Artigos de ‘jul 2010’

Go Tech

Cocos2d for iPhone 0.99.4 – Camada Transparente com OpenGL ES

27julho

Visão Geral

Segundo site do Cocos2d, Cocos2d for iPhone é um framework para desenvolver jogos 2D, demos e outras aplicações gráficas/interativas. Ele é baseado no padrão cocos2d: ele usa os mesmos conceitos, mas em vez de Python ele usa Objective-C.

Para os desenvolvedores do Framework, o Cocos2d for iPhone é:

  • Fácil de usar: ele usa uma API familiar e vem com uma série de exemplos
  • Rápido: ele usa boas práticas do OpenGL ES e otimiza estruturas de dados
  • Flexível: ele é fácil de ser integrado com outras bibliotecas
  • Grátis: é open source, compatível tanto com jogos abertos quanto fechados
  • Comunidade: o cocos2d tem uma comunidade ativa, grande e amigável (fórum, IRC)
  • Aprovado pela AppStore: mais de 550 jogos na AppStore o utilizam, incluindo vários jogos bem vendidos

O Cocos2d vem com uma API que torna simples a criação de projetos baseados no OpenGL ES, mesmo se você não é um expert com programação em OpenGL, uma vez que tem um bom encapsulamento de algumas funcionalidades bastante usadas.

Um ponto negativo em usar este tipo de ferramenta é que algumas vezes você se perde quando ele automatiza algo que você não gostaria que fosse feito. Criar uma camada transparente de OpenGL ES usando o Cocos2d tem esse problema. Uma vez que muitas pessoas da comunidade tiveram esse problema, resolvemos postar sobre isso.

Criando uma camada transparente do OpenGL ES Layer com o Cocos2d

Criar uma camada transparente de OpenGL ES com o Cocos2d v 0.99.4 não foi uma tarefa simples, uma vez que seu código template contém uma Macro para inicializar uma série de variáveis internas.

Se você ver a macro CC_DIRECTOR_INIT(), localizada no arquivo ccMacros.h, temos o seguinte:

#define CC_DIRECTOR_INIT()                                                        \
do {                                                                              \
                                                                                  \
    window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]];     \
                                                                                  \
    if( ! [CCDirector setDirectorType:kCCDirectorTypeDisplayLink] )               \
        [CCDirector setDirectorType:kCCDirectorTypeNSTimer];                      \
                                                                                  \
     CCDirector *__director = [CCDirector sharedDirector];                        \
     [__director setDeviceOrientation:kCCDeviceOrientationPortrait];              \
     [__director setDisplayFPS:NO];                                               \
     [__director setAnimationInterval:1.0/60];                                    \
                                                                                  \
     EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                 \
                                      pixelFormat:kEAGLColorFormatRGB565          \
                                      depthFormat:0                               \
                               preserveBackbuffer:NO];                            \
                                                                                  \
     [__director setOpenGLView:__glView];                                         \
                                                                                  \
     [window addSubview:__glView];                                                \
     [window makeKeyAndVisible];                                                  \
                                                                                  \
 } while(0);                                                                      \

Como podemos ver, esta macro cria um EAGLView que tem um pixelFormat do tipo kEAGLColorFormatRGB565, que é de 16 bits. Para termos transparencia habilitada no nosso EAGLView precisamos criá-la com o formato kEAGLColorFormatRGBA8, que é de 32 bits.

Temos diversas formas de resolver isso, como alterar a macro ou inicializar tudo por nossa conta. O importante é certificar-se de alterar a linha:

EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                      \
                                 pixelFormat:kEAGLColorFormatRGB565               \
                                 depthFormat:0                                    \
                          preserveBackbuffer:NO];                                 \

para

EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                      \
                                 pixelFormat:kEAGLColorFormatRGBA8                \
                                 depthFormat:0                                    \
                          preserveBackbuffer:NO];                                 \

Com isso, teremos nossa camada OpenGL ES transparente quando usando:

glClearColor(0, 0, 0, 0);

Na linha acima, o último parâmetro indica a opacidade
(http://www.khronos.org/opengles/sdk/1.1/docs/man/).

