iOS 数据持久化

📱 iOS数据持久化

✨ 核心概念

数据持久化是指将内存中的数据以特定格式保存到持久存储介质（如硬盘）的过程，使得应用重启后数据依然可用。在iOS中，由于沙盒机制的限制，应用只能访问自己沙盒内的文件。

沙盒目录是每个iOS应用独有的文件系统空间，与其他应用隔离，保证了数据的安全性。主要目录包括：

Documents: 存放用户数据，iTunes同步时会备份。
Library/Caches : 存放缓存数据， iTunes同步时不会备份。适合存储体积较大、不需要备份的非重要数据，如网络缓存。
Library/Preferences: 存放偏好设置文件（通常通过NSUserDefaults操作），iTunes同步时会备份。
tmp : 存放临时文件，系统可能在应用未运行时清除此目录，iTunes同步时不会备份。

🔍 主要持久化方案对比

方案	适用场景	特点	注意事项
属性列表 (Plist)	存储少量结构化数据（如配置信息）	支持NSArray, NSDictionary等类型，XML格式，易读写	不能存储自定义对象，数据量大了性能差
偏好设置 (NSUserDefaults)	用户偏好设置（如音量、开关状态）	键值对存储，使用简单，数据自动保存到plist文件	不要存储敏感数据，非即时写入（必要时调用`synchronize`）
归档 (NSKeyedArchiver)	存储自定义对象	可将对象序列化为二进制数据，支持加密，安全性较好	需对象实现`NSCoding`或`NSSecureCoding`协议
SQLite & FMDB	大量结构化数据，需要复杂查询	SQLite轻量级，FMDB是它的OC封装，面向对象，多线程安全	需编写SQL语句（FMDB可简化），处理数据库升级逻辑
Core Data	复杂数据模型，对象图管理	ORM框架，管理对象生命周期，支持数据迁移、撤销重做	学习曲线较陡峭，需理解其堆栈（Context, Coordinator, Model）

💡 如何选择持久化方案

选择哪种方案，就像为不同的物品挑选不同的收纳工具，需要根据你的数据特点 和业务需求来决定：

小量简单配置或用户设置 ：如是否首次启动、用户名等，用 NSUserDefaults。
少量结构化数据 ：如城市列表、银行名称等不常修改的数据，可用 Plist。
自定义对象 ：如用户信息、游戏存档，需实现 NSCoding 协议，使用归档。
大量有规律的数据，需频繁增删改查 ：如聊天记录、新闻列表，用数据库（SQLite/FMDB或Core Data） 。
- 若追求更轻量级和直接控制SQL，选FMDB。
- 若需管理复杂对象关系、希望与系统深度集成，选Core Data。
敏感信息 ：如用户密码、令牌，使用Keychain（钥匙串），它是系统级加密存储，应用删除后数据仍可保留。

🎯 常见面试问题与回答思路

iOS中主要有哪几种数据持久化方案？
- 思路：列出上述5种核心方案，并简要说明每种最适用的场景，展示你全面的了解。
NSUserDefaults 和 Keychain 有什么区别？
- 思路：NSUserDefaults 用于存储非敏感的普通偏好设置，存储在沙盒的plist文件中。Keychain用于存储敏感信息，如密码、证书，提供加密保护，存储于系统级别，应用删除后数据仍存在（常用于存用户唯一标识）。
Core Data 和 SQLite 有什么区别？
- 思路：Core Data 是一个对象图管理 和持久化框架，并非数据库。它可将对象保存到SQLite、XML等多种存储中。它提供高级功能如数据迁移、关系管理、撤销重做。SQLite 是一个轻量级的关系型数据库，通过SQL操作数据。Core Data在底层可以使用SQLite作为存储后端。
如何保证 Core Data 的多线程安全？
- 思路：强调私有队列上下文 （Private Queue Context）的重要性。告知每个线程应使用独立的NSManagedObjectContext，并通过NSManagedObjectID在不同线程间传递对象引用。核心是避免多个线程共享同一个Context或ManagedObject。
什么是归档？如何实现一个自定义对象的归档？
- 思路：归档是一种对象序列化机制，可将对象及其属性关系转换为二进制数据流（NSData）进行存储或传输。
- 实现步骤 ：
  1. 让自定义类遵守 NSCoding 或 NSSecureCoding 协议。
  2. 实现协议中的两个方法：
    - encode(with:): 在此方法中将对象的每个属性进行编码（encodeObject(_:forKey:)等）。
    - init(coder:): 在此方法中解码（decodeObject(forKey:)等）并初始化对象的每个属性。
  3. 使用 NSKeyedArchiver 的 archiveRootObject(_:toFile:) 方法归档。
  4. 使用 NSKeyedUnarchiver 的 unarchiveObject(withFile:) 方法解档。
沙盒中各个目录的作用是什么？应用上架时需要注意什么？
- 思路：清晰说明Documents、Caches、Preferences、tmp目录的区别（如上文所述）。特别要注意，如果把缓存文件或临时文件放在Documents目录，可能会导致应用上架审核被拒，因为iTunes会同步备份Documents目录，而苹果要求此目录仅存储用户产生的重要数据。

🚀 面试进阶提示

结合项目经验：当被问到持久化时，最好能结合你项目中的实际使用场景。例如："在我的上一个项目中，我使用Core Data来管理用户的收藏列表，因为它能很好地处理对象之间的关系和变化跟踪。"
了解底层原理：如果你能简要说明FMDB如何封装SQLite的C API，或Core Data的堆栈结构（Persistent Store Coordinator, Managed Object Model, Managed Object Context），会大大加分。
提及性能优化 ：对于数据库操作，可以提及通过事务（Transaction） 来批量处理数据插入或更新，显著提升性能。
强调安全性：如果谈到敏感信息存储，一定要主动提到Keychain，这体现了你的安全意识。