数据持久化

iOS中的永久存储，也就是在关机重新启动设备，或关闭应用时不会丢失数据。在实际开发中，往往需要持有存储数据的。

数据持久化的优点：

1. 快速展示，提升体验
   已经加载过的数据，用户下次查看的时候，不需要再次从网络（磁盘）加载，直接展示给用户
2. 节省用户流量（节省服务器资源）
   对于较大的资源数据进行缓存，下次展示无需下载消耗流量,同时降低了服务器的访问次数，节约服务器资源
3. 离线使用。
4. 记录用户操作

iOS中数据持久化的方案

• NSUserDefault 简单数据快速读写
• Property list (属性列表)文件存储
• Archiver (归档)
• SQLite 本地数据库
• CoreData

数据持有化方式分类

在移动端的数据持有化方式总体有两类

内存缓存

定义： 对于使用频率比较高的数据，从网络或磁盘加载数据到内存以后，使用后并不马上销毁，下次使用直接从内存加载。
内存指当前程序的运行空间，缓存速度快容量小，是临时存储文件用的，供CPU直接读写。打开一个程序，他是在内存中存储，关闭程序后内存就又回到原来的空间空间。
案例

• iOS系统图片加载——[UIImage imageNamed:@“imageName”]
• 网络图片加载三方库 SDWebImage

磁盘缓存

定义：将从网络加载的，用户操作产生的数据写入到磁盘，用户下次查看、继续操作时，直接从磁盘加载使用
磁盘是程序的存储空间，缓存容量大、速度慢、可持有化。与内存不同的是磁盘是永久存储东西的。
案例

• 用户输入内容草稿缓存
• 搜索历史缓存
• 网络图片加载三方库 SDWebImage

iOS沙盒机制

iOS中的沙盒机制是一种安全体系。为了保证系统安全，iOS每个应用程序在安装时，会创建属于自己的沙盒文件（存储空间）。应用程序只能访问自身的沙盒文件，不能访问其他应用程序的沙盒文件，当应用程序需要向外部请求或接收数据时，都需要经过权限认证，否则，无法获取到数据。所有的非代码文件都要保存在此，例如属性文件plist、文本文件、图像、图标、媒体资源等，其原理是通过重定向技术，把程序生成和修改的文件定向到自身文件夹中。

沙盒目录

每个APP的沙盒中都有以下目录结构。

Application(应用程序包)：

包含了所有的资源文件和和可执行文件，上架前经过数字签名，上架后不可修改。

Documents：

文档目录，要保存程序生成的数据，会自动被分到iCloud中。保存应用运行时生成的需要持久化的数据，iTunes同步设备时会备份该目录。例如，游戏应用可将游戏存档保存在该目录。(注意点：不要保存从网络上下载的文件，否则会无法上架！)

Library:

1.用户偏好，使用 NSUserDefault 直接读写！
2.如果要想数据及时写入磁盘，还需要调用一个同步方法
3.保存临时文件，“后续需要使用”，例如：缓存图片，离线数据(地图数据
系统不会清理 cache 目录中的文件,就要求程序开发时，“必须提供 cache 目录的清理解决方案”
4.Caches：存放体积大又不需要备份的数据
5.Preference：保存应用的所有偏好设置，iCloud会备份设置信息

Tmp：

临时文件，系统会自动清理。重新启动就会清理。保存应用运行时所需的临时数据，使用完毕后再将相应的文件从该目录删除。应用没有运行时，系统也可能会清除该目录下的文件。iTunes同步设备时不会备份该目录。

1. 存放临时文件，不会被备份，而且这个文件下的数据有可能随时被清除的可能
2. 保存临时文件，“后续不需要使用”
3. tmp 目录中的文件，系统会自动清理
4. 重新启动手机，tmp 目录会被清空
5. 系统磁盘空间不足时，系统也会自动清理

获取沙盒目录的常见获取方式

• 沙盒根目录：

 // 获取沙盒根目录路径
    NSString *path = NSHomeDirectory();
    NSLog(@"当前APP沙盒根目录路径为：%@", path);
1
2
3

注意： 每次编译代码会生成新的沙盒路径，注意是编译不是启动，所以模拟机或者真机运行，每次运行所得到的沙盒路径都是不一样的，线上版本app真机不会生成新的沙盒路径。

访问沙盒目录常用C函数介绍

//文件路径搜索
FOUNDATION_EXPORT NSArray<NSString *> *NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSSearchPathDirectory directory, NSSearchPathDomainMask domainMask, BOOL expandTilde);
1
2

该方法返回值为一个数组,在iphone中由于只有一个唯一路径,所以直接取数组第一个元素即可.

