O CloudKit é um serviço de armazenamento de dados na nuvem da Apple que permite que os desenvolvedores criem, leiam, atualizem e excluam dados em um ambiente seguro e escalável. O serviço é integrado ao ecossistema da Apple, o que significa que os dados podem ser sincronizados entre dispositivos iOS, macOS, tvOS e watchOS. Os diferenciais do CloudKit em relação a outros serviços de nuvem mobile:

• Integrado com o ecossistema da Apple: O CloudKit é integrado ao ecossistema da Apple, o que significa que os dados podem ser sincronizados entre dispositivos iOS, macOS, tvOS e watchOS. Isso é uma vantagem significativa para os desenvolvedores que criam aplicativos que precisam ser usados em vários dispositivos.
• Seguro e escalável: O CloudKit é um serviço seguro e escalável. Os dados são armazenados em servidores seguros da Apple e o serviço pode ser dimensionado para atender às necessidades de qualquer aplicativo.
• Fácil de usar: O CloudKit é fácil de usar. O serviço fornece uma API bem documentada e uma biblioteca de código que pode ser usada para criar aplicativos que usam o CloudKit.
• Flexível: O CloudKit é um serviço flexível. O serviço pode ser usado para armazenar uma variedade de tipos de dados, incluindo texto, números, imagens e vídeos.
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Implementação

Protocolo CKCodable:

É um protocolo definido para objetos que podem ser codificados e decodificados para o formato CKRecord, que é usado pelo CloudKit. Ele define um inicializador init?(record: CKRecord) para criar um objeto a partir de um CKRecord e uma propriedade record que retorna o CKRecord correspondente ao objeto. Esse protocolo é usado para permitir a conversão entre os objetos do aplicativo e os registros do CloudKit.

protocol CKCodable {
  init?(record: CKRecord)
  var record: CKRecord? { get }
}

Class CKManager:

Representa os possíveis erros relacionados ao CloudKit que podem ocorrer durante a execução das operações. Para os demais erros veja na documentação: https://developer.apple.com/documentation/cloudkit/ckerror

class CKManager {
  
  enum iCloudKitError: LocalizedError {
      case iCloudAccountNotFound
      case iCloudAccountNotDetermined
      case iCloudAccountRestricted
      case iCloudAccountUnknown
      case iCloudAccountNoID
      case iCloudApplicationPermissionNotGranted
      case iCloudDatabaseError
  }
}

Funções do usuário:

As funções do usuário são usadas para obter informações sobre a conta do iCloud do usuário e para solicitar permissão ao usuário para acessar os dados do iCloud. As funções são as seguintes:

• getiCloudStatus(): Obtém o status da conta do iCloud do usuário.
• requestPermission(): Solicita permissão ao usuário para acessar os dados do iCloud.
• getiCloudUserID(): Obtém o ID do usuário do iCloud do usuário.
• getUserName(): Obtém o nome do usuário do iCloud do usuário.
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Essas funções são usadas para fornecer ao usuário controle sobre seus dados do iCloud e para garantir que os dados sejam acessados ​​apenas com a permissão do usuário.

static func getiCloudStatus(completion: @escaping (Result<Bool, Error>) -> ()) {
CKContainer.default().accountStatus { accountStatus, error in
  switch accountStatus {
    case .available:
      completion(.success(true))
    case .noAccount:
      completion(.failure(iCloudKitError.iCloudAccountNotFound))
    case .couldNotDetermine:
      completion(.failure(iCloudKitError.iCloudAccountNotDetermined))
    case .restricted:
      completion(.failure(iCloudKitError.iCloudAccountRestricted))
    default:
      completion(.failure(iCloudKitError.iCloudAccountUnknown))
   }
 }
 }

A função getiCloudStatus permite verificar o status da conta iCloud e retornar o resultado através da closure de completion, permitindo que o aplicativo tome as medidas apropriadas com base no estado da conta iCloud.