É isso! Esperamos que você goste do Cocos2d for iPhone e que esta dica lhe seja útil!

Este post também está disponível em inglês: Cocos2d for iPhone 0.99.4 – OpenGL ES Transparent Layer

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Cocos2d for iPhone 0.99.4 – OpenGL ES Transparent Layer

27julho

Overview

According to Cocos2d website, Cocos2d for iPhone is a framework for building 2D games, demos, and other graphical/interactive applications. It is based on the cocos2d design: it uses the same concepts, but instead of using Python it uses Objective-C.

Their website says that Cocos2d for iPhone is:

  • Easy to use: it uses a familiar API, and comes with lots of examples
  • Fast: it uses the OpenGL ES best practices and optimized data structures
  • Flexible: it is easy to extend, easy to integrate with 3rd party libraries
  • Free: is open source, compatible both with closed and open source games
  • Community supported: cocos2d has an active, big and friendly community (forum, IRC)
  • AppStore approved: More than 550 AppStore games already use it, including many best seller games.

Cocos2d comes with an API that makes it simple to create an OpenGL ES based project, even if you are not an expert with OpenGL programming, once it has a nice encapsulation of some functionalities that are mostly used.

One negative point of using this kind of tool is that sometimes you get lost when it automates something that you didn’t want to be done for you. When trying to create a transparent OpenGL ES Layer with Cocos2d we saw that lot of people had this problem so we resolved to post about it.

Creating a Transparent OpenGL ES Layer with Cocos2d

Creating a transparent OpenGL ES Layer with Cocos2d v 0.99.4 was not an easy job, once its template code use a Macro to initialize a set of variables.

If you see the CC_DIRECTOR_INIT() macro, located on the ccMacros.h file, we have the following:

#define CC_DIRECTOR_INIT()                                                        \
do {                                                                              \
                                                                                  \
    window = [[UIWindow alloc] initWithFrame:[[UIScreen mainScreen] bounds]];     \
                                                                                  \
    if( ! [CCDirector setDirectorType:kCCDirectorTypeDisplayLink] )               \
        [CCDirector setDirectorType:kCCDirectorTypeNSTimer];                      \
                                                                                  \
     CCDirector *__director = [CCDirector sharedDirector];                        \
     [__director setDeviceOrientation:kCCDeviceOrientationPortrait];              \
     [__director setDisplayFPS:NO];                                               \
     [__director setAnimationInterval:1.0/60];                                    \
                                                                                  \
     EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                 \
                                      pixelFormat:kEAGLColorFormatRGB565          \
                                      depthFormat:0                               \
                               preserveBackbuffer:NO];                            \
                                                                                  \
     [__director setOpenGLView:__glView];                                         \
                                                                                  \
     [window addSubview:__glView];                                                \
     [window makeKeyAndVisible];                                                  \
                                                                                  \
 } while(0);                                                                      \

As we can see, this macro creates an EAGLView that has pixelFormat of type kEAGLColorFormatRGB565, which is 16 bits. In order to have transparency enabled in our EAGLView we need to create it using kEAGLColorFormatRGBA8 format, which is 32 bits.

We have lot of ways to solve it, such as changing that macro or initializing everything by ourselves. The important thing is to make sure to change the line:

EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                      \
                                 pixelFormat:kEAGLColorFormatRGB565               \
                                 depthFormat:0                                    \
                          preserveBackbuffer:NO];                                 \

to

EAGLView *__glView = [EAGLView viewWithFrame:[window bounds]                      \
                                 pixelFormat:kEAGLColorFormatRGBA8                \
                                 depthFormat:0                                    \
                          preserveBackbuffer:NO];                                 \

So, we will have a transparent layer when using:

glClearColor(0, 0, 0, 0);

In the above line, the last parameter indicates the opacity.
(http://www.khronos.org/opengles/sdk/1.1/docs/man/).

So that’s it! We hope you enjoy Cocos2d for iPhone and this tip helps you!

