iOS Core Data and multithread

    對於我們初學Core Data的人來說，在Xcode 5的時代，若要使用Core Data來存儲資料，第一件事就是在建立專案的時候只能選擇空的應用程式，才能有勾選使用Core Data的選項。如果選擇建立single view專案的話，那就沒有使用Core Data選項可選了。所以網路[1]上有不少人在討論，若已經建立專案，而當初沒有勾到Core Data選項時，該如何加入之。還好，到了XCode 6, 現在single view專案，已經有Core Data選項可以選了。
    但是預設建立的Core Data, 在讀寫資料時，其實是以UI Thread來作業的。也就是說和所有UI有關的元件共用主要的Thread。這樣一來，最明顯的問題，就是在做Import/Export工作的時候，會造成App卡住的現象。
  以簡單的新增資料數筆至Core Data來做實驗，就會發現，當新增的資料愈多時，卡住的時間就會愈久。如以下程式：

AppDelegate *delegate = (AppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate];

    

Xxx *xx;

        

for (int i=0; i

    xx = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Xxx" inManagedObjectContext:delegate.managedObjectContext];

            

    xx.startDate = [NSDate date];

    xx.stopDate = [xx.startDate dateByAddingTimeInterval:(arc4random() % 7200 + 1)];

    xx.distance = @(5);

            

}

[delegate.managedObjectContext save:nil];

這個程式片斷使用預設的managed object context來作業，預設就是會卡住。

Google了一下，發現有幾個解決方法：
1. iOS8 有新的寫法可以使用
2. 在iOS5之後，就有針對這個問題，提出多緒的寫法

當然，為了相容於之前版本，現階段我還是採用2的方法。
這個方法，主要是將managed object context指定到不同的thread去，這樣就可以避開和UI Thread搶執行資源的問題。使用的方式又有兩個主要配置方法[2]：
1. 建立child context, 此時可以指定child context跑在不同的thread, 這樣就可以在不想卡住UI Thread的時候，將讀寫core data的工作交給這個child thread去做就好。而其他不會卡住UI的工作，還是可以用原來的方法來做。如下圖的配置：

程式部份，只要改寫原AppDelegate類別，加入：

// child managedObjectContext whichs runs in a background thread

- (NSManagedObjectContext *)childContext

{

    if (_childContext != nil) {

        return _childContext;

    }

    

    NSPersistentStoreCoordinator *coordinator = [self persistentStoreCoordinator];

    if (coordinator != nil) {

        _childContext = [[NSManagedObjectContext alloc] initWithConcurrencyType:NSPrivateQueueConcurrencyType];

        [_childContext setParentContext:self.managedObjectContext];

    }

    return _childContext;

}

並宣告：

@property (readonly, strong, nonatomic) NSManagedObjectContext *childContext;

這樣一來，原本新增資料的程式就可以改成：

AppDelegate *delegate = (AppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate];

    

[delegate.childContext performBlock:^{

    Xxx *xx;

        

    for (int i=0; i

        xx = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Xxx" inManagedObjectContext:delegate.childContext];

            

        xx.startDate = [NSDate date];

        xx.stopDate = [step.startDate dateByAddingTimeInterval:(arc4random() % 7200 + 1)];

        xx.distance = @(5);

    }

    [delegate.childContext save:nil];   }

 其實只是把程式原本用到managedObjectContext改成使用childContext而已。為了更明顯的讓大家看出來，這段程式會跑在不同的thread，慣例上會用 performBlock:^{ ...  }來將程式放入。而這樣，何時會真正把資料存入檔案中去呢？最後一行的[childContext save]，其實只是把資料由childContext中和其parent context同步而已。所以，還是要在parent context再做一次save的動作才會真正將資料存入檔案去。

2. 建立另一個和原managedObjectContext沒有父子關係的context，當然也要指定其跑在不同的Thread，如此使用此context時，就不會在UI Thread上跑。也就不會卡住UI了。配置如下圖：

程式寫法，在要用到讀寫core data時，直接寫。所以原本的新增資料程式改成如下：

AppDelegate *delegate = (AppDelegate *)[[UIApplication sharedApplication] delegate];

    

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

    NSPersistentStoreCoordinator *coordinator = delegate.managedObjectContext.persistentStoreCoordinator;

    [importContext setPersistentStoreCoordinator:coordinator];

    [importContext setUndoManager:nil];

    

    [importContext performBlock:^{

        Xxx *xx;

        

        for (int i=0; i

            xx = [NSEntityDescription insertNewObjectForEntityForName:@"Xxx" inManagedObjectContext:importContext];

            

            xx.startDate = [NSDate date];

            xx.stopDate = [step.startDate dateByAddingTimeInterval:(arc4random() % 7200 + 1)];

            xx.distance = @(5);

            

            // context save

            if (i % 200 == 0) {

                [importContext save:nil];

            }

        }

        [importContext save:nil];   }

原本是父子關係的Context, 在這裡改成有點手足關係的Context, 同樣的都共用同一個Coordinator, 同樣的都指定使用NSPrivateQueueConcurrencyType，以便使用不同的thread來執行。都可以達成不會卡住UI的目標。
可是這個時候，因為不是父子關係，兩個Context要同步，作法就不太一樣[3]:

[[NSNotificationCenter defaultCenter]

     addObserverForName:NSManagedObjectContextDidSaveNotification

     object:nil

     queue:nil

     usingBlock:^(NSNotification* note)

    {

        NSManagedObjectContext *moc = self.managedObjectContext;

        if (note.object != moc)

            [moc performBlock:^(){

                [moc mergeChangesFromContextDidSaveNotification:note];

            }];

    }];

那以上兩種不同的配置作法，要用那一個呢？其實都可以啦！不過，Florian Kugler[2]是說第二個作法是比較有效率的。

參考網址：
[1] Dave, adding-core-data-existing-iphone-projects/
[2] Florian Kugler, concurrent-core-data-stack-performance-shootout
[3] Chris Eidhof, common-background-practices.html