static func requestPermission(completion: @escaping (Result<Bool, Error>) -> ()) {
let iCloud = CKContainer.default()
iCloud.requestApplicationPermission(.userDiscoverability) { returnedStatus, error in
  if returnedStatus == .granted {
    completion(.success(true))
  } else {
    completion(.failure(iCloudKitError.iCloudApplicationPermissionNotGranted))
  }
}
}

A função requestPermission é responsável por solicitar permissão ao usuário para acessar as informações de descoberta do usuário no iCloud. Essa permissão é necessária para identificar o usuário no serviço iCloud. A função recebe uma closure completion como parâmetro, que será chamada quando a solicitação de permissão for concluída. Dentro da função, é utilizado o objeto CKContainer.default() para acessar o container padrão do iCloud. Em seguida, é chamado o método requestApplicationPermission do container, passando o parâmetro .userDiscoverability que indica a permissão de descoberta do usuário. O método requestApplicationPermission recebe uma closure que contém dois parâmetros: returnedStatus, que representa o status da permissão solicitada, e error, que representa qualquer erro que possa ter ocorrido durante a solicitação. Dentro da closure, é verificado se o returnedStatus é igual a .granted, o que indica que a permissão foi concedida pelo usuário. Se for o caso, a closure de completion é chamada com .success(true), indicando que a permissão foi concedida com sucesso. Se o returnedStatus não for .granted, significa que a permissão não foi concedida pelo usuário. Nesse caso, a closure de completion é chamada com .failure(iCloudKitError.iCloudApplicationPermissionNotGranted), indicando que a permissão não foi concedida.

static func getiCloudUserID(completion: @escaping(Result<CKRecord.ID, Error>) -> ()) {
let iCloud = CKContainer.default()
iCloud.fetchUserRecordID { userRecordID, error in
  guard let recordID = userRecordID else {
    completion(.failure(iCloudKitError.iCloudAccountNoID))
    return
  }
  completion(.success(recordID))
}
}

A função getiCloudUserID é responsável por obter o identificador de registro (record ID) do usuário atualmente logado no iCloud. O identificador de registro é um valor exclusivo que identifica de forma única um registro no banco de dados do iCloud. A função recebe uma closure completion como parâmetro, que será chamada quando a obtenção do identificador de registro for concluída. Dentro da função, é utilizado o objeto CKContainer.default() para acessar o container padrão do iCloud. Em seguida, é chamado o método fetchUserRecordID do container para obter o identificador de registro do usuário. O método fetchUserRecordID recebe uma closure que contém dois parâmetros: userRecordID, que representa o identificador de registro do usuário, e error, que representa qualquer erro que possa ter ocorrido durante a obtenção do identificador de registro. Dentro da closure, é verificado se o userRecordID é diferente de nil, o que indica que o identificador de registro foi obtido com sucesso. Nesse caso, a closure de completion é chamada com .success(recordID), onde recordID é o identificador de registro obtido. Se o userRecordID for nil, significa que não foi possível obter o identificador de registro do usuário. Nesse caso, a closure de completion é chamada com .failure(iCloudKitError.iCloudAccountNoID), indicando que não há um identificador de registro disponível para a conta iCloud atual.

static func getUserName(forID userID: CKRecord.ID, completion: @escaping(Result<String, Error>) -> ()) {
let iCloud = CKContainer.default()
var givenName: String = ""
var familyName: String = ""
iCloud.discoverUserIdentity(withUserRecordID: userID) { userIndentity, error in
  if let name = userIndentity?.nameComponents?.givenName {
    givenName = name
  }
  if let surname = userIndentity?.nameComponents?.familyName {
    familyName = surname
  }
  if let error = error {
    completion(.failure(error))
  } else {
      completion(.success(givenName + " " + familyName))
  }
}
}

