這節課的主要內容是Core Data、NSNotificationCenter和Objective-C Categories。
Core Data
它是一個完全面向對象的API，負責在數據庫中存儲數據，底層也是由類似於SQL的技術來實現的。
在高級語言這一層，如何使用Core Data？在xcode中，有個工具可以建立對象之間的映射，這些對象會存儲在你的數據庫里，它們是NSObject的子類，實際上是NSManagedObject的子類，然后Core Data負責管理這些對象之間的關系。一旦在xcode中建立了visual map，你就可以新建對象，並存到數據庫里或在數據庫里刪除、查詢，實際起作用的是底層的SQL。可以用property訪問數據庫中對象內部的數據。Core Data負責管理底層的通信。
如何建立visual map？打開New File界面，在左邊找到Core Data，這里選擇Data Model，然后點Next，這樣就建立了一個數據庫的圖形化model。通常會給visual map一個和應用相同的名字。
map的內部結構是怎樣的？由3個不同的部分組成：一是entities，它們將映射到class；還有attributes，它映射到properties上；然后是relationship，這個屬性用來指向數據庫中的其他對象。
新建兩個entity，分別是photo和photographer，它們之間會有一個明顯的relationship。在代碼中，entity實際上是一個NSManagedObject。
接下來要做的是如何創建NSManagedObject的子類，有了這些子類就可以調用數據庫中的entity了。即使創建了子類，管理這些對象的底層機制仍然是NSManagedObject。
記住，所有的attribute都是對象，Core Data只知道在數據庫中如何讀寫對象，所有的attribute都是各種不同類型的對象。有幾種方法可以獲取這些對象的值，一種方法是可以用NSKeyValueCoding協議，valueForKey和setValueForKey是這個協議的一部分，所有對象都可以使用它們，用valueForKey和setValueForKey設置property；另一種訪問attribute的方法是新建一個NSManagedObject的子類，數據庫的所有對象在代碼中都是NSManagedObject。
不僅可以以表格的形式查看entity和attribute，還可以用圖的方式。點擊右下角的Editor Style，看到的內容與剛才一樣，但是是以圖的方式。可以在entities之間按住control拖動，來建立它們之間的relationship。一旦建立了關系，可以雙擊它，然后在inspector里改變它的名字，有個開關叫To-Many Relationship，就是設置兩者間一對多的關系，注意其中的Delete Rule，意思是如果刪除其中一個，那么會對這個relationship指向的東西有什么影響？其實就是把指針設為空。relationship的property類型：whoTook這個property的類型是NSManagedObject *；photos的類型是NSSet，它是一個內部數據類型為NSManagedObject *的NSSet。NSSet就是一堆對象的集合，它是無序的。
怎么在代碼中使用visual map的數據呢？要獲得數據，最重要的一點是，需要使用一個NSManagedObjectContext的東西，這是一個類，需要實例化。可以給這個實例發消息，比如查詢之類。
怎么得到NSManagedObjectContext呢？需要它來往數據庫里添加數據或進行查詢操作，有兩種基本方法可以獲得NSManagedObjectContext：其一是創建UIManagedDocument，它有個屬性叫managedObjectContext，獲取它並使用就好了；第二種方法是在你新建一個工程的時候，有個復選框Use Core Data，選中它，就會在AppDelegate中生成一些代碼，添加一個managedObjectContext的property。
UIManagedDocument
UIManagedDocument類繼承自UIDocument，UIDocument有一套機制來管理一個或一組與磁盤相關的文件。UIManagedDocument實際上是一個裝載Core Data數據庫的容器，而且這個容器提供一些功能，比如寫入、打開數據庫。
怎么創建UIManagedDocument呢？它只有一個intializer，叫做initWithFileURL：
UIManagedDocument *document = [[UIManagedDocument alloc] initWithFileURL:(URL *)url];
這個url幾乎總是在文檔目錄下。現在還不可以用，還需要打開它，或者是創建，來使用。alloc init之后，它實際上並沒有在磁盤上打開或創建。怎么打開或創建document？要調用以下方法來打開它：
- (void)openWithCompletionHandler:(void (^)(BOOL success))completionHandler;
CompletionHandler就是一個簡單的block，這是一個沒有返回值的block，它只處理一個表明是否成功打開文件的布爾值。如果文件不存在，不得不檢查一下，必須調用fileExistsAtPath來檢查這個文件是否存在：
[[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:[url path]]
如果這個文件存在，就可以用openWithCompletionHandler。但是如果不存在，需要創建它，需要調用UIManagedDocument里的這個方法來創建：
- (void)saveToURL:(NSURL *)url forSaveOperation:(UIDocumentSaveOperation)operation
competionHandler:(void (^)(BOOL success))completionHandler;
創建完之后，如果要保存需要調用UIDocumentSaveForCreating。這邊也有一個CompletionHandler。
為什么會有一個CompletionHandler呢？open和save方法是異步的，這些操作要花費一些時間，它們會立刻返回，但文件此時還沒打開或創建好，只有在之后CompletionHandler被調用的時候，才能用這個document。異步的意思是這些操作需要花費一些時間，當這些操作完成之后調用你的block。
這是一個典型的例子：
