iOS开发经验(17)-数据持久化

沙盒及其结构
Preference(偏好设置)-Plist
属性列表-Plist
NSKeyedArchiver归档
数据库
KeyChain
总结使用场景
补充：关于NSData及数据类型转换
补充：文件管理器-NSFileManager

1. 沙盒及其结构

数据的持久化，就是将数据保存到硬盘中，使得在应用程序或机器重启后可以继续访问之前保存的数据。在iOS开发中，有很多数据持久化的方案，本文将先对IOS沙盒文件进行简单介绍，然后分析偏好设置、plist文件、归档、数据库四种常用的方案。
IOS 应用程序常用的数据持久化方法主要有plist文件（属性列表-property list）、归档（NSKeyedArchiver）、偏好设置（preference）、数据库（SQL、CoreData）。

沙盒介绍：
Apple为了安全考虑，限制iOS应用程序默认情况下只能访问程序自己的目录，这个目录被称为“沙盒”。

应用程序在自己的沙盒中运作，但是不能访问任何其他应用程序的沙盒；
应用之间不能共享数据，沙盒里的文件不能被复制到其他应用程序的文件夹中，也不能把其他应用文件夹复制到沙盒中。

沙盒的目录结构如下：

"应用程序包"
Documents
Library
- Caches
- Preferences
tmp

关于bundle路径和sandbox沙盒路径：
（1）bundle路径：应用程序 (APP) 在手机里面的安装路径
（2）沙河路径：专门用来存储App自己数据的一个路径，iOS为每个app都分配了一个专门用来存储这个app自身的一些数据的路径

沙盒中的每个文件夹都各尽不同，所以在选择数据存储时需要选择合适的目录
下面分别介绍：

应用程序包:
应用程序包里面存放的主要是应用程序的源文件，包括可执行文件和资源文件，其路径获取方式如下：

NSString *path = [[NSBundle mainBundle] bundlePath];

// 获取应用程序程序包中资源文件路径的方法：
//例如获取程序包中一个图片资源（apple.png）路径的方法：
NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apple" ofType:@"png"];
UIImage *appleImage = [[UIImage alloc] initWithContentsOfFile:imagePath];
//代码中的mainBundle类方法用于返回一个代表应用程序包的对象。

//打印沙盒路径
NSString *homePath = NSHomeDirectory();

Documents:
Documents是最常用的目录，iTunes会同步此文件夹的内容，适合存储重要的数据，其路径获取方式如下：

NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;

参数1：第一个参数指定了搜索的路径名称，NSDocumentDirectory表示是在Documents中寻找，NSCachesDirectory的话就是在cache文件夹中寻找
常用枚举：
NSDocumentDirectory
NSCachesDirectory
参数2：

NSUserDomainMask = 1,//用户主目录中
NSLocalDomainMask = 2,//当前机器中
NSNetworkDomainMask = 4,//网络中可见的主机
NSSystemDomainMask = 8,//系统目录,不可修改(/System)
NSAllDomainsMask = 0x0ffff,//全部

参数3：是否展开波浪线，一般为YES展开
Library/Caches:
Library/Caches，iTnues不会同步此文件夹中的内容，通常适合存储体积大，不需要备份的非重要数据，其路径获取方式如下：

NSString *path = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;

Library/Preferences:
Library/Preferences，iTunes会同步此文件夹中的内容，通常用于保存应用的设置信息，其获取方式如下：

NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];

tmp:
tmp，iTunes不会同步此文件夹，系统可能在应用没有运行时删除该目录下的文件，适合保存应用中的一些临时文件，用完就删除，路径获取方式如下：

NSString *path = NSTemporaryDirectory();

2. Preference(偏好设置)-plist

NSUserDefaults类提供了与默认数据库相交互的编程接口。其实它存储在应用程序的一个plist文件里，路径为沙盒Document目录平级的/Library/Prefereces里。如果将默认数据库比喻为SQL数据库，那么NSUserDefaults就相当于SQL语句。

常用来存储一个简单的状态如是否第一次登陆。

NSUserDefaults支持的数据类型有：NSNumber（NSInteger、float、double），NSString，NSDate，NSArray，NSDictionary，BOOL，NSData。

+ (void)setUserDefaultsValue:(id)value key:(NSString *)key
{
    NSUserDefaults *userDefaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
    [userDefaults setObject:value forKey:key];
    //立即同步
    [userDefaults synchronize];
    //重置清零
//    [NSUserDefaults resetStandardUserDefaults];
}

+ (id)objectForKey:(NSString *)key
{
    return [[NSUserDefaults standardUserDefaults] objectForKey:key];
}

