iOS数据持久化UserDefaults封装器使用详解

时间:2023-02-03 庄周晓梦人气:0

使用属性封装器来完美创建UserDefaults封装器

想象一下，你有一个应用想实现自动登录功能。你用UserDefaults封装了关于UserDefaults的读与写逻辑。你会用UserDefaults封装来保持对自动登录”On/Off“状态、userName的跟踪。你可能会以下面这种方式来封装UserDefaults

struct AppData {
    private static let enableAutoLoginKey = "enable_auto_login_key"
    private static let usernameKey = "username_key"
    static var enableAutoLogin: Bool {
        get {
            return UserDefaults.standard.bool(forKey: enableAutoLoginKey)
        }
        set {
            UserDefaults.standard.set(newValue, forKey: enableAutoLoginKey)
        }
    }
    static var username: String {
        get {
            return UserDefaults.standard.string 
        }
        set {
            UserDefaults.standard.set(newValueds, forKey: usernameKey)
        }
    }
}

通过Swift5.1对于属性封装器的介绍，我们可以对上面的代码进行精简，如下

struct AppData {
    @Storage(key: "enable_auto_login_key", defaultValue: false)
    static var enableAutoLogin: Bool
    @Storage(key: "username_key", defaultValue: "")
    static var username: String
}

这样就很完美了吗？接着看

什么是属性封装器？

在我们进入详细讨论之前，我们先快速地了解一下什么是属性封装器基本上来讲，属性封装器是一种通用数据结构，可以拦截属性的读写访问，从而允许在属性的读写期间添加自定义行为。

可以通过关键字@propertyWrapper来声明一个属性封装器。你想要有一个字符串类型的属性，每当这个属性被进行读写操作的时候，控制台就会输出。你可以创建一个名为Printable的属性封装器，如下：

@propertyWrapper
struct Printable {
    private var value: String = ""
    var wrapperValue: String {
        get {
            print("get value:\(value)")
            return value
        }
        set {
            print("set value:\(newValue)")
            value = newValue
        }
    }
}

通过上述代码我们可以看出，属性封装跟其他struct一样。然而，当定义一个属性封装器的时候，必须要有一个wrapppedValue。 wrapppedValue get set代码块就是拦截和执行你想要的操作的地方。在这个例子中，添加了打印状态的代码来输出get和set的值

接下来，我们看看，如何使用Printable属性封装器

struct Company {
    @Printable static var name: String
}
Company.name = "Adidas"
Company.name

需要注意的是，我们如何使用@符号来声明一个用属性封装器封装的”name“变量。如果你想要在Playground中尝试敲出上述代码的话，你会看到以下输出：

Set Value: Adidas
Get Value: Adidas

什么是UserDefault封装器

在理解了什么是属性封装器以及它是如何工作的之后，我们现在开始准备实现我们的UserDefaults封装器。总结一下，我们的属性封装器需要持续跟踪自动登录的”On/Off“状态以及用户的username。通过使用我们上述讨论的概念，我们可以很轻松的将Printable属性封装器转化为在读写操作期间进行读写的属性封装器。

import Foundation
@propertyWrapper
struct Storage {
    private let key: String
    private let defaultValue: String
    init(key: Stirng, defaultValue: String) {
        self.key = key
        self.defaultValue = defaultValue
    }
    var wrappedValue: String {
        get {
            return UserDefaults.standard.string(forKey: key) ?? defaultValue
        }
        set {
            UserDefaults.standard.set(newValue, forKey: key)
        }
    }
}

在这里，我们将我们的属性封装器命名为Storage。有两个属性，一个是key，一个是defaultValue。key将作为UserDefaults读写时的键，而defaultValue则作为UserDefaults无值时候的返回值。

Storage属性封装器准备就绪后，我们就可以开始实现UserDefaults封装器了。直截了当，我们只需要创建一个被Storage属性封装器封装的‘username’变量。这里要注意的是，你可以通过key和defaultValue来初始化Storage。

struct AppData {
    @Storage(key: "username_key", defaultValue: "")
    static var username: String
}

一切就绪之后，UserDefaults封装器就可以使用了

AppData.username = "swift-senpai"
print(AppData.username)