self.document = [[UIManagedDocument alloc] initWithFileURL:(URL *)url]; if ([[NSFileManager defaultManager] fileExistsAtPath:[url path]]) { [document openWithCompletionHandler:^(BOOL success) { if (success) [self documentIsReady]; if (!success) NSLog(@“couldn’t open document at %@”, url); }]; } else { [document saveToURL:url forSaveOperation:UIDocumentSaveForCreating completionHandler:^(BOOL success) { if (success) [self documentIsReady]; if (!success) NSLog(@“couldn’t create document at %@”, url); }]; }
在這還不能對文檔進行任何操作，因為這兩個調用是異步的，必須等block被調用后，並激活一些條件才可以。
如果document打開了或創建好了，documentIsReady被調用了，你就可以使用它了：
- (void)documentIsReady { if (self.document.documentState == UIDocumentStateNormal) {
NSManagedObjectContext *context = self.document.managedObjectContext; // do something with the Core Data context } }
document中有一個documentState的東西，通常在使用它之前都會檢查這個documentState，最重要的狀態就是UIDocumentStateNormal，意思就是已經打開好了，可以用了。如果狀態是normal的話，我要做的是獲得document context，然后就可以做Core Data的操作了，創建對象，查詢，或從數據庫在讀取一些東西等等。
其他一些狀態：UIDocumentStateClosed，這是document開始時的狀態，當alloc initWithFileURL時，它的狀態就是closed的；UIDocumentStateSavingError，這是指當保存文件時調用CompletionHandler出現了success等於NO，就會出現這種狀態；UIDocumentStateEditingDisabled，這個狀態是一個瞬時的狀態，或許document正在重置，重置回以前保存的狀態，或者保存操作正在進行，不能進行編輯；UIDocumentStateInConflict，這是處理iCloud時可能遇到的情況。
documentState的狀態通常處於observed(監聽)中，這是指，在ios中有一種方法，當documentState改變時，就告訴我，或者當有一個沖突出現了，馬上告訴我，我好立刻解決問題。這個observed怎么用，它由NSNotification這個機制來管理。
NSNotification
有一種通信方式是廣播站模式的，這種模式有點像廣播，其他人可以接進這個廣播站來並收聽消息，這就是NSNotification。有一種辦法可以讓一個對象注冊成為radio station，然后其他對象收聽這個radio station。
需要一個NSNotificationCenter，就像交換中心似的，也可以把它想象成一個廣播站注冊機構。最簡單的方式是調用[NSNotificationCenter defaultCenter]，然后給NSNotification傳遞一個方法：
- (void)addObserver:(id)observer // you (the object to get notified) selector:(SEL)methodToSendIfSomethingHappens name:(NSString *)name // what you’re observing (a constant somewhere) object:(id)sender; // whose changes you’re interested in (nil is anyone’s)
addObserver就是你自己，你把自己設置為observer。selector是指當廣播站廣播時，會被調用的方法。name是指radio station的名字，是一個常量字符串，幾乎總是常量類型的，一些類會告訴你它們廣播站的名字，好讓你注冊。object是指你想收聽的對象，你可以注冊收聽廣播站上的任何廣播，或者只收聽某個特定的廣播，如果是nil，就是收聽所有的廣播。
必須指定selector的名字，它的參數總是NSNotification *。NSNotification有三個property，一個是name，就是radio station的name，和上面一樣；object，就是給你發送通知的那個對象，和上面一樣。然后是userInfo，它就是個ID，可以是任何東西，由廣播員負責告訴你現在正在播放什么內容，通常它會像一個詞典或者某種容器來保存數據。
- (void)methodToSendIfSomethingHappens:(NSNotification *)notification { notification.name // the name passed above notification.object // the object sending you the notification
notification.userInfo// notification-specific information about what happened }
下面來看一個例子，是關於documentState的：
NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter]; [center addObserver:self selector:@selector(documentChanged:) name:UIDocumentStateChangedNotification object:self.document];
把自己添加成observer。這邊要注冊的廣播站是UIDocumentStateChangedNotification，這是在UIManagedDocument中定義的一個NSString，其實是在UIDocument.h中。object是我想收聽的對象，所以在這寫self.document。只要把這個消息傳遞給center，只要documentState有變化，我就會得到一個documentChanged的消息，這個消息會有一個NSNotification *參數。
當你不再需要監聽廣播時，要刪除自己的observer身份。原因是，NSNotification不會維護一個指向你的weak指針，它維護一個unsafe或者是unretained的指針。這並不安全，如果被指向的對象消失，unsafe或者unretained指針會指向堆上的一塊無用的內存，必須要確保在對象消失之前解除你的observer身份。