A função getUserName é responsável por obter o nome completo do usuário associado a um determinado identificador de registro (userID) no iCloud. Ela utiliza o serviço de descoberta de identidade do iCloud para buscar as informações do usuário. A função recebe dois parâmetros: userID, que representa o identificador de registro do usuário para o qual se deseja obter o nome, e completion, uma closure que será chamada quando a obtenção do nome for concluída. Dentro da função, é utilizado o objeto CKContainer.default() para acessar o container padrão do iCloud. Em seguida, é chamado o método discoverUserIdentity do container, passando o userID como parâmetro para buscar as informações de identidade do usuário correspondente ao identificador de registro. O método discoverUserIdentity recebe uma closure que contém dois parâmetros: userIdentity, que representa as informações de identidade do usuário, e error, que representa qualquer erro que possa ter ocorrido durante a busca das informações. Dentro da closure, é verificado se o userIdentity não é nulo (nil). Em seguida, são extraídos o nome próprio (givenName) e o sobrenome (familyName) do userIdentity, caso estejam disponíveis. Esses valores são armazenados nas variáveis givenName e familyName, respectivamente. Se ocorrer algum erro durante a busca das informações, a closure de completion é chamada com .failure(error), indicando que houve um erro ao obter o nome do usuário. Caso não ocorra nenhum erro, a closure de completion é chamada com .success(givenName + “ “ + familyName), concatenando o nome próprio e o sobrenome do usuário e retornando o nome completo como uma string.

Funções CRUD

As funções CRUD (Create, Read, Update, Delete) são usadas para manipular dados em um banco de dados.

static func add<T: CKCodable>(item: T, completion: @escaping (Result<CKRecord?, Error>) -> ()) {
guard let record = item.record else {
  completion(.failure(iCloudKitError.iCloudDatabaseError))
  return
}
save(record: record, completion: completion)
}

A função add é responsável por adicionar um item ao banco de dados do iCloud. Ela recebe um item que deve ser compatível com o protocolo CKCodable, que define os métodos necessários para mapear o item para um CKRecord. Se o item possui um CKRecord válido, ele é salvo no banco de dados do iCloud. Caso contrário, é retornado um erro indicando que houve um problema no banco de dados do iCloud. O resultado da operação é retornado através da closure de completion.

static func addWithReference<T: CKCodable, C: CKCodable>(
fromItem childItem: T,
toItem parentItem: C,
withReferenceFieldName referenceFieldName: String,
withReferenceAction refAction: CKRecord.ReferenceAction,
completion: @escaping (Result<CKRecord?, Error>) -> ()) {

  guard let childRecord = childItem.record else {
    completion(.failure(iCloudKitError.iCloudDatabaseError))
    return
  }
  guard let parentRecord = parentItem.record else {
    completion(.failure(iCloudKitError.iCloudDatabaseError))
    return
  }
  childRecord[referenceFieldName] = CKRecord.Reference(record: parentRecord, action: refAction)
  save(record: childRecord, completion: completion)
}

A função addWithReference é responsável por adicionar um item ao banco de dados do iCloud com uma referência a outro item existente. Ela recebe dois itens, um item filho (childItem) e um item pai (parentItem), ambos compatíveis com o protocolo CKCodable. Além disso, são fornecidos o nome do campo de referência (referenceFieldName) e a ação de referência (refAction). Primeiro, a função verifica se os registros (CKRecord) correspondentes aos itens filho e pai existem. Se algum deles não existir, a função retorna um erro indicando um problema no banco de dados do iCloud. Em seguida, a função adiciona a referência do item pai ao campo de referência especificado no registro do item filho. Por fim, a função chama o método save para salvar o registro do item filho, juntamente com a referência ao item pai, no banco de dados do iCloud. O resultado da operação é retornado através da closure de completion.

static func fetch<T:CKCodable>(
predicate: NSPredicate,
recordType: CKRecord.RecordType,
sortDescriptions: [NSSortDescriptor]? = nil,
resultsLimit: Int? = nil,
completion: @escaping(_ items: [T]) -> ()) {

  // Create operation
  let queryOperation = createOperation(
    predicate: predicate,
    recordType: recordType,
    sortDescriptions: sortDescriptions,
    resultsLimit: resultsLimit
  )