同时，我们来添加enableAutoLogin变量到我们的UserDefaults封装器中

struct AppData {
    @Storage(key: "username_key", defaultValue: "")
    static var username: String
    @Storage(key: "enable_auto_login_key", defaultValue: false)
    static var username: Bool
}

这个时候，会报下面两种错误：

Cannot convert value of type ‘Bool’ to expected argument type ‘String’

Property type 'Bool' does not match that of lthe 'WrappedValue' property of its wrapper type 'Storage'

这是因为我们的封装器目前只支持String类型。想要解决这两个错误，我们需要将我们的属性封装器进行通用化处理

将属性封装器进行通用化处理

我们必须改变属性封装器的wrappedValue的数据类型来进行封装器的通用化处理，将String类型改成泛型T。进而，我们必须使用通用方式从UserDefaults读取来更新wrappedValue get代码块

@propertyWrapper
struct Storage<T> {
    private let key: String
    private let defaultValue: T
    init(key: String, defaultValue: T) {
        self.key = key
        self.defaultValue = defaultValue
    }
    var wrappedValue: T {
        get {
            // Read value from UserDefaults
            return UserDefaults.standard.object(forKey: key) as? T ?? defaultValue
        }
        set {
            // Set value to UserDefaults
            UserDefaults.standard.set(newValue, forKey: key)
        }
    }
}

好，有了通用属性封装器之后，我们的UserDefaults封装器就可以存储Bool类型的数据了

// The UserDefaults wrapper
struct AppData {
    @Storage(key: "username_key", defaultValue: "")
    static var username: String
    @Storage(key: "enable_auto_login_key", defaultValue: false)
    static var enableAutoLogin: Bool
}
AppData.enableAutoLogin = true
print(AppData.enableAutoLogin)  // true

存储自定义对象

上面的操作都是用来基本数据类型的。但是如果我们想要存储自定义对象呢？接下来我们一起看看，如何能让UserDefaults支持自定义对象的存储

这里的内容很简单，我们将会存储一个自定义对象到UserDefaults中，为了达到这个目的，我们必须改造一下Storage属性封装器的类型T,使其遵循Codable协议

然后，在wrappedValue``set代码块中我们将使用JSONEncoder把自定义对象转化为Data，并将其写入UserDefaults中。同时，在wrappedValue``get代码块中，我们将使用JSONDecoder把从UserDefaults中读取的数据转化成对应的数据类型。如下：

@propertyWrapper
struct Storage<T: Codable> {
    private let key: String
    private let defaultValue: T
    init(key: String, defaultValue: T) {
        self.key = key
        self.defaultValue = defaultValue
    }
    var wrappedValue: T {
        get {
            // Read value from UserDefaults
            guard let data = UserDefaults.standard.object(forKey: key) as? Data else {
                // Return defaultValue when no data in UserDefaults
                return defaultValue
            }
            // Convert data to the desire data type
            let value = try? JSONDecoder().decode(T.self, from: data)
            return value ?? defaultValue
        }
        set {
            // Convert newValue to data
            let data = try? JSONEncoder().encode(newValue)
            // Set value to UserDefaults
            UserDefaults.standard.set(data, forKey: key)
        }
    }
}

为了让大家看到如何使用更新后的Storage属性封装器，我们来看一下接下来的例子。想象一下，你需要存储用户登录成功后服务端返回的用户信息。首先，需要一个持有服务端返回的用户信息的struct。这个struct必须遵循Codable协议，以至于他能被转化为Data存储到UserDefaults中

struct User: Codable {
    var firstName: String
    var lastName: String
    var lastLogin: Date?
}

接下来，在UserDefaults封装器中声明一个User对象

struct AppData {
    @Storage(key: "username_key", defaultValue: "")
    static var username: String
    @Storage(key: "enable_auto_login_key", defaultValue: false)
    static var enableAutoLogin: Bool
    // Declare a User object
    @Storage(key: "user_key", defaultValue: User(firstName: "", lastName: "", lastLogin: nil))
    static var user: User
}

搞定了，UserDefaults封装器现在可以存储自定义对象了

let johnWick = User(firstName: "John", lastName: "Wick", lastLogin: Date())
// Set custom object to UserDefaults wrapper
AppData.user = johnWick
print(AppData.user.firstName) // John
print(AppData.user.lastName) // Wick
print(AppData.user.lastLogin!) // 2019-10-06 09:40:26 +0000

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