Swift - Realm数据库的使用详解（附样例）

2015-10-08 15:13

原文链接：点击打开链接

1，什么是Realm
Realm于2014 年7月发布，是一个跨平台的移动数据库引擎，专门为移动应用的数据持久化而生。其目的是要取代Core Data和SQLite。

2，关于Realm，你要知道下面几点：
（1）使用简单，大部分常用的功能（比如插入、查询等）都可以用一行简单的代码轻松完成，学习成本低。
（2）Realm不是基于Core Data，也不是基于SQLite封装构建的。它有自己的数据库存储引擎。
（3）Realm具有良好的跨平台特性，可以在iOS和Android平台上共同使用。代码可以使用 Swift 、 Objective-C 以及 Java 语言来编写。
（4）Realm 还提供了一个轻量级的数据库查看工具（Realm Browser）。你也可以用它进行一些简单的编辑操作（比如插入和删除操作） 

3，支持的类型

（1）Realm支持以下的属性类型：Bool、Int8、Int16、Int32、Int64、Double、Float、String、NSDate（精度到秒）以及NSData.

（2）也可以使用List<object> 和Object来建立诸如一对多、一对一之类的关系模型，此外Object的子类也支持此功能。

4，Realm的安装配置 

（1）先去Realm的官网去下载最新框架：http://static.realm.io/downloads/swift/latest

（2）拖拽RealmSwift.framework和Realm.framework文件到”Embedded Binaries”选项中。选中Copy items if needed并点击Finish

5，将数据插入到数据库中

下面代码判断默认数据库中是否有数据，如果没有的话将几个自定义对像插入到数据库中。

（1）这里以个人消费记录为例，我们先定义消费类别类，和具体消费记录类

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import RealmSwift

 

//消费类型

class ConsumeType:Object {

    //类型名

    dynamic var name = ""

}

 

//消费条目

class ConsumeItem:Object {

    //条目名

    dynamic var name = ""

    //金额

    dynamic var cost = 0.00

    //时间

    dynamic var date = NSDate()

    //所属消费类别

    dynamic var type:ConsumeType?

}

（2）判断数据库记录是否为空，空的话则插入数据库（这里以默认数据库为例）

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import UIKit

import RealmSwift

 

class ViewController: UIViewController {

 

    override func viewDidLoad() {

        super.viewDidLoad()

         

        //使用默认的数据库

        let realm = try! Realm()

        //查询所有的消费记录

        let items = realm.objects(ConsumeItem)

        //已经有记录的话就不插入了

        if items.count>0 {

            return

        }

         

        //创建两个消费类型

        let type1 = ConsumeType()

        type1.name = "购物"

        let type2 = ConsumeType()

        type2.name = "娱乐"

         

        //创建三个消费记录

        let item1 = ConsumeItem(value: ["买一台电脑",5999.00,NSDate(),type1]) //可使用数组创建

         

        let item2 = ConsumeItem()

        item2.name = "看一场电影"

        item2.cost = 30.00

        item2.date = NSDate(timeIntervalSinceNow: -36000)

        item2.type = type2

         

        let item3 = ConsumeItem()

        item3.name = "买一包泡面"

        item3.cost = 2.50

        item3.date = NSDate(timeIntervalSinceNow: -72000)

        item3.type = type1

         

        // 数据持久化操作（类型记录也会自动添加的）

        try! realm.write {

            realm.add(item1)

            realm.add(item2)

            realm.add(item3)

        }

         

        //打印出数据库地址

        print(realm.path)

    }

 

    override func didReceiveMemoryWarning() {

        super.didReceiveMemoryWarning()

    }

}

6，使用Realm Browser查看数据库  

（1）默认数据库是应用的 Documents 文件夹下的一个名为“default.realm”。

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//打印出数据库地址

print(realm.path)

（2）使用Realm Browser工具可以很方便的对.realm数据库进行读取和编辑（在App Store中搜索Realm Browser即可下载）。

可以看到，上面的几个对象已经成功的插入到数据库中来。

6，从数据库中读取记录并显示到表格中来

（1）通过查询操作，Realm 将会返回包含 Object 集合的Results实例。Results 的表现和 Array 十分相似，并且包含在 Results 中的对象能够通过索引下标进行访问。 