This post is also available in Portuguese: Cocos2d for iPhone 0.99.4 – Camada Transparente com OpenGL ES

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Testes de performance do Core Data sobre SQLite – Parte 2

22julho

Dando seqüência ao último post, Testes de performance do Core Data sobre SQLite – Parte 1, no qual introduzimos o Core Data e definimos o ambiente de testes, agora iniciaremos a apresentação dos resultados desta análise.

Assim como definido anteriormente, este teste mostrará o desempenho em 4 situações (veja detalhes no post anterior):

  1. Inserções sem relacionamentos;
  2. Inserções com relacionamentos;
  3. Buscas sem relacionamentos;
  4. Buscas com relacionamentos.

Este post cobrirá as 2 primeiras situações (inserções).

1. Inserções sem relacionamentos

Este teste tenta executar 10000 comandos inserts de 5 formas diferentes:

  • Tamanho do lote: 1; Repetições: 10000;
  • Tamanho do lote: 10; Repetições: 1000;
  • Tamanho do lote: 100; Repetições: 100;
  • Tamanho do lote: 1000; Repetições: 10;
  • Tamanho do lote: 10000; Repetições: 1;

Os resultados foram os seguintes:

a) Tamanho do lote: 1; Repetições: 10000

mín 0,037017 s
máx 0,571604 s
média 0,047213 s
total 417,3 s

Como podemos ver no gráfico, temos uma pequena variação entre o tempo das inserções. Embora o valor máximo do gráfico seja 0,57 segundos, a média (0,047 s) foi bem mais próxima do valor mínimo (0,037 s). Também, podemos ver que o tempo necessário para uma inserções não muda significantemente enquanto a tabela aumenta.

b) Tamanho do lote: 10; Repetições: 1000

mín 0,051545 s
máx 1,592167 s
média 0,077328 s
total 77,3 s

Este caso nos mostrou que, aumentando o tamanho do lote para 10 precisamos, em média, de cerca de 1,64 vezes mais tempo para executar este lote. Assim, podemos imaginar que é muito melhor executar um lote grande do que vários lotes pequenos. O teste também nos mostrou que para inserir 10000 registros com tamanho de lote de 10 precisamos de 77,3 segundos, enquanto com tamanho de lote de 1, para inserir 10000 registros precisamos de 417,3 segundos.

c) Tamanho de lote: 100; Repetições: 100

mín 0,221817 s
máx 0,733436 s
média 0,276504 s
total 27,7 s

Novamente, aumentando o tamanho de lote, agora para 100, precisamos de cerca de 3,6 mais tempo por lote do que precisamos com tamanho de lote de 10. Assim, podemos deduzir que o tempo por lote não aumenta linearmente com o tamanho de lote. Mas novamente, o tempo total para executar os 10000 inserts diminuiu (27 s contra 77 s).

d) Tamanho de lote: 1000; Repetições: 10

mín 2,341496 s
máx 2,895445 s
média 2,522845 s
total 25,2 s

Novamente, o mesmo aconteceu. Com o aumento do tamanho de lote para 1000 precisamos de 9,1 vezes mais tempo do que com tamanho de lote de 100. O tempo total foi melhor que o anterior, mas quase o mesmo (25 s contra 27).

e) Tamanho de lote: 10000; Repetições: 1 (10 repetições com banco vazio)

mín 19,171194 s
máx 24,020913 s
média 22,2 s

Desta vez, aumentando o tamanho de lote para 10000 precisamos de 8 vezes mais tempo do que com tamanho de lote de 1000, enquanto poderíamos imaginar que precisaríamos de mais de 9,1 vezes. Assim, levamos somente 22 s para executar os 10000 inserts.

