢竟是蘋果原生的東西。在很多地方，與蘋果原生的系統結合的非常好。比如可以直接將core data作為UITableView的數據源來使用，無論是從編程效率還是程序的優雅型上提高了很多。但是，正如蘋果說的那樣這畢竟是一項高級功能，在使用起來還是有點費勁的，尤其是在多線程環境下。因為使用管了sqlite，所以在本地化的時候就多看了一下sqlite的東西。

      apple只提供了sqlite的庫文件，如果想使用sqlite，還是得自己再去封裝一層sqlite。開始，我用C++封裝了簡單的封裝了一層數據庫，方便上層調用。但是在使用的過程中越到了多線程的問題。sqlite在多線程環境下有三種運行模式：參見（http://blog.csdn.net/diyagoanyhacker/article/details/7209888）

單線程：禁用所有的mutex鎖，並發使用時會出錯。當SQLite編譯時加了SQLITE_THREADSAFE=0參數，或者在初始化SQLite前調用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_SINGLETHREAD)時啟用。 

多線程：只要一個數據庫連接不被多個線程同時使用就是安全的。源碼中是啟用bCoreMutex，禁用bFullMutex。實際上就是禁用數據庫連接和prepared statement（准備好的語句）上的鎖，因此不能在多個線程中並發使用同一個數據庫連接或prepared statement。當SQLite編譯時加了SQLITE_THREADSAFE=2參數時默認啟用。若SQLITE_THREADSAFE不為0，可以在初始化SQLite前，調用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_MULTITHREAD)啟用；或者在創建數據庫連接時，設置SQLITE_OPEN_NOMUTEX flag。 

串行：啟用所有的鎖，包括bCoreMutex和bFullMutex。因為數據庫連接和prepared statement都已加鎖，所以多線程使用這些對象時沒法並發，也就變成串行了。當SQLite編譯時加了SQLITE_THREADSAFE=1參數時默認啟用。若SQLITE_THREADSAFE不為0，可以在初始化SQLite前，調用sqlite3_config(SQLITE_CONFIG_SERIALIZED)啟用；或者在創建數據庫連接時，設置SQLITE_OPEN_FULLMUTEX flag。、

     蘋果提供的庫在測試后發現，他們在編譯的時候使用的是第二種方式。第二種方式，解決多個線程讀寫同一個數據庫的問題。但是同一個數據庫連接不能夠多個線程間共享。一個解決方案是為每一個線程都生成一個數據庫連接。於是得頻繁的打開和關閉數據庫連接。雖然打開和關閉sqlite消耗的時間並不是很大，但是每次打開都會系統會為這個數據庫連接開辟一段內存作為緩存，但是關閉庫連接的時候並沒有回收（回收機制不太明確）。而蘋果建議手機程序占用內存不能超過20MB，這樣在多次打開關閉后，因為數據庫緩存的問題，可能會引起程序的內存占用量激增超過20MB。於是用沒有一種折中的方案呢。我在網上找了很多ios上sqlite的開源庫，最終發現了很多程序都在用的FMDB（https://github.com/ccgus/fmdb）。這個庫對於多線程使用blocks的方式進行處理，可以在多個線程之間共享數據庫連接。使用這個庫就可以在整個程序運行期間只維護幾個數據庫連接。

 

     整個程序在多線程環境下的數據庫架構就清晰了起來。

     數據庫連接類WizDataBase，保持一個FMDB的數據庫連接，並提供針對程序的數據庫查詢方法。這個類實現WizDataBaseDeleage協議。WizDataBaseDeleage協議定義了程序中需要進行數據交互的所有數據庫操作。然后

/*
WizDataBaseDelegate.h
*/
@protocol WizDataBaseDelegate

// 具體的接口
@end

/*
WizDataBase.h
*/
@interface WizDataBase<WizDataBaseDelegate>
{
　　FMDB* fmdb;
  ......
}
@end

 

     數據庫管理類（單例）WizDataBaseManager負責維護數據連接。實際上提供的是滿足WizDataBaseDeleage協議的對象。而不是一個具體的WizDataBase對象。這樣就可以通過類似與接口的方式，將數據庫層的具體實現屏蔽，只關心所需要的具體借口。

　　

#import "WizDataBase.h"
#import "WizDataBaseDelegate.h"

@interface WizDbManager()
{
    NSMutableDictionary* dbDataDictionary;
}
@property (atomic, retain) NSMutableDictionary* dbDataDictionary;
- (void) clearDataBase;
- (id<WizDataBaseDelegate>) getWizDataBase;
@end

@implementation WizDbManager
@synthesize dbDataDictionary;
- (void) dealloc
{
    [dbDataDictionary release];
    [super dealloc];
}
...........

@end

 

      在具體使用的使用向WizDataBaseManager請求一個WizDataBase，然后使用。在這特意提一下一種常見的數據庫應用場景，就是在使用MVC的使用模型控制器從數據庫中讀取數據然后去更新UI。讀取數據庫當然是一個很費事的操作，如果讓主線程一直忙於讀取數據庫的話，將會降低UI的響應，讓界面看起來很卡。於是就很有必要將讀取數據的操作使用多線程的方式處理。apple提供很多多線程處理方式，NSOperation、GCD、Thread。在這種場景下，最適合的是GCD。寫個例子：

   

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        if (nil == documentGuid) {
            return;
        }
        id<WizDataBaseDelegate> dataBase = [[WizDataBaseManager shareDbManager] getWizTempDataBase];
        WizAbstract* abstract = [dataBase abstractOfDocument:documentGuid];
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            if (nil == abstract) {
                return;
            }
            [self.data setObject:abstract forKey:documentGuid];
           imageView.image = abstract.image;
        });
    });