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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

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：

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
}

【iOS】—— 持久化