【iOS】—— 持久化

文章目录

  • 数据持久化的目的
  • iOS中数据持久化方案
  • 数据持久化方式分类
    • 内存缓存
    • 磁盘缓存
  • 沙盒机制
      • 获取应用程序的沙盒路径
      • 沙盒目录的获取方式
  • 持久化数据存储方式
    • XML属性列表
    • Preferences偏好设置（UserDefaults）
    • 数据库存储
      • 什么是序列化和反序列化，用来做什么？
      • 写入和读取plist文件

数据持久化的目的

  • 快速展示，提升体验
    • 已经加载过的数据，用户下次查看时，不需要再次从网络（磁盘）加载，直接展示给用户
  • 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。
  • 离线使用
    • 用户浏览过的数据无需联网，可以再次查看。
    • 部分功能使用解除对网络的依赖。（百度离线地图、图书阅读器）
    • 无网络时，允许用户进行操作，等到下次联网时同步到服务端。
  • 记录用户操作
    • 草稿：对于用户需要花费较大成本进行的操作，对用户的每个步骤进行缓存，用户中断操作后，下次用户操作时直接继续上次的操作。
    • 已读内容标记缓存，帮助用户识别哪些已读。
    • 搜索记录缓存

iOS中数据持久化方案

  • 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

数据持久化方式分类

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

沙盒机制

每个iOS应用都有自己的应用沙盒,应用沙盒就是文件系统目录,与其他应用的文件系统隔离, iOS系统不允许访问其他应用的应用沙盒。在iOS8中已经开放访问(extension)。extension是iOS8新开放的一种对几个固定系统区域的扩展机制,它可以在一定程度上弥补iOS的 沙盒机制对应用间通信的限制。

应用沙盒一般包括以下几个文件目录:应用程序包、Documents、Libaray(下面有Caches和 Preferences目录)、tmp。

  • 应用程序包:包含所有的资源文件和可执行文件。
  • Documents:保存应用运行时生成的需要持久化的数据,iTunes会自动备份该目录。苹果建议将程 序中建立的或在程序中浏览到的文件数据保存在该目录下,iTunes备份和恢复的时候会包括此目 录
  • tmp: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,系统也有可能会清除该目录下的文件,iTunes不会同步该目录。iphone重启时,该目录下的 文件会丢失。
  • Library:存储程序的默认设置和其他状态信息,iTunes会自动备份该目录。
    • Libaray/Caches:存放缓存文件,iTunes不会备份此目录,此目录下文件不会在应用退出删除。一 般存放体积比较大,不是特别重要的资源。
    • Libaray/Preferences:保存应用的所有偏好设置,iOS的Settings(设置)应用会在该目录中查找 应用的设置信息,iTunes会自动备份该目录。

获取应用程序的沙盒路径

// 获取沙盒根目录路径
NSString *path = NSHomeDirectory();

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。

上面的代码得到的就是当前应用程序目录的路径，该目录下就是应用程序的沙盒，在该目录下有4个文件夹：Documents、Library、SystemData、tmp，当前应用程序只能访问该目录下的文件。

沙盒目录的获取方式

//获取沙盒根路径
NSString *path = NSHomeDirectory();
NSLog(@"沙盒根路径：%@", path);
//Document路径
NSString *docDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
NSLog(@"Document目录路径：%@", docDir);
// 获取Library的目录路径
NSString *libDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
NSLog(@"Libarary目录路径：%@", libDir);
// 获取Caches目录路径
NSString *cachesDir = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
NSLog(@"Cacheas目录路径：%@", cachesDir);
// library Preference
NSUserDefaults *defaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
NSLog(@"偏好设置目录路径：%@", defaults);
// 获取tmp目录路径
NSString *tmpDir =  NSTemporaryDirectory();
NSLog(@"tmp目录路径：%@", tmpDir);

输出结果：
在这里插入图片描述

持久化数据存储方式

XML属性列表

属性列表是一种XML格式的文件，拓展名为plist。

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，举例说明：

    // 获取 Document 文件目录
    NSString *docPath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES)[0];
    // 在 Document 目录下新建一个 test.plist 文件
    NSString * filePath = [docPath stringByAppendingPathComponent:@"test.plist"];

    // 存字典，将字典数据存到刚才的 test.plist 文件
    NSDictionary* dict = @{ @"name" :@"zxb10", @"age" : @"20" };
    [dict writeToFile:filePath atomically:YES];

    // 取字典，从刚才的 test.plist 文件中取出字典数据
    NSDictionary* dictA = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
    NSLog(@"%@", dictA);

    // 存数组
    NSArray* array = @[@"zxb10", @"20"];
    [array writeToFile:filePath atomically:YES];

    // 取数组
    NSArray* arrayA = [NSArray arrayWithContentsOfFile:filePath];
    NSLog(@"%@", arrayA);

输出结果：
在这里插入图片描述
我们可以在document目录下找到这个文件：
在这里插入图片描述
因为我们最后是存储的 NSArray 数据类型的，所以他这里也就是 NSArray 类型的数据。

Preferences偏好设置（UserDefaults）

很多iOS应用都支持偏好设置，提供了一套标准的解决方案来为应用加入偏好设置功能，比如保存用户名，字体大小，密码，是否自动登录等。

每个应用都有个NSUserDefaults实例，可以通过它来存取偏好设置，不需要路径。其本身的创建类似于单例模式，我们在后面用不同的属性名再次申请创建，会覆盖之前的数据。

NSUserDefaults：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。

我们使用UserDefaults注册一个账号密码试一下：

    // 获取偏好设置对象
    NSUserDefaults *defaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

    //存储数据
    [defaults setObject:@"zxb10" forKey:@"name"];
    [defaults setObject:@"zxbnb666" forKey:@"password"];

    // 同步调用，立刻写到文件中，不写这个方法会异步，有延迟
    [defaults synchronize];

    // 需要验证账号密码的地方，获取偏好设置对象
    NSUserDefaults *defaultsA = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
    NSString *name = [defaultsA objectForKey:@"name"];
    NSString *password = [defaultsA objectForKey:@"password"];
    NSLog(@"name:%@ password:%@", name, password);

在这里插入图片描述

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。

SQLite和CoreData的区别：

  • CoreData可以在一个对象更新时，其关联的对象也会随着更新，相当于你更新一张表时，其关联的其他表的也会随着更新。
  • CoreData供更简单的性能管理机制，可以限制查询记录的总数，这个类会自动更新其缓存。
  • 多表查询方面，CoreData没有SQL直观，没有类似外连接，左连接等操作。

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

写入和读取plist文件

// 其中，Show为我们plist文件的名称，后面的plist是Show的扩展名
// 写入plist
- (void)setDataFromPlist {
    NSString *plist = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"Show" ofType:@"plist"];
    NSMutableDictionary *temp = [[NSMutableDictionary alloc] init];
    [temp setValue:@20 forKey:@"age"];
    [temp setValue:@"男" forKey:@"sex"];
    [temp writeToFile:plist atomically:YES];
}

// 读取plist
- (void)getDataFromPlist {
    NSString *plistPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"Show" ofType:@"plist"];
    NSMutableDictionary *dataDic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithContentsOfFile:plistPath];
    NSLog(@"%@", dataDic);//直接打印数据
}

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