（2）所有的查询（包括查询和属性访问）在 Realm 中都是延迟加载的，只有当属性被访问时，才能够读取相应的数据。 

（3）查询结果并不是数据的拷贝：修改查询结果（在写入事务中）会直接修改硬盘上的数据。

Realm为何无法限制查询数量？
通常查询数据库数据时，我们可以在sql语句中添加一些限制语句（比如rownum，limit，top等）来限制返回的结果集的行数。
但我们使用Realm会发现，它没有这种分页功能，感觉不管查什么都是把所有的结果都捞出来。比如我们只要User表的前10条数据，那么做法是先查询出所有的User数据，再从结果集中取出前10条数据。
有人可能会担心，如果数据库中数据非常多，那每次都这么查不会影响性能吗？
其实大可放心，由于Realm都是延迟加载的，只有当属性被访问时，才能够读取相应的数据。不像通常数据库，查询后，查询结果是从数据库拷贝一份出来放在内存中的。而Realm的查询结果应该说是数据库数据的引用，就算你查出来，如果不用也不会占用什么内存。

下面我们把库里的数据加载出来，并通过表格显示出来。

效果图如下：

代码如下：

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import UIKit

import RealmSwift

 

class ViewController: UIViewController, UITableViewDelegate, UITableViewDataSource  {

     

    @IBOutlet weak var tableView: UITableView!

     

    var dformatter = NSDateFormatter()

     

    //保存从数据库中查询出来的结果集

    var consumeItems:Results<ConsumeItem>?

 

    override func viewDidLoad() {

        super.viewDidLoad()

         

        self.dformatter.dateFormat = "MM月dd日 HH:mm"

         

        self.tableView!.delegate = self

        self.tableView!.dataSource = self

        //创建一个重用的单元格

        self.tableView!.registerClass(UITableViewCell.self, forCellReuseIdentifier: "MyCell")

         

        //使用默认的数据库

        let realm = try! Realm()

        //查询所有的消费记录

        consumeItems = realm.objects(ConsumeItem)

    }

     

    //在本例中，只有一个分区

    func numberOfSectionsInTableView(tableView: UITableView) -> Int {

        return 1;

    }

     

    //返回表格行数（也就是返回控件数）

    func tableView(tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {

        return self.consumeItems!.count

    }

     

    //创建各单元显示内容(创建参数indexPath指定的单元）

    func tableView(tableView: UITableView, cellForRowAtIndexPath indexPath: NSIndexPath)

        -> UITableViewCell

    {

        //同一形式的单元格重复使用，在声明时已注册

        let cell = UITableViewCell(style: .Value1, reuseIdentifier: "MyCell")

        let item = self.consumeItems![indexPath.row]

        cell.textLabel?.text = item.name + " ￥" + String(format: "%.1f", item.cost)

        cell.detailTextLabel?.text = self.dformatter.stringFromDate(item.date)

        return cell

    }

 

    override func didReceiveMemoryWarning() {

        super.didReceiveMemoryWarning()

        // Dispose of any resources that can be recreated.

    }

}

7，支持断言查询(Predicate)，这样可以通过条件查询特定数据
同时可以使用链式查询数据。

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//查询花费超过10元的消费记录(使用断言字符串查询)

consumeItems = self.realm.objects(ConsumeItem).filter("cost > 10")

         

//查询花费超过10元的购物记录(使用 NSPredicate 查询)

let predicate = NSPredicate(format: "type.name = '购物' AND cost > 10")

consumeItems = self.realm.objects(ConsumeItem).filter(predicate)

         

//使用链式查询

consumeItems = self.realm.objects(ConsumeItem).filter("cost > 10").filter("type.name = '购物'")

支持的断言：

比较操作数(comparison operand)可以是属性名称或者某个常量，但至少有一个操作数必须是属性名称；

比较操作符 ==、<=、<、>=、>、!=, 以及 BETWEEN 支持 int、long、long long、float、double 以及 NSDate 属性类型的比较，比如说 age == 45；

