📱 iOS數據持久化

? 核心概念

數據持久化是指將內存中的數據以特定格式保存到持久存儲介質（如硬盤）的過程，使得應用重啟后數據依然可用。在iOS中，由于沙盒機制的限制，應用只能訪問自己沙盒內的文件。

沙盒目錄是每個iOS應用獨有的文件系統空間，與其他應用隔離，保證了數據的安全性。主要目錄包括：

• Documents: 存放用戶數據，iTunes同步時會備份。
• Library/Caches: 存放緩存數據， iTunes同步時不會備份。適合存儲體積較大、不需要備份的非重要數據，如網絡緩存。
• Library/Preferences: 存放偏好設置文件（通常通過NSUserDefaults操作），iTunes同步時會備份。
• tmp: 存放臨時文件，系統可能在應用未運行時清除此目錄，iTunes同步時不會備份。

🔍 主要持久化方案對比

方案	適用場景	特點	注意事項
屬性列表 (Plist)	存儲少量結構化數據（如配置信息）	支持NSArray, NSDictionary等類型，XML格式，易讀寫	不能存儲自定義對象，數據量大了性能差
偏好設置 (NSUserDefaults)	用戶偏好設置（如音量、開關狀態）	鍵值對存儲，使用簡單，數據自動保存到plist文件	不要存儲敏感數據，非即時寫入（必要時調用synchronize）
歸檔 (NSKeyedArchiver)	存儲自定義對象	可將對象序列化為二進制數據，支持加密，安全性較好	需對象實現NSCoding或NSSecureCoding協議
SQLite & FMDB	大量結構化數據，需要復雜查詢	SQLite輕量級，FMDB是它的OC封裝，面向對象，多線程安全	需編寫SQL語句（FMDB可簡化），處理數據庫升級邏輯
Core Data	復雜數據模型，對象圖管理	ORM框架，管理對象生命周期，支持數據遷移、撤銷重做	學習曲線較陡峭，需理解其堆棧（Context, Coordinator, Model）

💡 如何選擇持久化方案

選擇哪種方案，就像為不同的物品挑選不同的收納工具，需要根據你的數據特點和業務需求來決定：

1. 小量簡單配置或用戶設置：如是否首次啟動、用戶名等，用 NSUserDefaults。
2. 少量結構化數據：如城市列表、銀行名稱等不常修改的數據，可用 Plist。
3. 自定義對象：如用戶信息、游戲存檔，需實現 NSCoding 協議，使用歸檔。
4. 大量有規律的數據，需頻繁增刪改查：如聊天記錄、新聞列表，用數據庫（SQLite/FMDB或Core Data）。
   • 若追求更輕量級和直接控制SQL，選FMDB。
   • 若需管理復雜對象關系、希望與系統深度集成，選Core Data。
5. 敏感信息：如用戶密碼、令牌，使用Keychain（鑰匙串），它是系統級加密存儲，應用刪除后數據仍可保留。

🎯 常見面試問題與回答思路

1. iOS中主要有哪幾種數據持久化方案？

   • 思路：列出上述5種核心方案，并簡要說明每種最適用的場景，展示你全面的了解。

2. NSUserDefaults 和 Keychain 有什么區別？

   • 思路：NSUserDefaults用于存儲非敏感的普通偏好設置，存儲在沙盒的plist文件中。Keychain用于存儲敏感信息，如密碼、證書，提供加密保護，存儲于系統級別，應用刪除后數據仍存在（常用于存用戶唯一標識）。

3. Core Data 和 SQLite 有什么區別？

   • 思路：Core Data是一個對象圖管理和持久化框架，并非數據庫。它可將對象保存到SQLite、XML等多種存儲中。它提供高級功能如數據遷移、關系管理、撤銷重做。SQLite是一個輕量級的關系型數據庫，通過SQL操作數據。Core Data在底層可以使用SQLite作為存儲后端。

4. 如何保證 Core Data 的多線程安全？

   • 思路：強調私有隊列上下文（Private Queue Context）的重要性。告知每個線程應使用獨立的NSManagedObjectContext，并通過NSManagedObjectID在不同線程間傳遞對象引用。核心是避免多個線程共享同一個Context或ManagedObject。

5. 什么是歸檔？如何實現一個自定義對象的歸檔？

   • 思路：歸檔是一種對象序列化機制，可將對象及其屬性關系轉換為二進制數據流（NSData）進行存儲或傳輸。
   • 實現步驟：
     1. 讓自定義類遵守 NSCoding 或 NSSecureCoding 協議。
     2. 實現協議中的兩個方法：
        • encode(with:): 在此方法中將對象的每個屬性進行編碼（encodeObject(_:forKey:)等）。
        • init(coder:): 在此方法中解碼（decodeObject(forKey:)等）并初始化對象的每個屬性。
     3. 使用 NSKeyedArchiver 的 archiveRootObject(_:toFile:) 方法歸檔。
     4. 使用 NSKeyedUnarchiver 的 unarchiveObject(withFile:) 方法解檔。

6. 沙盒中各個目錄的作用是什么？應用上架時需要注意什么？

   • 思路：清晰說明Documents、Caches、Preferences、tmp目錄的區別（如上文所述）。特別要注意，如果把緩存文件或臨時文件放在Documents目錄，可能會導致應用上架審核被拒，因為iTunes會同步備份Documents目錄，而蘋果要求此目錄僅存儲用戶產生的重要數據。

🚀 面試進階提示

• 結合項目經驗：當被問到持久化時，最好能結合你項目中的實際使用場景。例如：“在我的上一個項目中，我使用Core Data來管理用戶的收藏列表，因為它能很好地處理對象之間的關系和變化跟蹤。”
• 了解底層原理：如果你能簡要說明FMDB如何封裝SQLite的C API，或Core Data的堆棧結構（Persistent Store Coordinator, Managed Object Model, Managed Object Context），會大大加分。
• 提及性能優化：對于數據庫操作，可以提及通過事務（Transaction） 來批量處理數據插入或更新，顯著提升性能。
• 強調安全性：如果談到敏感信息存儲，一定要主動提到Keychain，這體現了你的安全意識。