Conclusão

Estes testes resultaram na seguinte tabela:

Teste Tempo médio por lote Tempo Total
a t1 ou 0,047213 s t2 ou 417,3 s
b 1,83 x t1 ou 0,077328 s t2/5,40 ou 77,3 s
c 5,86 x t1 ou 0,276504 s t2/0,066 ou 27,7 s
d 53,68 x t1 ou 2,523 s t2/0.060 ou 25,2 s
e 470,34 x t1 ou 22,2 s t2/0,053 ou 22,2 s

Como podemos ver, para inserções simples (sem relacionamentos) quando aumentamos o tamanho do lote o tempo para executá-lo é maior, mas, o tempo total é menor. Assim, quando usando o Core Data, sempre que possível devemos salvar dados em lotes grandes.

2. Inserções com relacionamentos

Este teste mostra como o tempo para executar uma inserção aumenta com o aumento do número de relacionamentos (em cada inserção) e de linhas da tabela. O número de relacionamentos varia de 0 até 3.

a) Quantidade de relacionamentos: 0

mín 0,053622 s
máx 0,626013 s
média 0,068631 s
total 137,3 s

Como este teste não contém relacionamentos, o resultado é o mesmo do teste anterior.

b) Quantidade de relacionamentos: 1

mín 0,617910 s
máx 0,353416 s
média 0,080156 s
total 160,3 s

Como seria esperado, com um relacionamento o tempo médio de inserção foi 1,17 vezes maior do que sem inserções.

c) Quantidade de relacionamentos: 2

mín 0,078214 s
máx 0,559592 s
média 0,109143 s
total 218,3 s

Com 2 relacionamentos precisamos de ainda mais tempo para processar cada inserção: 1,37 vezes mais do que com 1 relacionamento. Também, podemos ver que parece que, enquanto a o banco de dados aumenta, leva mais tempo para executar cada insert.

d) Quantidade de relacionamentos: 3

mín 0,093524 s
máx 0,650233 s
média 0,135843 s
total 271,7 s

Com 3 relacionamentos o tempo médio foi ainda pior: 1,244 vezes mais que com 2 relacionamentos.

Conclusão

A seguinte tabela resulta dos testes realizados:

Teste Tempo médio Tempo total
a t1 ou 0,068631 s t2 ou 137,3 s
b 1,17 x t1 ou 0,080156 s 1,17 x t2 ou 160,3 s
c 1,59 x t1 ou 0,109143 s 1,59 x t2 ou 218,3 s
d 1,99 x t1 ou 0,135843 s 1,99 x t2 ou 271,7 s

Como podemos ver, com o aumento do número de relacionamentos o tempo médio de inserção também aumenta. Este aumento não é linear.

O próximo post apresentará nossos resultados e conclusões para seleções no Core Data, acompanhe!

Este post também está disponível em inglês: Core Data over SQLite Performance Tests – Part 2

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Core Data over SQLite Performance Tests – Part 2

22julho

Following the last post, Core Data over SQLite Performance Tests – Part 1, when we introduced Core Data and defined the environment in which tests will run on, now we are going to start presenting you the results of this analysis.

As we defined before, this test will show the performance of 4 situations (see details on the previous post):

  1. Insert without join tables;
  2. Inserts with tables;
  3. Select without join tables;
  4. Select with join tables.

This post will cover the first 2 situations (inserts).

1. Inserts without join tables

This test tries to execute 10000 inserts on 5 different ways:

  • Batch size: 1; Times: 10000;
  • Batch size: 10; Times: 1000;
  • Batch size: 100; Times: 100;
  • Batch size: 1000; Times: 10;
  • Batch size: 10000; Times: 1.

The results were the following:

a) Batch size: 1; Times: 10000

min 0.037017 s
max 0.571604 s
average 0.047213 s
total 417.3 s

As we can see on the chart, we have a slight variance between the inserts. Although the maximum chart value was 0.57 seconds, the average (0.047s) was much more close to the minimum value (0.037s). Also, we can see that the time needed to a insert does not changes significantly while the table increases.

b) Batch size: 10; Times: 1000

min 0.051545 s
max 1.592167 s
average 0.077328 s
total 77.3 s

This case shown us that, increasing the batch size to 10 we need, on average, about 1.64x more time to execute this batch. So, we can imagine that is much better to execute a big batch than lot of small batches. The test shown that to insert 10000 registries with batch size of 10 we needed 77.3 s, while with batch size of 1, to insert 10000 registries we needed 417.3 s.