[center removeObserver:self]; or [center removeObserver:self name:UIDocumentStateChangedNotification object:self.document];
很有可能，會在viewDidAppear或者viewWillDisappear中傳遞add或者remove消息，這邊有一個例子：
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{ [super viewDidAppear:animated]; [center addObserver:self selector:@selector(contextChanged:) name:NSManagedObjectContextObjectsDidChangeNotification object:self.document.managedObjectContext]; } - (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated{ [center removeObserver:self name:NSManagedObjectContextObjectsDidChangeNotification object:self.document.managedObjectContext]; [super viewWillDisappear:animated]; }
這里監聽Core Data數據庫是否有變化。記住，可以由多個不同的managedObjectContext改變數據庫，這樣會造成混淆，如果多線程就容易解決。廣播者是managedObjectContext，如果數據庫中添加，刪除，或者有一些更改，它就會向你廣播。廣播站叫NSManagedObjectContextObjectsDidChangeNotification。
contextChanged是這個樣子的：
- (void)contextChanged:(NSNotification *)notification { The notification.userInfo object is an NSDictionary with the following keys: NSInsertedObjectsKey // an array of objects which were inserted NSUpdatedObjectsKey //anarrayofobjectswhoseattributeschanged NSDeletedObjectsKey //anarrayofobjectswhichweredeleted }
userInfo是一個詞典，這個詞典有三個鍵，這些鍵是否存在取決於NSManagedObjectContext中出現了什么變化，這些鍵的值是NSArray，它的內部數據類型為一個有過更改的NSManagedObject，你可以獲得context中所發生的更改的完整描述。
UIManagedDocument
打開或者創建document，獲取它的context，對數據庫做了很多更改，怎么保存這些更改呢？UIManagedDocument是自動保存的，但不會依賴這種自動保存機制，可以用以下這個方法來保存數據：
[self.document saveToURL:self.document.fileURL forSaveOperation:UIDocumentSaveForOverwriting completionHandler:^(BOOL success) { if (!success) NSLog(@“failed to save document %@”, self.document.localizedName); }];
關閉document同樣是異步的，什么時候需要關閉document呢？在完成更改后都需要關閉它，同時撤銷所有指向UIManagedDocument的strong指針。如果沒有strong指針指向UIManagedDocument時，它會自動關閉。
[self.document closeWithCompletionHandler:^(BOOL success) { if (!success) NSLog(@“failed to close document %@”, self.document.localizedName); }];
它是異步的，得等到block執行了，它才會關閉。
可以有UIManagedDocument的多個實例指向磁盤上的同一個document嗎？完全可以，但要小心，這些實例是沒有關系的。
Core Data
現在從document中獲得了一個NSManagedObjectContext，就可以進行插入和刪除操作，可以進行查詢。
通過調用NSEntityDescription中的方法來插入數據，這是一個類方法：
NSManagedObject *photo = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@“Photo”
inManagedObjectContext:(NSManagedObjectContext *)context];
數據庫中的所有對象都是由NSManagedObject表示的，NSEntityDescription insert的返回值是一個NSManagedObject *，它返回一個指向新創建對象的指針。
現在有這個對象了，需要設置它的attribute，怎么訪問這些attribute呢？可以用NSKeyValueObserving協議，注意NSKeyValueObserving協議中的Observing，可以觀察任何支持這個協議的對象的setting和geting這兩個property，你希望觀察這些property，這看起來和NSNotificationCenter很相似，可以說添加一個觀察者，來觀察這個對象的某個property，只要這個對象為這個property實現了這個協議。
- (id)valueForKey:(NSString *)key; - (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
如果使用valueForKeyPath:/setValue:forKeyPath:方法，它就會跟蹤那個relationship。key是attribute的名字，而value是所存的內容。
對UIManagedDocument做的所有修改都是在內存中進行的，直到做了save操作。
