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:
- 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 - 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。
- 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。
- 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
- 保存临时文件,“后续不需要使用”
- tmp 目录中的文件,系统会自动清理
- 重新启动手机,tmp 目录会被清空
- 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);
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);
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
- 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
};
- 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;
}
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