相等比较 ==以及!=，比如说Results<Employee>().filter("company == %@", company)

比较操作符 == and != 支持布尔属性；

对于 NSString 和 NSData 属性来说，我们支持 ==、!=、BEGINSWITH、CONTAINS 以及 ENDSWITH 操作符，比如说 name CONTAINS ‘Ja’；

字符串支持忽略大小写的比较方式，比如说 name CONTAINS[c] ‘Ja’ ，注意到其中字符的大小写将被忽略；

Realm 支持以下复合操作符：“AND”、“OR” 以及 “NOT”。比如说 name BEGINSWITH ‘J’ AND age >= 32；

包含操作符 IN，比如说 name IN {‘Lisa’, ‘Spike’, ‘Hachi’}；

==、!=支持与 nil 比较，比如说 Results<Company>().filter("ceo == nil")。注意到这只适用于有关系的对象，这里 ceo 是 Company 模型的一个属性。

ANY 比较，比如说 ANY student.age < 21

注意，虽然我们不支持复合表达式类型(aggregate expression type)，但是我们支持对对象的值使用 BETWEEN 操作符类型。比如说，Results<Person>.filter("age BETWEEN %@", [42, 43]])。

8，查询结果的排序

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//查询花费超过10元的消费记录,并按升序排列 

consumeItems = self.realm.objects(ConsumeItem).filter("cost > 10").sorted("cost")

9，使用List实现一对多关系
List中可以包含简单类型的Object，表面上和可变的Array非常类似。
注意：List 只能够包含 Object 类型，不能包含诸如String之类的基础类型。 
如果打算给我们的 Person 数据模型添加一个“dogs”属性，以便能够和多个“dogs”建立关系，也就是表明一个 Person 可以有多个 Dog，那么我们可以声明一个List类型的属性：

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class Person: Object {

    ... // 其余的属性声明

    let dogs = List<Dog>()

}

 

// 这里我们就可以使用已存在的狗狗对象来完成初始化

let aPerson = Person(value: ["李四", 30, [aDog, anotherDog]])

 

// 还可以使用多重嵌套

let aPerson = Person(value: ["李四", 30, [["小黑", 5], ["旺财", 6]]])

可以和之前一样，对 List 属性进行访问和赋值：

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let someDogs = Realm().objects(Dog).filter("name contains '小白'")

ZhangSan.dogs.extend(someDogs)

ZhangSan.dogs.append(dahuang)

反向关系(Inverse Relationship)

通过反向关系(也被称为反向链接(backlink))，您可以通过一个特定的属性获取和给定对象有关系的所有对象。比如说，对 Dog 的实例调用Object().linkingObjects(_:forProperty:) 会返回对应的与被调用实例所指定属性的类有关系的所有对象。通过在 Dog 中定义一个只读（计算）属性 owners 可以简化这个操作：

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class Dog: Object {

    dynamic var name = ""

    dynamic var age = 0

    var owners: [Person] {

        // Realm 并不会存储这个属性，因为这个属性只定义了 getter

        // 定义“owners”，和 Person.dogs 建立反向关系

        return linkingObjects(Person.self, forProperty: "dogs")

    }

}

10，添加主键(Primary Keys) 

重写 Object.primaryKey() 可以设置模型的主键。

声明主键之后，对象将被允许查询，更新速度更加高效，并且要求每个对象保持唯一性。

一旦带有主键的对象被添加到 Realm 之后，该对象的主键将不可修改。

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class Person: Object {

  dynamic var id = 0

  dynamic var name = ""

 

  override static func primaryKey() -> String? {

    return "id"

  }

}

11，添加索引属性(Indexed Properties)
重写 Object.indexedProperties() 方法可以为数据模型中需要添加索引的属性建立索引：

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class Book: Object {

  dynamic var price = 0

  dynamic var title = ""

 

  override static func indexedProperties() -> [String] {

    return ["title"]

  }

}

12，设置忽略属性(Ignored Properties)

