数据持久化的目的
1、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
2、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。(图片)
3、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。
4、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
数据持久化方式分类
在移动端的数据持久化方式总体可以分为以下两类:
1、内存缓存
- 定义
对于使用频率比较高的数据,从网络或者磁盘加载数据到内存以后,使用后并不马上销毁,下次使用时直接从内存加载。 - 案例
iOS系统图片加载——[UIImage imageNamed:@"imageName"]
网络图片加载三方库:SDWebImage
2、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。 - 案例
用户输入内容草稿缓存(如:评论、文本编辑)
网络图片加载三方库:SDWebImage
搜索历史缓存
5、缓存策略(常见缓存算法)
在缓存设计中,由于硬件设备的存储空间不是无限的,我们期望存储空间不要占用过多,仅能缓存有限的数据,但是我们希望获得更高的命中率。想达到这一目的。通常需要借助缓存算法来实现。
1、FIFO(First in First out)
实现原理:
FIFO 先进先出的核心思想如果一个数据最先进入缓存中,则应该最早淘汰掉。类似实现一个按照时间先后顺序的队列来管理缓存,将淘汰最早访问的数据缓存。
问题:
没有考虑时间最近和访问频率对缓存命中率的影响。对于用户较高概率访问最近访问数据的情况,命中率会比较低。
2、LFU(Least Frequently Used)
实现原理:
LFU 最近最少使用算法是基于“如果一个数据在最近一段时间内使用次数很少,那么在将来一段时间内被使用的可能性也很小”的思路。记录用户对数据的访问次数,将访问次数多的数据降序排列在一个容器中,淘汰访问次数最少的数据。
问题:
LFU仅维护各项的被访问频率信息,对于某缓存项,如果该项在过去有着极高的访问频率而最近访问频率较低,当缓存空间已满时该项很难被从缓存中替换出来,进而导致命中率下降。
3、 LRU (LeastRecentlyUsed)
4、 LRU-K (LeastRecentlyUsed)
5、2Q(Two queues)
6、MQ(Multi Queue)
iOS端可供选择的数据持久化方案
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内存缓存
实现内存缓存的技术手段包括苹果官方提供的NSURLCache,NSCache,还有性能和API上比较有优势的开源缓存库YYCache、PINCache等 -
磁盘缓存
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NSUserDefault
适合小规模数据,弱业务相关数据的缓存。
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keychain
Keychain是苹果提供的带有可逆加密的存储机制,普遍用在各种存用户名、密码的需求上。另外,Keychain是系统级存储,还可以被iCloud同步,即使App被删除,Keychain数据依然保留,用户下次安装App,可以直接读取,通常会用来存储用户唯一标识串。所以需要加密、同步iCloud的敏感小数据,一般使用Keychain存取。
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文件存储
- Plist:一般结构化的数据可以Plist的方式去持久化
- archive:Archive方式可以存取遵循协议的数据,比较方便的是存取使用的都是对象,不过中间的序列化和反序列化需要花费一定的性能,可以在想要使用对象直接进行磁盘存取时使用。
- Stream:指文件存储,一般用来存图片、视频文件等数据
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数据库存储
数据库适合存取一些关系型的数据;可以在有大量的条件查询排序类需求时使用。
根据需求选择:
简单数据存储直接写文件、key-value存取即可。
需要按照一些条件查找、排序等需求的,可以使用sqlite等关系型存储方式。
敏感性高的数据,加密存储。
不希望App删除后清除的小容量数据(用户名、密码、token)存keychain。
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