但是調用valueForKey:/setValueForKey:會使代碼變得很亂，這么做沒有任何的類型檢查，所以通常不用這種方法。用property，但是如何給NSManagedObject添加一個property，並且它的類型是Photographer *，而不是NSManagedObject *，而且是在NSManagedObject不認識這些東西的情況下。方法是創建NSManagedObject的子類，比如創建一個名為Photo的NSManagedObject的子類來表示photo entity，它在頭文件里生成的就是@property，這個@property對應着所有的attribute，在實現文件中采用的不是@synthesize，因為@synthesize是給它生成一個實例變量，但這些property並不是以實例變量存儲的，它是存儲在SQL數據庫里的。
怎么生成NSManagedObject的子類呢？只需到xcode中的model file，選中它們，然后到Editor菜單，點擊下面的Create NSManagedObject subclasses。生成后可以看到Photographer.h和.m文件，還有Photo.h和.m文件。
它創建了一個category，可以用來設置NSSet中的值。怎么往photos relationship中添加圖片呢？有兩種方法：一種是可以用它自動生成的add；另一種是用photos這個set，調用mutableCopy，這樣就有一個mutable set了，然后往里面加東西，然后把photos設置回來就行了，通過調用這個property的setter。
在Photo.h中可以看到whoTook，它的類型是NSManagedObject *，應該是Photographer *才對。這是xcode的問題，在xcode生成代碼時，它先生成Photo，然后生成Photographer。怎么修改這個錯誤呢？回到xcode，再生成一下就行了。
再看.m文件，很簡潔，它所做的就是在所有property前面加上@dynamic，@dynamic的作用是告訴編譯器我清楚我不需要對這個property進行@synthesize，請不要發出警告。如果這些子類不實現這些property，會有什么后果？這就不確定了。NSManagedObject的做法是，如果你傳遞一個property，它就會查找自己是否有個相同名字的屬性，如果有，它就調用valueForKey:，或者setValueForKey:。如果添加一些額外的property，會出現錯誤。
有了Photographer.h、Photographer.m文件、Photo.h和Photo.m文件，那如何訪問property呢？用“.”的方式調用就可以。
Photo *photo = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@“Photo” inManagedObj...]; NSString *myThumbnail = photo.thumbnailURL; photo.thumbnailData = [FlickrFetcher urlForPhoto:photoDictionary format:FlickrPhotoFormat...]; photo.whoTook = ...; // a Photographer object we created or got by querying photo.whoTook.name = @“CS193p Instructor”; // yes, multiple dots will follow relationships
如果更改schema，得重新生成子類。要是往其中加入一些代碼呢，這么做就得修改Photo.m，那下次改變schema並在xcode中重新生成時，代碼就沒了。怎么解決這個問題呢？用一個Objective-C語言的一個新特性，叫category。
Categories
Categories可以讓你在不使用子類的情況下往一個類中添加方法或者屬性，語法是這樣的：
@interface Photo (AddOn) - (UIImage *)image; @property (readonly) BOOL isOld; @end
這就是@interface，它會在Photo+AddOn.h中。不僅需要聲明這些方法，還要實現它們，這里是一個.m文件可能的寫法：
@implementation Photo (AddOn) -(UIImage*)image //imageisnotanattributeinthedatabase,butphotoURLis { NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:self.photoURL]; return [UIImage imageWithData:imageData]; } -(BOOL)isOld //whetherthisphotowasuploadedmorethanadayago { return [self.uploadDate timeIntervalSinceNow] < -24*60*60; } @end
把它們加入到Photo類，isOld是只讀的，只添加isOld的getter方法，self就是Photo。
使用category有一個很大的限制就是，它自己是不能添加實例變量的。所以在實現一個category時，內部是不能有@synthesize。
向NSManagedObject的子類，添加的最常用的category是Create：
@implementation Photo (Create) + (Photo *)photoWithFlickrData:(NSDictionary *)flickrData inManagedObjectContext:(NSManagedObjectContext *)context { Photo *photo = ...; // see if a Photo for that Flickr data is already in the database if (!photo) { photo = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@“Photo” inManagedObjectContext:context]; // initialize the photo from the Flickr data // perhaps even create other database objects (like the Photographer) } return photo; } @end
要使用這個方法，只需import Photo+Create.h。
Core Data
如何在數據庫上刪除對象，只要調用以下方法：
[self.document.managedObjectContext deleteObject:photo];
必須要保證如果刪除數據庫中的某個對象時，數據要維持在一個穩定的狀態。