  // Get items
  var returnedItems: [T] = []
  addRecordMatchedBlock(operation: queryOperation) { item in
    returnedItems.append(item)
  }

  // Result
  addQuerryResultBlock(operation: queryOperation) { finished in
    if finished {
      completion(returnedItems)
    }
  }
      
  addOperation(operation: queryOperation)
}

A função fetch é responsável por buscar itens do banco de dados do iCloud que correspondam a um determinado predicado. Ela recebe o predicado de busca, o tipo de registro desejado, as descrições de ordenação opcionais, o limite de resultados opcional e uma closure de conclusão para retornar os itens encontrados. Primeiro, a função cria uma operação de consulta (queryOperation) utilizando os parâmetros fornecidos. Em seguida, ela define uma variável returnedItems para armazenar os itens retornados. A função adiciona uma closure (addRecordMatchedBlock) que é executada para cada registro correspondente encontrado na operação de consulta. Dentro dessa closure, o item correspondente é mapeado e adicionado à lista returnedItems. Depois disso, a função adiciona outra closure (addQueryResultBlock) que é chamada quando a operação de consulta é concluída. Essa closure verifica se a consulta foi finalizada e, se sim, chama a closure de conclusão fornecida, passando a lista returnedItems. Por fim, a função chama a função auxiliar addOperation para adicionar a operação de consulta ao banco de dados do iCloud.

static func fetchReferences<T: CKCodable, C: CKCodable>(
forItem owner: T,
andField searchField: String,
recordType: CKRecord.RecordType,
sortDescriptions: [NSSortDescriptor]? = nil,
resultsLimit: Int? = nil,
completion: @escaping(_ items: [C]) -> ()) {

  // Check if owner exist
  guard let ownerRecord = owner.record else {
    completion([])
    return
  }
          
  // Create NSPredicate
  let recordToMatch = CKRecord.Reference(record: ownerRecord, action: .deleteSelf)
  let predicate = NSPredicate(format: "\(searchField) == %@", recordToMatch)
          
  // Create operation
  let queryOperation = createOperation(
    predicate: predicate,
    recordType: recordType,
    sortDescriptions: sortDescriptions,
    resultsLimit: resultsLimit
  )
          
  // Get items
  var returnedItems: [C] = []
  addRecordMatchedBlock(operation: queryOperation) { item in
    returnedItems.append(item)
  }
          
  // Result
  addQuerryResultBlock(operation: queryOperation) { finished in
    if finished {
      completion(returnedItems)
    }
  }
  addOperation(operation: queryOperation)
}

A função fetchReferences é responsável por buscar os itens referenciados por um determinado item do banco de dados do iCloud. Ela recebe o item proprietário, o nome do campo de pesquisa, o tipo de registro desejado, as descrições de ordenação opcionais, o limite de resultados opcional e uma 

closure de conclusão para retornar os itens encontrados. Primeiro, a função verifica se o item proprietário existe, verificando se ele possui um registro associado. Se não existir, a função retorna imediatamente uma lista vazia por meio da closure de conclusão. Em seguida, a função cria um 

objeto CKRecord.Reference com base no registro do item proprietário e a ação de referência definida como .deleteSelf. Esse objeto é usado para criar um predicado NSPredicate que será usado na consulta. A função cria uma operação de consulta (queryOperation) utilizando o predicado, o tipo de registro, as descrições de ordenação e o limite de resultados fornecidos. Em seguida, a função define uma variável returnedItems para armazenar os itens retornados. A função adiciona uma closure (addRecordMatchedBlock) que é executada para cada registro correspondente encontrado na operação de consulta. Dentro dessa closure, o item correspondente é mapeado e adicionado à lista returnedItems.