c) Batch size: 100; Times: 100

min 0.221817 s
max 0.733436 s
average 0.276504 s
total 27.7 s

This case shown that increasing again the batch size, now to 100, we needed about 3.6x more time per batch than we needed with batch size of 10. So, we can deduce that the time per batch does not increases linearly as the batch size increases. But again, the total time to execute 10000 inserts was lower (27 s against 77 s).

d) Batch size: 1000; Times: 10

min 2.341496 s
max 2.895445 s
average 2.522845 s
total 25.2 s

Again, the same happened. As we increases the batch size to 1000 we needed 9.1x more time than we needed with batch size of 100. The total time was better than the previous, but is almost the same (25 s against 27 s).

e) Batch size: 10000; Times: 1 (10 repetitions with empty database)

min 19.171194 s
max 24.020913 s
average 22.2 s

This time, increasing the batch size to 10000 we needed 8x more time than we needed with batch size of 1000, while we could imagine we would need more than 9.1. So, we needed only 22 s to execute 10000 inserts.

Conclusion

This tests resulted on the following table:

Test Average Time per Batch Total Time
a t1 or 0.047213 s t2 or 417.3 s
b 1.83 x t1 or 0.077328 s t2/5.40 or 77.3 s
c 5.86 x t1 or 0.276504 s t2/0.066 or 27.7 s
d 53.68 x t1 or 2.523 s t2/0.060 or 25.2 s
e 470.34 x t1 or 22.2 s t2/0.053 or 22.2 s

As we can see, for simple inserts (without joins) as we increases the batch size, the time needed to to execute that batch is greater, but, the total time is lower. So, with Core Data, when possible we should save data to database using batches.

2. Inserts with join tables

This test shows how the time to execute a insert increases as the number of join tables (in each insert) and number of rows increases. The number of joins varies from 0 to 3.

a) Joins quantity: 0

min 0.053622 s
max 0.626013 s
average 0.068631 s
total 137.3 s

This test has no joins, so the results is the same from the previous test.

b) Joins quantity: 1

min 0.617910 s
max 0.353416 s
average 0.080156 s
total 160.3 s

As might be expected, with 1 join the average time to a insert was 1.17 times greater than with 0 joins.

c) Joins quantity: 2

min 0.078214 s
max 0.559592 s
average 0.109143 s
total 218.3 s

With 2 joins we needed even more time to process an insert: 1.37 times more than with 1 join. Also, we can see that it seems that, as the database increases, we need more time to do inserts that was join tables.

d) Joins quantity: 3

min 0.093524 s
max 0.650233 s
average 0.135843 s
total 271.7 s

With 3 joins the average time was worst again: 1.244 times more than with 2 joins.

Conclusion

The following table results from the tests:

Test Average Time Total Time
a t1 or 0.068631 s t2 or 137.3 s
b 1.17 x t1 or 0.080156 s 1.17 x t2 or 160.3 s
c 1.59 x t1 or 0.109143 s 1.59 x t2 or 218.3 s
d 1.99 x t1 or 0.135843 s 1.99 x t2 or 271.7 s

As we can see, as the number of joins increases in a insert the time required to process it also increases. This increasing number is not linear.

The next post will present our results and conclusions for selects on Core Data, stay tuned!

This post is also available in Portuguese: Testes de performance do Core Data sobre SQLite – Parte 2

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Testes de performance do Core Data sobre SQLite – Parte 1

13julho

Dando sequência ao post da semana passada, Visão Geral de iPhone Persistent Store, a I.ndigo inicia a série de testes de performance das as alternativas de persistência de dados no iPhone com o framework oficial da Apple, o Core Data.

Introdução

Core Data foi disponibilizado para iPhone na versão 3.0 do SDK, apesar de já existir para Mac OSX há mais tempo. Esse framework implementa um Object Graph Manager, que fornece funcionalidades de gerenciamento de dados, incluindo inserção de dados, alterações dos mesmos, funcionalidade de desfazer e refazer as mudanças, além da possibilidade de persistí-los.