有一個prepareForDeletion方法，而且可以在category中實現它，這個方法必須由一個NSManagedObject的子類來實現，才可以調用。在將要進行刪除操作的時候，就會調用它。就是說，如果有誰調用了deletePhoto，這個過程的前期就是調用這個prepareForDeletion。
@implementation Photo (Deletion) - (void)prepareForDeletion { // we don’t need to set our whoTook to nil or anything here (that will happen automatically) // but if Photographer had, for example, a “number of photos taken” attribute, // we might adjust it down by one here (e.g. self.whoTook.photoCount--). } @end
在對象刪除后，就不要保留strong指針了。
怎么查詢呢？通過創建、執行NSFetchRequest對象來完成。首先要創建，然后請求NSManagedObjectContext替你執行這個fetch。
在建立NSFetchRequest時，有四點很重要：
首先，要指明想獲取的那個entity；
還有，NSPredicate，這個指明你想從哪些entities中獲取數據，就是查詢條件；
再有，NSSortDescriptors，因為fetch會返回一個array，就是一個有序列表，所以要指明排序規則；
最后，可以控制每次查詢的返回值的數量，或者每個batch有多少。
這是查找和建立一個fetch請求，大概的寫法：
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@“Photo”]; request.fetchBatchSize = 20; request.fetchLimit = 100; request.sortDescriptors = [NSArray arrayWithObject:sortDescriptor]; request.predicate = ...;
首先是指明entity，當你查詢Core Data時，只返回一類entity，從數據庫角度講，只能在一個表上查詢，每次只能從一個表中獲取數據。NSSortDescriptor，它指明了你在執行這個查詢后返回的array的排列順序，通過以下方法來創建sortDescriptor：
NSSortDescriptor *sortDescriptor =
[NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@“thumbnailURL”
ascending:YES
selector:@selector(localizedCaseInsensitiveCompare:)];
key就是排序時要參照的那個屬性，ascending用來指定是升序還是降序，然后是selector，它並非一定得是Objective-C selector。排序是在數據庫中進行的，也就是SQL做排序的工作，然后返回排列好的數據。fetch request的sortDescriptor不是只能有一個，可以是一個sortDescriptor的組合。
predicate用來表明你想得到什么樣的對象，它看起來就像一個NSString：
NSString *serverName = @“flickr-5”; NSPredicate *predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@“thumbnailURL contains %@”, serverName];
還有一些例子：
@“uniqueId = %@”, [flickrInfo objectForKey:@“id”] // unique a photo in the database @“name contains[c] %@”, (NSString *) // matches name case insensitively @“viewed > %@”, (NSDate *) // viewed is a Date attribute in the data mapping @“whoTook.name = %@”, (NSString *) // Photo search (by photographer’s name) @“any photos.title contains %@”, (NSString *) // Photographer search (not a Photo search)
contain的意思就是是否有子字符串，注意這個[c]，意思是區分大小寫。
這還有一個例子，如果想查詢所有Photographer，查詢會在Photographer表上進行：
NSFetchRequest *request = [NSFetchRequest fetchRequestWithEntityName:@“Photographer”]; ... who have taken a photo in the last 24 hours ... NSDate *yesterday = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:-24*60*60]; request.predicate = [NSPredicate predicateWithFormat:@“any photos.uploadDate > %@”, yesterday]; ... sorted by the Photographer’s name ... NSSortDescriptor *sortByName = [NSSortDescriptor sortDescriptorWithKey:@“name” ascending:YES]; request.sortDescriptors = [NSArray arrayWithObject:sortByName];
這個請求建好了，接下來是如何執行這個查詢？我向managedObjectContext發送一個消息，這個managedObjectContext是從document中獲取的，消息的名字叫executeFetchRequest，發送請求的時候，還跟了一個error指針，這樣也能接收到error消息。
NSManagedObjectContext *moc = self.document.managedObjectContext; NSError *error; NSArray *photographers = [moc executeFetchRequest:request error:&error];
如果返回值是nil，表示出錯了，要查看一下這個error。如果返回的array是空的，是指沒有查詢到符合條件的對象。
所有的數據並不會一次返回，它會有選擇的存儲你想要的對象。