总结：

偏好设置会把所有数据保存到Library/Preference目录下以应用包命名的plist文件中。
synchronize方法让存储立即生效，如果没有调用，则系统会I/O情况不定时地保存。
偏好设置是专门用来保存应用程序的配置信息的，一般不要在偏好设置中保存其他数据。
容器（字典、数组）内不允许数据为空！
NSUserDefaults返回的值是不可变的，尽管保存时值是可变的。例如：设定一个可变字符串为MyStringDefault的值，之后用stringForKey:获取到的字符串将不可变。
NSUserDefaults是线程安全的。
必须保证每一个Key的唯一性，相同的key会被覆盖

3. 属性列表-Plist化

Plist是一个标准的保存文本和设置的方式，后缀为.plist，Plist的数据可以是XML格式或二进制格式，也可以在这两种格式间转换，
Plist支持数据类型有NSData、NSDate、NSNumber、NSString、NSArray和NSDictionary，writeToFile:atomically: 方法会自动检测数据类型，如果不是这些类型，会返回false；反之，返回true。

由于属性列表本身不加密，所以安全性几乎可以说为零。因为，属性列表正常用于存储少量的并且不重要的数据。

可以被序列化的类只有Apple系统提供的以下几种：

NSString
NSMutableString
NSData
NSMutableData
NSArray
NSMutableArray
NSDictionary
NSMutableDictionary
NSNumber
NSDate

总结:

只有以上类型才能使用plist文件存储，无论文件命名或者存储位置如何，序列化均为XML
writeToFile: atomically:方法。其中atomically表示是否需要先写入一个辅助文件，再把辅助文件拷贝到目标文件地址。这是更安全的写入文件方法，一般都写YES。
读取时用XXXWithContentsOfFile:方法

字符串写入本地
有一点需要注意，就是存取字符串的时候，虽然Plist也可以存储字符串，但是最好不要使用plist文件，因为plist本身不支持字符串(plist文件其根节点处，只有数组和字典两个选项)，而且字符串的存取方法也已经过期。
把字符串保存为文本文件很简单。人们可以读取文本文件，并且文本文件是夸平台数据类型
存取字符串方法：依然是write方法，只不过是把.plist改为.txt

#pragma mark - NSString_plist
- (void)setNSString_plist
{
    NSString *str = @"NSString_path";
    //NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"str.plist"];
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"str.txt"];

    [str writeToFile:path atomically:YES encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
    [self getNSString_plist];
}

- (void)getNSString_plist
{
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"str.txt"];
    NSString *str = [NSString stringWithContentsOfFile:path encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
    NSLog(@"%@",str);
}

数组写入本地

#pragma mark - NSArray_plist
- (void)setNSArray_plist
{
    NSArray *array = @[@"plist_a",@"plist_b",@"plist_c"];
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"array_plist.plist"];
    [array writeToFile:path atomically:YES];
    [self getNSArray_plist];
}

- (void)getNSArray_plist
{
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"array_plist.plist"];
    NSArray *array = [NSArray arrayWithContentsOfFile:path];
    NSLog(@"%@",array);
}

4. NSKeyedArchiver归档

与属性列表相反，同样作为轻量级存储的持久化方案，数据归档是进行加密处理的，数据在经过归档处理会转换成二进制数据，所以安全性要远远高于属性列表。另外使用归档方式，我们可以将复杂的对象写入文件中，并且不管添加多少对象，将对象写入磁盘的方式都是一样的。

归档对象分类：

对 Foundation 库中对象进行归档
自定义对象进行归档 (需要实现归档协议、NSCoding)

使用NSKeyedArchiver对自定义的数据进行序列化，并且保存在沙盒目录下。使用这种归档的前提是让存储的数据模型遵守NSCoding协议并且实现其两个协议方法。（当然，如果为了更加安全的存储，也可以遵守NSSecureCoding协议，这是iOS6之后新增的特性）

归档在iOS中是另一种形式的序列化，保存的数据是二进制格式。
只要遵循了NSCoding协议实现了initWithCoder:和encodeWithCoder:方法的对象都可以通过它实现序列化，存储在文件中。
继承时，需要调用 [super encodeWithCoder:encoder]和[super initWithCoder:decoder]方法。

总结：

如果需要归档的类中包含某个属性是自定义的类的实例，则需要相应的类也实现NSCoding协议，如示例中的ArchiverModel。
保存文件的扩展名可以任意指定。
如果需要归档的类是某个自定义类的子类时，就需要在归档和解档之前先实现父类的归档和解档方法。即

 [super encodeWithCoder:aCoder]

和

 [super initWithCoder:aDecoder]

归档并不是数据持久化,而是辅助复杂对象转化成简单对象的一种方式,真正实现数据持久化的仍然是writeToFile写入文件

归档一个Array

#pragma mark - 归档一个Array
- (void)setNSArray
{
    NSArray *array = @[@"archiver_a",@"archiver_b",@"archiver_C"];
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager] getPath:@"array_archiver.plist"];
    BOOL archiver = [NSKeyedArchiver archiveRootObject:array toFile:path];
    if (archiver) {
        [self getNSArray_archiver];
    }
}
- (void)getNSArray_archiver
{
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"array_archiver.plist"];
    NSArray *array =[NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];
    