• 参数1：指定搜索的目录名称，比如这里用NSDocumentDirectory表明我们要搜索的是Documents目录。如果我们将其换成NSCachesDirectory就表示我们搜索的是Library/Caches目录。

typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSSearchPathDirectory) {
    NSApplicationDirectory = 1,             // supported applications (Applications)
    NSDemoApplicationDirectory,             // unsupported applications, demonstration versions (Demos)
    NSDeveloperApplicationDirectory,        // developer applications (Developer/Applications). DEPRECATED - there is no one single Developer directory.
    NSAdminApplicationDirectory,            // system and network administration applications (Administration)
    NSLibraryDirectory,                     // various documentation, support, and configuration files, resources (Library)
    NSDeveloperDirectory,                   // developer resources (Developer) DEPRECATED - there is no one single Developer directory.
    NSUserDirectory,                        // user home directories (Users)
    NSDocumentationDirectory,               // documentation (Documentation)
    NSDocumentDirectory,                    // documents (Documents)
    NSCoreServiceDirectory,                 // location of CoreServices directory (System/Library/CoreServices)
    NSAutosavedInformationDirectory API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0), watchos(2.0), tvos(9.0)) = 11,   // location of autosaved documents (Documents/Autosaved)
    NSDesktopDirectory = 12,                // location of user's desktop
    NSCachesDirectory = 13,                 // location of discardable cache files (Library/Caches)
    NSApplicationSupportDirectory = 14,     // location of
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

• 参数2 domainMask：NSSearchPathDomainMask类型，搜索主目录的位置，NSUserDomainMask表示搜索的范围限制于当前应用沙盒目录。NSLocalDomainMask（表示/Library）

typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, NSSearchPathDomainMask) {
    NSUserDomainMask = 1,       // user's home directory --- place to install user's personal items (~)// 
    NSLocalDomainMask = 2,      // local to the current machine --- place to install items available to everyone on this machine (/Library)
    NSNetworkDomainMask = 4,    // publically available location in the local area network --- place to install items available on the network (/Network)
    NSSystemDomainMask = 8,     // provided by Apple, unmodifiable (/System)
    NSAllDomainsMask = 0x0ffff  // all domains: all of the above and future items
};
1
2
3
4
5
6
7

• 参数3 expandTilde：是否获取完整路径，在iOS中全写形式是/User/userName，该值为yes表示全写形式，为no就直接写成~
  
  

持久化方案实现

Preferences偏好设置（UserDefaults）

简单数据快速读写，不能存储自定义类型
UserDefaults设置数据时，不是立即写入，而是根据时间戳定时地把缓存中的数据写入本地磁盘。所以调用了set方法之后数据有可能还没有写入磁盘应用程序就终止了。出现以上问题，可以通过调用synchornize方法[defaults synchornize];强制写入。
偏好设置存储的优点：
不需要关心文件名，系统会自动帮你生成一个文件名
快速做键值对的存储

plist文件

如果对象是NSString、NSDictionary、NSArray、NSData、NSNumber等类型，就可以使用
writeToFile:atomically:方法直接将对象写到属性列表文件中

Archiver (归档)

Archiver是持久化数据的一种方式，他跟 Plist的区别在于他能持久化自定义对象。但他没Plist那么方便。
Archiver默认能持久化的数据有NSNumber,NSArray,NSDictionary,NSString,NSData,因为这几个对象已经实现了
协议。假设我们要实现一个对象的Archiver持久化 ，也必须实现该对象。iOS13之后，我们就必须的遵守NSSecureCoding协议，NSSecureCoding协议也遵循了原来NSCoding这个协议，不过我们还需要遵循它的一个supportsSecureCoding方法，这样我们才能归档成功。

// 归档
-(void)testArchiver {
    NSArray* array = [NSArray arrayWithObjects:@"zhangsan",@"wangwu",@"list",nil];
       
        // NSHomeDirectory 获取根目录 stringByAppendingPathComponent 添加储存的文件名
        
         NSString* filePath = [NSHomeDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"array.src"];
         BOOL success = [NSKeyedArchiver archiveRootObject:array toFile:filePath];
         if(success){
             NSLog(@"保存成功");
         }else {
             NSLog(@"未保存");
         }
}
// 解档
- (void)testReturn {
    NSString* filePath = [NSHomeDirectory() stringByAppendingPathComponent:@"array.src"];
    NSArray *array = [[NSArray alloc] init];
    array = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:filePath];
    NSLog(@"%@",array);
}
+ (BOOL)supportsSecureCoding {
        return YES;
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

数据库存储

• SQLite
  是目前主流的嵌入式关系型数据库，其最主要的特点就是轻量级、跨平台，当前很多嵌入式操作系统都将其作为数据库首选。
• CoreData
  CoreData是iOS5之后才出现的一个框架，本质上是对SQLite的一个封装，它提供了对象-关系映射(ORM)的功能，即能够将OC对象转化成数据，保存在SQLite数据库文件中，也能够将保存在数据库中的数据还原成OC对象，在这个过程中不需要手动编写任何SQL语句，CoreData封装了数据库的操作过程，以及数据库中数据和OC对象的转换过程。通过CoreData管理应用程序的数据模型，可以极大程度减少需要编写的代码数量
• FMDB
  是一个处理数据存储的第三方框架，框架是对sqlite的封装，整个框架非常轻量级但又不失灵活性，而且更加面向对象。

什么是序列化和反序列化，用来做什么？

• 序列化：把对象转化为字节序列的过程
• 反序列化：把字节序列恢复成对象
• 作用：把对象写到文件或者数据库中，并且读取出来