Depois disso, a função adiciona outra closure (addQueryResultBlock) que é chamada quando a operação de consulta é concluída. Essa closure verifica se a consulta foi finalizada e, se sim, chama a closure de conclusão fornecida, passando a lista returnedItems. Por fim, a função chama a função auxiliar addOperation para adicionar a operação de consulta ao banco de dados do iCloud.

static func update<T: CKCodable>(item: T, completion: @escaping (Result<CKRecord?, Error>) -> ()) {
add(item: item, completion: completion)
}
static func delete<T: CKCodable>(item: T, completion: @escaping (Result<Bool, Error>) -> ()) {
guard let record = item.record else {
  completion(.failure(iCloudKitError.iCloudDatabaseError))
  return
}
deleteBD(record: record, completion: completion)
}

A função delete recebe um item como parâmetro e, se o item existir, ele o exclui do iCloud. A função update também recebe um item como parâmetro, mas, em vez de excluí-lo, atualiza seus dados. Na função delete, o código primeiro verifica se o item existe. Se não existir, ele retorna um erro. Se o item existir, o código chama a função deleteBD, que exclui o registro do iCloud. Na função update também verifica se o item existe. Se não existir, ele retorna um erro. Se o item existir, o código chama a função add, que atualiza o registro do iCloud.

Funções Privadas

As funções privadas são usadas para fornecer funcionalidade interna à classe CKManager. Essas funções não são acessíveis a outros objetos, o que ajuda a manter o código organizado e fácil de entender.

private static func addRecordMatchedBlock<T:CKCodable>(
operation: CKQueryOperation,
completion: @escaping (_ item: T) -> ()) {
  operation.recordMatchedBlock = { (returnedRecordID, returnedResult) in
    switch returnedResult {
      case .success(let record):
        guard let item = T(record: record) else { return }
        completion(item)
      case .failure:
        break
    }
 }
}

A função addRecordMatchedBlock é uma função auxiliar privada que configura uma closure para lidar com registros correspondentes em uma operação de consulta no banco de dados do iCloud. Ela recebe a operação de consulta e uma closure de conclusão que será chamada quando um registro correspondente for encontrado. Dentro da função, é definida a closure recordMatchedBlock, que é acionada para cada registro correspondente retornado pela operação de consulta. A closure recebe o ID do registro retornado e o resultado da consulta. Dentro da closure recordMatchedBlock, é feita uma verificação do resultado retornado. Se for um sucesso, o registro é convertido em um objeto do tipo T (conforme especificado pela restrição genérica) usando o inicializador T(record: record). Em seguida, a closure de conclusão é chamada, passando o item convertido como argumento. Se o resultado for uma falha, ou seja, se ocorrer algum erro ao processar o registro, a execução simplesmente é interrompida.

private static func addQuerryResultBlock(
operation: CKQueryOperation,
completion: @escaping(_ finished: Bool) -> ()) {
  operation.queryResultBlock = { returnedResult in
    completion(true)
  }
}

A função addQuerryResultBlock é uma função auxiliar privada que configura uma closure para lidar com o resultado de uma operação de consulta no banco de dados do iCloud. Ela recebe a operação de consulta e 

uma closure de conclusão que será chamada quando o resultado da consulta estiver disponível.Dentro da função, é definida a closure queryResultBlock, que é acionada quando o resultado da consulta é retornado pela operação. Neste caso, a implementação é simples: a closure de conclusão é chamada, passando true como argumento.

private static func createOperation(
predicate: NSPredicate,
recordType: CKRecord.RecordType,
sortDescriptions: [NSSortDescriptor]? = nil,
resultsLimit: Int? = nil) -> CKQueryOperation {

  let query = CKQuery(recordType: recordType, predicate: predicate)
  query.sortDescriptors = sortDescriptions
  let queryOperation = CKQueryOperation(query: query)
  if let limit = resultsLimit {
    queryOperation.resultsLimit = limit
  }
  return queryOperation
}