重写 Object.ignoredProperties() 可以防止 Realm 存储数据模型的某个属性。Realm 将不会干涉这些属性的常规操作，它们将由成员变量(ivar)提供支持，并且您能够轻易重写它们的 setter 和 getter。

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class Person: Object {

  dynamic var tmpID = 0

  var name: String { // 计算属性将被自动忽略

    return "\(firstName) \(lastName)"

  }

  dynamic var firstName = ""

  dynamic var lastName = ""

 

  override static func ignoredProperties() -> [String] {

    return ["tmpID"]

  }

}

13，修改更新数据 

（1）直接更新内容

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// 在一个事务中更新对象

realm.write {

  consumeItem.name = "去北京旅行"

}

（2）通过主键更新
如果您的数据模型中设置了主键的话，那么您可以使用Realm().add(_:update:)来更新对象（当对象不存在时也会自动插入新的对象。）

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/****** 方式1 ***/

// 创建一个带有主键的“书籍”对象，作为事先存储的书籍

let cheeseBook = Book()

cheeseBook.title = "奶酪食谱"

cheeseBook.price = 9000

cheeseBook.id = 1

 

// 通过 id = 1 更新该书籍

realm.write {

  realm.add(cheeseBook, update: true)

}

 

/****** 方式2 ***/

// 假设带有主键值 `1` 的“书籍”对象已经存在

realm.write {

  realm.create(Book.self, value: ["id": 1, "price": 9000.0], update: true)

// 这本书的`title`属性不会被改变

}

（3）键值编码 

这个是在运行时才能决定哪个属性需要更新的时候，这个对于大量更新的对象极为有用。

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let persons = Realm().objects(Person)

Realm().write {

  // 更新第一个

  persons.first?.setValue(true, forKeyPath: "isFirst")

  // 将每个人的 planet 属性设置为“地球”

  persons.setValue("地球", forKeyPath: "planet")

}

14，删除数据

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let cheeseBook = ... // 存储在 Realm 中的 Book 对象

 

// 在事务中删除一个对象

realm.write {

  realm.delete(cheeseBook)

}

也能够删除数据库中的所有数据

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// 从 Realm 中删除所有数据

realm.write {

  realm.deleteAll()

}

15，Realm数据库配置 

（1）修改默认的的数据库

通过调用 Realm() 来初始化以及访问我们的 realm 变量。其指向的是应用的 Documents 文件夹下的一个名为“default.realm”的文件。

通过对默认配置进行更改，我们可以使用不同的数据库。比如给每个用户帐号创建一个特有的 Realm 文件，通过切换配置，就可以直接使用默认的 Realm 数据库来直接访问各自数据库：

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func setDefaultRealmForUser(username: String) {

  var config = Realm.Configuration()

 

  // 使用默认的目录，但是使用用户名来替换默认的文件名

  config.path = config.path.stringByDeletingLastPathComponent()

                           .stringByAppendingPathComponent(username)

                           .stringByAppendingPathExtension("realm")

 

  // 将这个配置应用到默认的 Realm 数据库当中

  Realm.Configuration.defaultConfiguration = config

}

（2）打包进项目里的数据库的使用
如果需要将应用的某些数据（比如配置信息，初始化信息等）打包到一个 Realm 文件中，作为主要 Realm 数据库的扩展，操作如下：

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let config = Realm.Configuration(

    // 获取需要打包文件的路径

    path: NSBundle.mainBundle().pathForResource("MyBundledData", ofType:"realm"),

    // 以只读模式打开文件，因为应用数据包并不可写

    readOnly: true)

 

// 通过配置打开 Realm 数据库

let realm = Realm(configuration: config)

 

// 通过配置打开 Realm 数据库

let results = realm.objects(Dog).filter("age > 5")

（3）内存数据库
内存数据库在每次程序运行期间都不会保存数据。但是，这不会妨碍到 Realm 的其他功能，包括查询、关系以及线程安全。 假如您需要灵活的数据读写但又不想储存数据的话，那么内存数据库对您来说一定是一个不错的选择。

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let realm = Realm(configuration: Realm.Configuration(inMemoryIdentifier: "MyInMemoryRealm"))

