CoreData整理（二）——多线程方案

CoreData整理（二）——多线程方案

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目录

• 为什么使用多线程
• 如何使用多线程
• 多线程方案

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为什么使用多线程

    到了这里你必定会问，增删改查功能已经实现了，用的好好的为何要使用多线程呢？其实想想，Core Data毕竟是数据持久化技术，若是数据量大的话，使用主线程操做一定会产生线程拥塞。而UI的更新就是在主线程中进行的，这将会致使你的app界面“卡住”。此外当你须要同时执行多个操做时也须要使用多线程。

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如何使用多线程

最初想法：
    对于如何去实现，你首先可能会想到的是以下图的方案：实例化一个MOC对象，当有须要执行的操做时就开辟一个线程去执行。可是这样是不行的，因为MOC和MO不是线程安全的，对MO进行的操做和使用MOC进行的操做并不会上锁去保证操做的原子性。若是多线程共用MOC的话会出现数据混乱，甚至更严重的会致使程序崩溃。

例如以下代码，先Add20条数据，再执行Update操做。下面的代码在屡次频繁执行时会crash。
咱们可以简单分析出来，因为MOC是同一个，因此在线程A中的for循环中执行时，有可能线程B已经执行完毕。在这种状况下，线程A中新增的一部分由MOC监听的MO对象会在线程B中被提早Save。这样的状况下两个操做混杂在了一块儿，严重的会产生crash。

// 线程A执行Add操做
NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    [arr addObject:@{@"id": @"111", @"name": @"aaa"}];
}
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSManagedObjectContext *context = self.manager.moc;
    int i = 1;
    for (NSDictionary *params in arr) {
        User *user = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:EntityName inManagedObjectContext:context];
        user.userID = params[@"id"];
        user.name   = params[@"name"];
        // 模拟在添加了5条数据以后，线程B执行完成Update操做
        if (i == 5) {
            sleep(2);
        }
        i++;
    }
    [self.manager saveContext];
});
// 线程B执行Update操做
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSManagedObjectContext *context = self.manager.moc;
    NSFetchRequest *fetchRequest = [[NSFetchRequest alloc] initWithEntityName:EntityName];
    NSArray *resultArray = [context executeFetchRequest:fetchRequest error:nil];
    for (User *user in resultArray) {
        user.name = @"newName";
    }
    [self.manager saveContext];
});

正确的作法：

CoreData不是线程安全的（例子如上），对于ManagedObject以及ManagedObjectContext的访问都只能在对应的线程上进行，而不能跨线程。苹果推荐的作法是，一个线程使用一个NSManagedObjectContext对象。因为在每一个线程中的context是不一样的，并且它只管理本身监听的MO，context之间互不影响，因此不会出现context保存前它所监听的MO被其余context篡改或者提早提交的状况。

API中提供的方法：

NSManagedObjectContext的类型：
实例化时提供了3种类型来方便进行多线程管理：

NSConfinementConcurrencyType（iOS 9废弃）
NSPrivateQueueConcurrencyType
NSMainQueueConcurrencyType

NSManagedObjectContext提供的多线程执行方法：
API中提供了多线程执行方法，使得咱们不须要去本身维护线程队列或开启线程。

- (void)performBlock:(void (^)())block NS_AVAILABLE(10_7,  5_0);
- (void)performBlockAndWait:(void (^)())block NS_AVAILABLE(10_7,  5_0);

1.对于NSConfinementConcurrencyType类型，iOS 9以后过时，context在实例化时并不会自动建立队列，须要本身管理多线程实现并发。当该类型的context使用上述的两个方法时会出现以下的crash。

Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: 'Can only use -performBlock: on an NSManagedObjectContext that was created with a queue.