    NSLog(@"%@",array);
}

归档单个自定义对象

#pragma mark - 归档单个自定义对象
- (void)setModel_archiver
{
    
    //方法1.
    ArchiverModel *model = [[ArchiverModel alloc]initWithName:@"aaa" Age:12];
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"model_archiver_one.plist"];
    //使用archiveRootObject:toFile:方法可以将一个对象直接写入到一个文件中
    BOOL archiver = [NSKeyedArchiver archiveRootObject:model toFile:path];
    
    
    //方法2.
    NSString *path1 = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"model_archiver_one_2.plist"];
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:model];
    [data writeToFile:path1 atomically:YES];
    
    //读取
    if (archiver) {
        [self getModel_archiver];
    }
}

- (void)getModel_archiver
{
    //方法1读取.
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"model_archiver_one.plist"];
    ArchiverModel *model =[NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithFile:path];
    NSLog(@"%@,%ld",model.name,model.age);
    
    //方法2读取.
    NSString *path1 = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"model_archiver_one_2.plist"];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:path1];
    ArchiverModel *model1 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
    NSLog(@"%@,%ld",model1.name,model1.age);
}

多个自定义对象归档解档

#pragma mark - 归档多个对象
- (void)setModel_more_arch
{
//    通过NSData 和 NSKeyedArchive 实现一个文件归档多个对象
        ArchiverModel *model = [[ArchiverModel alloc]initWithName:@"aaaa" Age:22];
    ArchiverModel *model1 = [[ArchiverModel alloc]initWithName:@"bbbb" Age:100];
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager] getPath:@"model_archiver_more.plist"];
        //1.创建可变data:容器
    NSMutableData *muData = [NSMutableData data];
    //2.创建归档对象
    NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc]initForWritingWithMutableData:muData];
        //3.归档
    [archiver encodeObject:model forKey:@"model_encode"];
    [archiver encodeObject:model1 forKey:@"model1_encode"];
    //4.归档完成
    [archiver finishEncoding];
        [muData writeToFile:path atomically:YES];
    [self getModel_more_arch];
 }

- (void)getModel_more_arch
{
    NSString *path = [[DataManager shareDataManager]  getPath:@"model_archiver_more.plist"];
    NSMutableData *muData = [NSMutableData dataWithContentsOfFile:path];
    NSKeyedUnarchiver *unarchiver = [[NSKeyedUnarchiver alloc]initForReadingWithData:muData];
    ArchiverModel *model= [unarchiver decodeObjectForKey:@"model_encode"];
    ArchiverModel *model1= [unarchiver decodeObjectForKey:@"model1_encode"];
    [unarchiver finishDecoding];
    NSLog(@"%@,%ld",model.name,model.age);
    NSLog(@"%@,%ld",model1.name,model1.age);
}

5. 数据库

http://www.jianshu.com/p/90be4fedeb8c

6. KeyChain

可以用来保存安全敏感的数据，比如用户名密码。

7. 总结使用场景

NSUserDefaults：
- 一般用bool值或者字符串，不要用array，和dic，否则当null时会crash
- 多用在判断是否第一次登录
Plist文件：用在系统Foundation 库中对象,主要是 dic和array;
txt文件：用在字符串，number;
归档：用于自定义对象;
数据库：大型数据.

文件格式：

"名字任意"：NSKeyedArchiver
.plist：数组，字典
.txt：字符串，NSNumber
.data：二进制文件,其他数据类型可以通过NSData进行转换存储.
.png：图片
.xml：...

8. 补充：关于NSData及数据类型转换

NSData主要是提供一块原始数据的封装，用来包装数据的，NSData存储的是二进制数据，方便数据的封装与流动，屏蔽了数据之间的差异，文本、音频、图像等数据都可用NSData来存储。比较常见的是NSString／NSImage数据的封装与传递。在应用中，最常用于访问存储在文件中、网络资源中的数据以及在多媒体开发时，比较常用，例如拼接音频、图片。

注意
可以让数组，字典，字符串等直接写入本地，也可以先把它们（甚至包括自定义对象）转换为NSData二进制文件再写入，这两种都可以，只不过后者多了一步二进制文件转换。

NSData相关资料：
http://www.jianshu.com/p/0e95b992e061

9. 补充：文件管理器：NSFileManager

    //创建文件管理对像
    NSFileManager *mangager = [NSFileManager defaultManager];
    //创建
    [mangager createDirectoryAtPath:filePath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
    //移动
    [manager moveItemAtPath:oldPath toPath:newPath error:nil];
    //复制
    [manager copyItemAtPath:oldPath toPath:newPath error:nil];
    //删除
    [manager removeItemAtPath:filePath error:nil];

    //判断是否存在
    BOOL isExist = [manager fileExistsAtPath:filePath];
    if (isExist) {
        NSLog(@" 文件存在");
    }else
    {
        NSLog(@" 文件不存在");
    }