16，加密数据库 

（1）加密后的 Realm文件不能跨平台使用（因为NSFileProtection 只有 iOS 才可以使用） 

（2）Realm 文件不能在没有密码保护的 iOS 设备中进行加密。为了避免这些问题（或者您想构建一个 OS X 的应用），可以使用 Realm 提供的加密方法。 

（3）加密过的 Realm 只会带来很少的额外资源占用（通常最多只会比平常慢10%）。

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/*****   在创建 Realm 数据库时采用64位的密钥对数据库文件进行 AES-256+SHA2 加密   ****/

// 产生随机密钥

let key = NSMutableData(length: 64)!

SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, UInt(key.length),

    UnsafeMutablePointer<UInt8>(key.mutableBytes))

 

// 打开加密文件

let config = Realm.Configuration(encryptionKey: key)

var error: NSError?

let realm = Realm(configuration: config, error: &error)

if realm == nil {

    // 如果密钥错误，`error` 会提示数据库不可访问

    println("Error opening realm: \(error)")

    return

}

 

// 和往常一样使用 Realm 即可

let dogs = realm.objects(Dog).filter("name contains 'Fido'")

17，数据迁移(Migration)
（1）为何要迁移
比如原来有如下 Person 模型：

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class Person: Object {

    dynamic var firstName = ""

    dynamic var lastName = ""

    dynamic var age = 0

}

假如我们想要更新数据模型，给它添加一个 fullname 属性， 而不是将“姓”和“名”分离开来。

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class Person: Object {

    dynamic var fullName = ""

    dynamic var age = 0

}

在这个时候如果您在数据模型更新之前就已经保存了数据的话，那么 Realm 就会注意到代码和硬盘上数据不匹配。 每当这时，您必须进行数据迁移，否则当您试图打开这个文件的话 Realm 就会抛出错误。 

（2）如何进行数据迁移
假设我们想要把上面所声明 Person 数据模型进行迁移。如下所示是最简单的数据迁移的必需流程：

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// 在(application:didFinishLaunchingWithOptions:)中进行配置

 

let config = Realm.Configuration(

  // 设置新的架构版本。这个版本号必须高于之前所用的版本号

  // （如果您之前从未设置过架构版本，那么这个版本号设置为 0）

  schemaVersion: 1,

 

  // 设置闭包，这个闭包将会在打开低于上面所设置版本号的 Realm 数据库的时候被自动调用

  migrationBlock: { migration, oldSchemaVersion in

    // 目前我们还未进行数据迁移，因此 oldSchemaVersion == 0

    if (oldSchemaVersion < 1) {

      // 什么都不要做！Realm 会自行检测新增和需要移除的属性，然后自动更新硬盘上的数据库架构

    }

  })

 

// 告诉 Realm 为默认的 Realm 数据库使用这个新的配置对象

Realm.Configuration.defaultConfiguration = config

 

// 现在我们已经告诉了 Realm 如何处理架构的变化，打开文件之后将会自动执行迁移

let realm = Realm()

虽然这个迁移操作是最精简的了，但是我们需要让这个闭包能够自行计算新的属性（这里指的是 fullName），这样才有意义。 在迁移闭包中，我们能够调用Migration().enumerate(_:_:) 来枚举特定类型的每个 Object 对象，然后执行必要的迁移逻辑。注意，对枚举中每个已存在的 Object 实例来说，应该是通过访问 oldObject 对象进行访问，而更新之后的实例应该通过 newObject 进行访问：

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// 在 application(application:didFinishLaunchingWithOptions:) 中进行配置

 

Realm.Configuration.defaultConfiguration = Realm.Configuration(

  schemaVersion: 1,

  migrationBlock: { migration, oldSchemaVersion in

    if (oldSchemaVersion < 1) {

      // enumerate(_:_:) 方法遍历了存储在 Realm 文件中的每一个“Person”对象

      migration.enumerate(Person.className()) { oldObject, newObject in

        // 将名字进行合并，存放在 fullName 域中

        let firstName = oldObject!["firstName"] as! String

        let lastName = oldObject!["lastName"] as! String

        newObject!["fullName"] = "\(firstName) \(lastName)"