O Core Data apresenta uma API de alto nível, que abstrai as regras de gerência de dados, como identificadores, consistência do modelo de dados, validação, além de inserção, alteração e deleção de dados e criação e gerenciamento do arquivo de persistência.

A abstração da modelagem de dados é obtida por meio da ferramenta de modelagem de dados integrada no Xcode, onde o desenvolvedor deve descrever os dados do sistema por meio de um diagrama entidade-relacionamento. O Xcode se encarrega de gerar as classes e arquivos necessários para a gerência e, opcionalmente, persistência dos dados.

A camada de persistência de dados abstrai do desenvolvedor os detalhes de implementação do banco de dados. Na verdade, o SDK disponibiliza alguns tipos de camada persistente, como banco de dados SQLite, formato binário de arquivo e XML, este último disponível somente para Mac OSX. Independentemente do tipo de persistência escolhida, o desenvolvedor interage somente com objetos e suas propriedades.

Arquitetura do Core Data

Para implementar todas as funcionalidades descritas, foi escolhida uma arquitetura sólida e flexível, como descrito no diagrama que segue.

Core Data Architecture

  • NSManagedObjectModel: Criado em tempo de execurtpxução, é baseado no modelo de dados do projeto, que é descrito pelo desenvolvedor na ferramenta integrada de modelagem de dados. Representa o modelo de dados do sistema;
  • NSManagedObject: Representa cada entidade e suas propriedades, modeladas pelo desenvolvedor. As propriedades incluem atributos e relacionamentos;
  • NSManagedObjectContext: Disponibiliza todas as funcionalidades de gerspztssusrência de dados mencionadas, como busca, inserção e deleção. Essa classe ssssé ciente e tem acesso ao Persistent Store Coordinator;
  • NSPersistentStoreCoordinator: Disponibiliza uma interface para a camada de persistência de dados.

Como citado, o Core Data não limitado à persistência de dados. Todos as características de gerenciamento de dados são separadas da camanda de persistência e podem ser utilizadas sem ela.

Metodologia de testes

Ambiente de testes

iPhone 3G 8GB Xcode 3.2.3 iPhone SDK 4.0 iOS 4.0 Release Configuration

Modelo de dados

Data Model

Cenário de teste

SQLite foi escolhido, ao invés de um formato binário, uma vez que somente esse tipo é capaz de carregar objetos parcialmente, por meio da funcionalidade de lazy loading, o que é muito importante, tendo em vista que o desempenho do hardware do iPhone é alto, porém limitado.

Além disso, foi consiserado suficiente para os fins do teste um banco de dados de 10000 linhas, ou 10000 objetos persistidos. O Core Data persiste dados salvando de uma vez todos os objetos (NSManagedObject) presentes no contexto (NSManagedObjectContext). Assim, a metodologia para os testes de inserção prevê operações em lotes, de acordo com a tabela que segue.

Tamanho do lote Repetições
1 10000
10 1000
100 100
1000 10
10000 1

Os seguintes testes serão realizados:

  1. Inserção sem relacionamentos
    O principal objetivo desse teste é avaliar a degradação de performance de acordo com o tamanho do banco de dados. Assim, seguindo a tabela acima, 10000 objetos serão persistidos.
  2. Inserção com relacionamentos
    Nesse teste será medida a influência da quantidade de relacionamentos de uma entidade na performance da inserção. Serão inseridos 2000 objetos, com a quantidade de relaciomentos variando de nenhuma até quatro.
  3. Busca sem relacionamentos
    Nesse teste serão abordados dois modos de busca: por propriedades e pelo identificador. Novamente serão inseridos e buscados 10000 objetos.
  4. Busca com relacionamentos
    O último teste tem como objetivo medir a degradação de performance de acordo com a quantidade de relacionamentos de um entidade. Como esse é o teste mais custoso, os dados serão buscados a cada 100 inserções, até que se alcance 10000 objetos.

