YGben

NSUserDefaults


本篇思考:如何设计一个类似NSUserDefaults的类?

理解持久化存储

先到存储(storage),我就想起自己16G的内存真的弱爆了,下载一个应用前先思考毙掉哪个?

从硬件角度考虑:

手机内存分为 DRAM运行内存 和 flash闪存

DRAM(Dynamic Random Access Memory):如果正儿八经翻译,就是“动态随机存取储存器”,有动态Dynamic的,当然有静态Static的。总而言之,都是RAM。

从原理上来说,RAM这种半导体存储器利用电容内存存储电荷数量来表示 0, 1。现实中电容有漏电的现象,这会导致电位差不足使数据丢失。

flash:平常用的最多的就是闪存,书面上说是非易失性,在我这菜鸟理解就是具有持久化。

所以,持久化的数据就储存在闪存,持久化的表现就是应用关闭重启后,可以从闪存中取出之前保存的数据。

从软件的角度:

苹果采用了沙盒(SandBox)这种安全机制,为运行的程序提供了隔离环境。

沙盒的设计指南参考 [App Sandbox Design Guide][1],沙盒的概念也并非苹果专有的。

打开沙盒会发现下图目录:
沙盒目录

NSUserDafault以plsit文件存储在沙盒中。属性列表(plsit文件)适合存储小于几百千字节的少量持久数据的情况,为存储和访问数据提供了统一且独立的方式。

plist文件参考 [Property List官方解释][2]

NSUserDefault用法

支持数据类型:NSData NSString NSNumber NSArray NSDictionary, 其他类型比如图像只能转化NSData。NSArray 和 NSDictionary 也只能存储这五种类型。

其实,从支持的存储类型看,就知道NSUserDefault支持“小而精”类型的数据,存储应用程序的用户偏好参数。

NSUserDefault 是采用了KVC代码形式,存取值都很简单便捷。

这里看几个不太熟悉的方法:

  • (void)registerDefaults:(NSDictionary *)registrationDictionary

使用这个方法会发现在plist文件中找不到key-value,也就是说不会持久化存储,不会把值写入闪存。这个方法只是在应用运行时起作用,也就是说只在当前应用生命周期有用,作为一种全局化的临时存储区,官方把这个临时区包装起来叫 registration domain 这个名字。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
/*例子 1*/
​NSUserDefaults *defaults = [NSUserDefaults standardUserDefaults];
​[defaults setObject:@"2" forKey:@"a"];
​[defaults registerDefaults:@{@"a":@"1"}];
​NSString *strName = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] stringForKey:@"a"];
​NSLog(@"a: : %@",strName);
​[defaults removeObjectForKey:@"a"];
​strName = [[NSUserDefaults standardUserDefaults] stringForKey:@"a"];
​NSLog(@"a: : %@",strName);
/*
​运行结果: a: 2
​a: 1
​*/


​由此可知:
​读取key值(比如stringForKey方法)会先从plist文件中读取,如果没有就从全局临时存储区寻找。

​​​​> ​​​​​​​​​​​​​​​​ - (nullable instancetype)initWithSuiteName:(nullable NSString *)suitename
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​这个方法主要和 App Groups配合使用,在一组App间共享偏好设置数据。所以sutiname起名要不同于App的bundle identifier,同时不能起名为NSGlobalDomain。
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​App Group配置好以后,就可以使用:
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

1
2
3
4
5
6
7
8
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​/*例子 2*/
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​/*appA*/
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​NSUserDefaults *shareDefaultA = [[NSUserDefaults alloc]initWithSuiteName:@"com.storage.demo"];
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[shareDefaultA setObject:@"appA" forKey:@"shareKey"];
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​/*appB*/
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​NSUserDefaults *shareDefaultB = [[NSUserDefaults alloc]initWithSuiteName:@"com.storage.demo"];
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​NSString *value = [shareDefaultB objectForKey:@"shareKey"];
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​注意:suitename参数为nil时,效果和standardUserDefaults方法一样,会生成一个bundle identifier前缀的plist文件。
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​### 解刨NSUserDefaults
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[NSUserDefaults官方文档][3]开篇有一段:
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​> At runtime, you use NSUserDefaults objects to read the defaults that your app uses from a user’s defaults database. NSUserDefaults caches the information to avoid having to open the user’s defaults database each time you need a default value. When you set a default value, it’s changed synchronously within your process, and asynchronously to persistent storage and other processes.
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​直接翻译过来上文说NSUserDefaults缓存了数据,避免每次打开用户默认数据。当设置默认值时,同步改变,异步持久化存储。
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​这个透漏了两点:
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

  • ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​NSUserDefaults 不是直接就把值存入plist文件
  • ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​NSUserDefaults 会缓存数据,而不是每次从plist文件读取

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​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闪存中。我试了一下,有时候运行完程序,立即打开plist文件,会发现有的数据还没有,等一会儿就又出现了。其实就是内存和闪存之间UserDefaults内部在作怪,UserDefaults既做了缓存处理,也异步周期性做了持久化处理。

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​UserDefaults有一个(Domain)的概念,作为一个存储类怎么如此复杂?

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​在registerDefaults方法中有一个registration domain 的域,我就觉得奇怪。

​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​最后才知道:初始化UserDefaults,默认有 5 个域
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ NSArgumentDomain 命令行参数,应用启动时值就存在
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
Application 本应用中的值,持久化存储
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ NSGlobalDomain 所有应用都会用到的值,会共享
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
Languages 本应用用到的语言设置,用在国际化
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ NSRegistrationDomain 注册域,不会持久化存储,每次应用启动时都会调用
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​从上到下,依次搜索值,plist在Application中,这个时候就理解了 例子1 。
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​看来UserDefaults采用了分层的设计,不简单啊。
这​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​其中如果不考虑分层的设计,单单考虑Application 域层,需要一个缓存的机制,其次周期性写入plist文件,接口采用KVC的形式,key-value便于理解和记忆。
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​感谢
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​LeeHu的博客 [探究NSUserDefaults][4]
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​*Swift Cafe
[NSUserDefaults - 熟悉与陌生][5]
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[1]: ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​https://developer.apple.com/library/content/documentation/Security/Conceptual/AppSandboxDesignGuide/DesigningYourSandbox/DesigningYourSandbox.html#//apple_ref/doc/uid/TP40011183-CH4-SW6
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[2]: ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​https://developer.apple.com/library/content/documentation/CoreFoundation/Conceptual/CFPropertyLists
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[3]: ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​https://developer.apple.com/documentation/foundation/nsuserdefaults?language=objc
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[4]: ​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​http://muscliy.github.io/2015/07/03/%E6%8E%A2%E7%A9%B6NSUserDefaults/
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​[5]: http://swiftcafe.io/2016/04/04/nsuserdefaults
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​