      }

    }

  })

18，使用带有 REST API 功能的 Realm 数据库示例
我们将从 豆瓣FM的API 那里获取一组 JSON 格式的频道数据，然后将它以 Realm Objects 的形式储存到默认的 Realm 数据库里。 

（1）json数据格式如下：

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{  

 "channels": [

        {

            "name_en": "Personal Radio",

            "seq_id": 0,

            "abbr_en": "My",

            "name": "私人兆赫",

            "channel_id": 0

        },

        {

            "name": "华语",

            "seq_id": 0,

            "abbr_en": "",

            "channel_id": "1",

            "name_en": ""

        },

        {

            "name": "欧美",

            "seq_id": 1,

            "abbr_en": "",

            "channel_id": "2",

            "name_en": ""

        }

    ]

}

（2）我们将直接把 NSDictionary 插入到Realm中，然后让 Realm 自行快速地将其映射到 Object 上。

（从iOS9起，新特性要求App访问网络请求，要采用 HTTPS 协议。直接请求HTTP数据会报错，解决办法可以参照的我另一篇文章：Swift - 网络请求报App Transport Security has blocked a cleartext错）
为了确保示例能够成功，我们需要一个所有属性完全匹配 JSON 键结构 的Object 结构体。如果 JSON 的键结构不匹配 Object 结构体属性结构的话，那么就会在插入时被忽略。

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import UIKit

import RealmSwift

 

class ViewController: UIViewController {

  

    override func viewDidLoad() {

        super.viewDidLoad()

         

        // 调用API

        let url = NSURL(string: "http://www.douban.com/j/app/radio/channels")!

        let response = NSData(contentsOfURL: url)!

         

        // 对 JSON 的回应数据进行反序列化操作

        let json = try! NSJSONSerialization.JSONObjectWithData(response,

            options: .AllowFragments)

        let channels = (json as! NSDictionary)["channels"] as! [NSDictionary]

         

        let realm = try! Realm()

        realm.write {

            // 为数组中的每个元素保存一个对象（以及其依赖对象）

            for channel in channels {

                if channel["seq_id"] as! Int == 0 {continue} //第一个频道数据有问题,丢弃三

                realm.create(DoubanChannel.self, value: channel, update: true)

            }

        }

         

        print(realm.path)

    }

 

    override func didReceiveMemoryWarning() {

        super.didReceiveMemoryWarning()

    }

}

 

//豆瓣频道

class DoubanChannel:Object {

    //频道id

    dynamic var channel_id = ""

    //频道名称

    dynamic var name = ""

    //频道英文名称

    dynamic var name_en = ""

    //排序

    dynamic var seq_id = 0

    dynamic var abbr_en = ""

     

    //设置主键

    override static func primaryKey() -> String? {

        return "channel_id"

    }

}

（3）可以看到数据已经成功插入到库中了

19，当前版本的限制

Realm 致力于平衡数据库读取的灵活性和性能。为了实现这个目标，在 Realm 中所存储的信息的各个方面都有基本的限制。例如：

（1）类名称的长度必须在 0 和 63 字节之间。支持 UTF8 字符。如果超出了这个限制，应用程序的初始化将抛出异常。

（2）属性名称的长度必须在 0 和 63 字节之间。支持 UTF8 字符。如果超出了这个限制，应用程序的初始化将抛出异常。

（3）NSData 不能保存超过 16 MB 大小的数据。如果要存储大量的数据，可通过将其分解为16MB 大小的块，或者直接存储在文件系统中，然后将文件路径存储在 Realm 中。如果您的应用试图存储一个大于 16MB 的单一属性，系统将在运行时抛出异常。

（4）NSDate 的存储精度只能到秒。参考NSDate 当前的局限可查看更多相关信息。

（5）任何一个 Realm 文件的大小也不能超过 iOS 应用所允许的内存空间总量。这个值会根据不同设备和当时的内存使用情况有所不同(这里又一个关于相关方面的讨论: rdar://17119975)如果您想存储更大的数据，请将数据映射到多个文件中。

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