A função createOperation é uma função auxiliar privada que cria uma instância de CKQueryOperation com base nos parâmetros fornecidos. Ela recebe um predicado de consulta, um tipo de registro CKRecord.RecordType, uma matriz opcional de descritores de classificação NSSortDescriptor e um limite opcional de resultados. Dentro da função, uma consulta CKQuery é criada usando o tipo de registro e o predicado fornecidos. Em seguida, os descritores de classificação são atribuídos à 

consulta, se houver algum fornecido. A função cria uma instância de CKQueryOperation com a consulta e, se um limite de resultados for especificado, ele é definido na operação. Retorna a instância de CKQueryOperation criada.

private static func addOperation(operation: CKDatabaseOperation) {
CKContainer.default().publicCloudDatabase.add(operation)
}

A função addOperation é usada para adicionar uma operação relacionada ao banco de dados do iCloud à fila de execução. O parâmetro operation é um objeto de operação (por exemplo, CKQueryOperation ou CKModifyRecordsOperation) que será executado no banco de dados do iCloud. O método publicCloudDatabase.add(operation) é responsável por adicionar a operação à fila de execução para que o sistema de gerenciamento de dados do iCloud processe a operação quando apropriado.

private static func save(record: CKRecord, completion: @escaping (Result<CKRecord?, Error>) -> ()) {
let iCloudPD = CKContainer.default().publicCloudDatabase
iCloudPD.save(record) { returnedRecord, error in
  if let error = error {
    completion(.failure(error))
  } else {
    completion(.success(returnedRecord))
  }
}
}

A função save é usada para salvar (ou atualizar) um registro (CKRecord) no banco de dados do iCloud. O parâmetro record é o registro que deve ser salvo no banco de dados. O método publicCloudDatabase.save(record) é usado para persistir o registro no banco de dados do iCloud. A operação de salvamento pode resultar em sucesso ou erro, dependendo das circunstâncias. A conclusão (completion) é chamada após a tentativa de salvar o registro e fornece um resultado (Result) que indica se o salvamento foi bem-sucedido ou se ocorreu um erro. Se o salvamento for bem-sucedido, a conclusão incluirá o registro salvo (returnedRecord). Se ocorrer um erro, a conclusão incluirá o erro relacionado (error).

private static func deleteBD(record: CKRecord, completion: @escaping (Result<Bool, Error>) -> ()) {
let iCloudPD = CKContainer.default().publicCloudDatabase
iCloudPD.delete(withRecordID: record.recordID) { returnedID, error in
  if let error = error {
    completion(.failure(error))
  } else {
    completion(.success(true))
  }
}
}

A função deleteBD recebe o registro do iCloud (CKRecord) que será excluído do banco de dados.É criada uma instância do banco de dados público do iCloud (iCloudPD) usando CKContainer.default().publicCloudDatabase. O banco de dados público é usado para armazenar registros que estão disponíveis em todos os dispositivos associados à conta do usuário. Em seguida, a função delete do banco de dados público é chamada, usando o método delete(withRecordID:). Esse método realiza a operação de exclusão do registro com base no seu ID (recordID). O ID do registro é uma identificação única que representa o registro no banco de dados do iCloud. A operação de exclusão é assíncrona, e o resultado é fornecido por meio da clausura de conclusão passada para o método delete. Se a operação for bem-sucedida, o parâmetro error será nulo, indicando que não houve erro. Nesse caso, a clausura de conclusão é chamada indicando o sucesso da operação. Se ocorrer um erro durante a exclusão, o parâmetro error conterá informações sobre o erro ocorrido. Nesse caso, a clausura de conclusão é chamada indicando a falha da operação, e o erro é repassado para o chamador da função para tratamento adequado.

Conclusão

Esse estudo oferece uma base funcional para interagir com o iCloud e implementa várias operações comuns relacionadas ao uso do serviço de nuvem da Apple. Ele inclui funções para verificar o status da conta do iCloud, solicitar permissão, recuperar informações do usuário e realizar operações CRUD (create, read, update, delete) em registros no banco de dados do iCloud. Também inclui funções para trabalhar com referências entre registros.