IOS数据存储和持久化

iOS 应用数据存储的核心机制是沙盒（Sandbox），每个应用拥有独立的存储空间，确保数据隔离与安全。以下是 iOS 应用数据存储的详细机制和常见方法：

一、沙盒目录结构

每个应用的沙盒包含以下关键目录：

1. Documents

   • 用途：存储用户生成的数据（如文档、配置文件）。
   • 特点：iCloud 自动备份，适合需要持久化的重要数据。
   • 路径：FileManager.default.urls(for: .documentDirectory, ...)

2. Library/

   • Caches：缓存文件（如图片、临时数据），可被系统清理，iCloud 不备份。
   • Preferences：通过 UserDefaults 存储的键值对数据（自动保存为 .plist 文件）。
   • Application Support：持久化支持文件（如数据库、资源包），需手动创建。

3. tmp/

   • 用途：临时文件，应用退出后可能被删除。
   • 特点：系统不定期清理，不备份。

4. AppName.app/

   • 用途：应用二进制文件与静态资源（如图片、代码）。
   • 特点：只读，签名验证，不可修改。

二、数据存储方式

1. UserDefaults

   • 适用场景：小型键值数据（如用户设置）。
   • 限制：单文件存储，不适合大量数据。
   • 示例：

     UserDefaults.standard.set(true, forKey: "isDarkMode")

2. 文件存储（File System）

   • 直接读写文件到沙盒目录（如保存文本、图片到 Documents）。
   • API：FileManager、Data.write(to:)。

3. Core Data

   • 用途：对象关系管理（ORM），支持复杂数据模型与查询。
   • 特点：自动处理数据版本迁移，可与 iCloud 同步。

4. SQLite

   • 轻量级数据库，适合结构化数据存储，需手动管理连接（如通过 FMDB 库）。

5. Keychain

   • 用途：安全存储敏感信息（如密码、令牌）。
   • 特点：系统级加密，数据跨应用卸载保留。
   • API：Security.framework 或第三方库（如 KeychainAccess）。

6. NSCache

   • 内存缓存临时数据，系统内存不足时自动清理。

三、高级场景

1. iCloud 同步

   • 通过 NSUbiquitousContainer 同步数据到 iCloud（需配置 entitlements）。
   • 适用：Core Data 或文件存储（如保存到 Documents 的特定文件）。

2. App Groups

   • 同一开发者的多个应用共享数据。
   • 路径：FileManager.default.containerURL(forSecurityApplicationGroupIdentifier: "group.com.example")

3. 数据保护（Data Protection）

   • 使用 NSFileProtectionComplete 等选项加密文件，依赖设备锁屏状态。

四、数据安全与清理

• 备份规则：Documents 和 Library/Application Support 默认备份到 iCloud，可通过 .nosync 后缀或 NSURLIsExcludedFromBackupKey 排除。
• 卸载行为：应用删除时，沙盒内所有数据（除 Keychain）均被清除。

五、选择存储方式的建议

• 小数据/配置 → UserDefaults
• 敏感信息 → Keychain
• 结构化数据 → Core Data 或 SQLite
• 大文件/媒体 → Documents 或 Library/Caches（按持久性需求）
• 跨设备同步 → iCloud + Core Data

通过合理利用沙盒机制和存储方案，开发者能在安全性与功能性之间取得平衡，同时遵循 iOS 平台的最佳实践。