Todos os testes se completam para avaliar a degradação de performance do Core Data, em relação ao tamanho da base de dados, bem como a quantidade de seus relacionamentos.

O próximo post trará nossos resultados e conclusões, acompanhe!

Este post também está disponível em ingês: Core Data over SQLite Performance Tests – Part 1

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Core Data over SQLite Performance Tests – Part 1

13julho

Following the last post, iPhone Persistent Store Overview, I.ndigo begins the performance experiments series, on iPhone persistent store alternatives, with Core Data, Apple’s official framework for this purpose.

Introduction

Core Data for iPhone was introduced in the 3.0 version of the SDK, although it was previously available for Mac OSX. The framework implements an Object Graph Manager, giving applications the ability to manage data, including inserting new records, applying changes, undoing and redoing them and also the ability persist them.
It provides a high level API that abstracts all data management rules, as unique identifiers, model consistency and data validation, insertion, update and deletion, as well as data store creation and operation.

Data modeling abstraction is achieved by Xcode’s integrated graphical data modeling tool, where  the developer must describe an entity-relationship diagram representing and the system’s data. Xcode then generates all the classes and files needed to manage and optionally persist the data.

The persistent store layer abstracts the database and file store to the developer. The iPhone SDK provides SQLite and a binary format and the Mac OSX SDK also provides XML persistence. Either way, the implementation details stay apart from the developer, who should only care about objects and its properties.

Core Data Architecture

To implement the previously described functionality, a flexible and solid architecture was created, as seen in the following diagram:

Core Data Architecture

  • NSManagedObjectModel: Created on run-time, based on the project’s data model, which is designed by the developer in the integrated graphical tool, represents the hole system’s data;
  • NSManagedObject: Represents each entity and its properties, modeled by the developer. Those properties includes attributes and relationships;
  • NSManagedObjectContext: Provides all the mentioned functionality to the Managed Objects, as fetching and deletion; It is aware of and has access to the Persistent Store Coordinator;
  • NSPersistentStoreCoordinator: Provides an interface to the data persistence layer.

As mentioned before, Core Data is not limited to data persistence. All aspects of data management are separated from the persistence layer and can be used without it.

Testing Methodology

Environment

iPhone 3G 8GB Xcode 3.2.3 iPhone SDK 4.0 iOS 4.0 Release Configuration

Data Model

Data Model

Testing Scenario

SQLite was chosen over binary format because it is the only type that is capable of partial object graph loading, making use of the lazy fetching feature, what is very important for the powerful, though limited iPhone hardware capabilities.

Also, a 10000 lines database, or 10000 persistent objects, was considered enough for performance testing purpose. Core Data persists its objects by saving all the NSManagedObjects present in the NSManagedObjectContext by once. Therefore, the testing methodology for the insertion tests included batch operations, with different of objects quantity per save, as the following table describes:

Batch size Times
1 10000
10 1000
100 100
1000 10
10000 1

The following testes will be performed:

  1. Insert without join tables
    The main objective of this test is to determine the insertion performance degradation, according to the database size. Therefore, following the previous ta ble, 10000 objects will be persisted.
  2. Insert with join tables
    This test purpose is to decide how much the number of table joins affect the performance. Therefore, a smaller database will be used (2000 lines) with join quantity from none to four.
  3. Select without join tables
    In this test two approaches will be considered: fetching objects by its attributes and getting them by their identifier. The performance is going to be measured, until the persisted object’s count reaches 10000.
  4. Select with join tables
    This tests aims to identify the selection performance degradation, according to the number of object relationships (table joins). Since this is the heaviest test, once the data must be inserted and then selected accordingly, data will be selected after each 100 objects are inserted (atomically).

All tests have as main objective to determine the performance degradation of Core Data in relation to the amount of persisted data and the number of relationships between the data entities.

The next post will present our results and conclusions, stay tuned!

This post is also available in Portuguese: Testes de performance do Core Data sobre SQLite – Parte 1

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iPhone Persistent Store Overview

06julho

Storing information over iPhone apps is a task that needs to be carefully taken and analyzed. We know an iPhone has limited resources that need to be used and released, properly. The problem is: what happens when you have an app that stores and load large amount of data (e.g, a Sales Force Automation Applications)?