2.对于NSPrivateQueueConcurrencyType类型，该上下文会建立并管理一个私有队列（串行队列）。当你想要异步执行某个操做时，能够在performBlock方法的block中执行。

NSManagedObjectContext *privateContext = [[NSManagedObjectContext alloc] initWithConcurrencyType:NSPrivateQueueConcurrencyType];

// 私有类型上下文执行performBlock方法
[privateContext performBlock:^{
    NSLog(@"privateContext block: %@", [NSThread currentThread]);
}];
// 至关于：串行队列 异步 执行block
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("zcp", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);  // 只建立一个queue与context绑定，每次都使用这一个queue
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"privateContext block: %@", [NSThread currentThread]);
});
 
// 私有类型上下文执行performBlockAndWait方法
[privateContext performBlockAndWait:^{
    NSLog(@"privateContext blockAndWait: %@", [NSThread currentThread]);
}];
// 至关于：无队列线程操做，在当前线程中直接执行block
NSLog(@"privateContext blockAndWait: %@", [NSThread currentThread]);

3.对于NSMainQueueConcurrencyType类型，该上下文会关联主队列。若是有UI对象执行的操做或者是须要在主线程中执行的操做，可使用该类型。

NSManagedObjectContext *mainContext = [[NSManagedObjectContext alloc] initWithConcurrencyType:NSMainQueueConcurrencyType];

// 主类型上下文执行performBlock方法
[mainContext performBlock:^{
    NSLog(@"mainContext block: %@", [NSThread currentThread]);
 }];
// 至关于：主队列 异步 执行block
 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"mainContext block: %@", [NSThread currentThread]);
 });
 
// 主类型上下文执行performBlockAndWait方法
[mainContext performBlockAndWait:^{
    NSLog(@"mainContext blockAndWait: %@", [NSThread currentThread]);
}];
// 至关于在主线程中直接执行block
if ([NSThread isMainThread]) {
    NSLog(@"mainContext blockAndWait: %@", [NSThread currentThread]);
} else {
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"mainContext blockAndWait: %@", [NSThread currentThread]);
    });
}

官方文档

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多线程方案

tip：demo在最后

方案一

使用两个MOC，一个负责在后台处理各类耗时的操做，一个负责与UI进行协做。

存在的问题

咱们知道MOC和MO不是线程安全的，为了解决这个问题咱们在一个线程中仅使用一个MOC，不能跨线程访问同一个MOC和MO。可是这会存在问题。好比：使用一个context异步执行删除操做，首先查询，在查询出结果时恰好另外一个context更新了这些数据，删除操做在以后保存时是不知道数据被修改了，最终会致使删除失败。(该问题的研究，详见Demo中UserDao类的testMergeChanges方法)

为了解决这个问题，咱们须要使用通知来监听私有上下文的保存动做，并将更改的信息合并到其余上下文中：

// 上下文提交保存后的通知name
NSManagedObjectContextDidSaveNotification

// 将通知中上下文提交的信息合并到执行该方法的上下文中
- (void)mergeChangesFromContextDidSaveNotification:(NSNotification *)notification NS_AVAILABLE(10_5, 3_0);

方案二

经过创建上下文间的父子关系，避免上下文的合并操做。

iOS5.0以后新增了MOC之间的父子关系，子上下文的改动保存时会提交给父上下文，最后由根部的上下文提交全部改动给PSC。所以创建关系以后，上下文的改动就不须要用通知去告知其余上下文了。咱们能够经过设置以下属性来设置父上下文。

@property (nullable, strong) NSManagedObjectContext *parentContext API_AVAILABLE(macosx(10.7),ios(5.0));

方案二将使用三层的MOC去实现多线程Core Data，privateContext -> mainContext -> rootContext。

其中privateContext用于执行操做，mainContext用于与UI协做，rootContext用于在后台保存全部子上下文的提交。

存在的问题
MO都有惟一的MOID与之对应，为了不实例化MO时消耗大量资源来确保ID的惟一性，因此MO在实例化时会被给予一个临时的ID，这个ID在MOC范围内惟一。当MOC进行提交时，须要将临时ID转化为全局ID，因此咱们须要监听MOC将要保存的通知来处理MOID的转换：

// 上下文将要提交保存的通知name
NSManagedObjectContextWillSaveNotification

// MOID转换方法
- (BOOL)obtainPermanentIDsForObjects:(NSArray<NSManagedObject *> *)objects error:(NSError **)error NS_AVAILABLE(10_5, 3_0);

代码

方案一初始化：

CoreDataManager.m：

方案二初始化：

CoreDataManager.m：

公共辅助方法：

UserDao.m：

增：

删：

改：

查：

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后续

CoreData整理（一）——基本概念与简单使用
CoreData整理（三）——MagicalRecord的使用
CoreData整理（四）——数据迁移和其余问题
Demo地址

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参考文章

Core Data 线程大揭秘
iOSCoreData详解（五）多线程