We don’t know how the application will respond to these data access with the time (as the database size increases). Moreover, we have lot of third-party options of persistence layer, or layers responsible to manage data access and data mapping to objects.

These third-party options may have other problems that could resulting in performance loss with the time. So, choosing the best for each situation isn’t an easy job.

Thus, I.ndigo has decided to begin a series of performance experiments on the most known options of Persistent Store, and obviously, the Core Data purely implemented.

Searching on the web for options resulted on the following list of technologies:

Core Data FMDB Magical Panda Mogenerator OmniDataObjects iphone-rsdb SQLite SQLitePersistentObjects
Abstraction level object graph manager SQLite wrapper ActiveRecord (over Core Data) object graph manager Core Data API implementation (over SQLite) SQLite wrapper (based on fmdb) - ActiveRecord over SQLite
belongs_to implementation yes yes yes yes yes yes yes yes
has_many implementation yes yes yes yes yes yes yes yes
many_to_many implementation yes yes yes yes N/A no yes no
SQL no yes no no no yes yes yes
Lazy Loading yes no yes yes yes no yes no
License iPhone Program MIT MIT N/A MIT Apache 2.0 Public Domain New BSD License
This table also shows information about these technologies, which helped us to choose different options to test and compare one another. This table also shows whether there is any license limitation or need for a specific tool, such as SQL implementation.

Next posts will cover a serie of tests executed on some of these technologies and comparisons between them in several scenarios.

Stay tuned!

This post is also available in Portuguese: Visão Geral de iPhone Persistent Store

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Visão Geral de iPhone Persistent Store

06julho

Armazenar informações em aplicações de iPhone é uma tarefa que deve ser cuidadosamente analisada. Sabemos que o iPhone tem limitações de recursos e que eles precisam ser usados e liberados de forma correta. O problema é: o que acontece quando você precisa de uma aplicação que armazena e carrega uma grande quantia de dados (como um Sistema de Automação de Força de Venda)?

Não sabemos se aplicação iPhone se comportará bem nesses acessos (conforme o tamanho do banco de dados aumenta). Além disso, há diversas opções de implementação de camada de persistência desenvolvida por terceiro, ou seja, camada responsável por gerenciar o acesso aos dados e seu mapeamento a objetos.

Estas opções de terceiros podem ter outros problemas que, por sua vez, podem resultar em perda de desempenho com o tempo. Assim, escolher o melhor para cada situação não é fácil.

Portanto, a I.ndigo decidiu realizar uma série de experimentos de desempenho nas opções mais conhecidas de persistência de dados e também, obviamente, no Core Data implementado puramente.

Ao buscar na web por opções tivemos a seguinte lista de tecnologias:

Core Data FMDB Magical Panda Mogenerator OmniDataObjects iphone-rsdb SQLite SQLitePersistentObjects
Abstraction level object graph manager SQLite wrapper ActiveRecord (over Core Data) object graph manager Core Data API implementation (over SQLite) SQLite wrapper (based on fmdb) - ActiveRecord over SQLite
belongs_to implementation yes yes yes yes yes yes yes yes
has_many implementation yes yes yes yes yes yes yes yes
many_to_many implementation yes yes yes yes N/A no yes no
SQL no yes no no no yes yes yes
Lazy Loading yes no yes yes yes no yes no
License iPhone Program MIT MIT N/A MIT Apache 2.0 Public Domain New BSD License

Esta tabela também mostra algumas informações sobre as tecnologias, que nos ajudaram a escolher opções diferentes para testar e comparar. A tabela também ajuda a escolher quando você tem limitações de licença ou precisa de uma funcionalidade específica, como implementação de SQL.

Os próximos posts cobrirão uma série de testes executados em algumas dessas tecnologias e comparações entre elas em diversos cenários.

Acompanhe!

Este post também está disponível em inglês: iPhone Persistent Store Overview

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