iOS进阶第一节 数据读写之文件读写

 

一、沙盒机制

  1>. 每一个iOS程序都会问自己创建一个文件系统目录（文件夹），这个独立、封闭、安全的空间，叫做沙盒。

　　注：①. 每一个应用程序都会拥有一个应用程序沙盒

　　　　②. 应用程序沙盒就是一个文件系统目录

  2>. 沙盒机制的特点

　　①. 沙盒是一种安全体系

　　②. 所有的非代码文件都保存在沙盒中，比如声音、图片、属性列表(plist)、sqlite数据库和文本文件等

　　③. 每个应用程序的活动范围都限定在自己的沙盒里，不能跨越沙盒去访问别的应用程序沙盒中的内容（iOS8已经部分开放）

　　④. 应用程序向外请求或接受数据都需要经过权限认证

  3>. 每个应用程序沙盒中都有三个文件夹（Documents、library、tmp）

• Documents：保存应用程序运行时生成的需要持久化的数据，iTunes会自动备份该目录
• Library/Caches：存放缓存文件，iTunes不会自动备份此目录，此目录下的文件不会在应用退出删除；一般存储体积加大，不是特别重要的资源。
• Library/Preferences：保存应用的所有偏好设置，iOS的Settings（设置）应用会在该目录中查找应用的设置信息，iTunes会自动备份该目录
• tmp：保存应用运行时所需的临时数据， 使用完毕后再将相应的文件从该目录删除。应用没有运行时，系统也有可能会清除该目录下的文件，iTunes不会同步该目录。iPhone重启时，该目录下的文件会被删除。

  4>. 获取应用程序及三个文件目录的代码：

    // 获取当前应用程序的沙盒根目录
    NSString *rootPath = NSHomeDirectory();
    NSLog(@"rootPath is %@", rootPath);
    
    // 定位根目录下的所有文件的目录
    // 1、Documents
    NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSLog(@"documentsPath is %@", documentsPath);
    
//    NSString *documentsPath1 = [rootPath stringByAppendingString:@"/Documents"];
    NSString *documentsPath1 = [rootPath stringByAppendingPathComponent:@"Documents"];
    NSLog(@"documentsPath1 is %@", documentsPath1);
    
    // 2、Library
    NSString *libraryPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSLog(@"libraryPath is %@", libraryPath);

    // 3、Library之Caches
    NSString *cachePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSLog(@"cachePath is %@", cachePath);

    // 4、library之Preferences
    NSString *preferencesPath = [libraryPath stringByAppendingPathComponent:@"preferences"];
    NSLog(@"preferencesPath is %@", preferencesPath);

    // 5、tmp
    NSString *tmpPath = NSTemporaryDirectory();
    NSLog(@"tmpPath is %@", tmpPath);

 二、简单对象的读写(I/O)操作

  1>. iOS提供了4种类型的数据可以直接进行文件存取：

　　NSString/NSMutableString（字符串）

　　NSArray/NSMutableArray（数组）

　　NSDictionary/NSMutableDictionary（字典）

　　NSData/NSMutableData（数据）

　　注：数组和字典中元素对象的类型，也必须是上述四种，否则不能直接写入文件。

  2>. 相应的读写代码：

    // 字符串写入沙盒
    // 在Ducuments下面创建一个文本路径，假设文本名称为bada.txt
    NSString *txtPath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"bada.txt"]; // 此时仅存在路径，文件并没有真实存在
    NSString *string = @"中二洪荒巴达之力";
    
    // 字符串写入时执行的方法
    [string writeToFile:txtPath atomically:YES encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
    NSLog(@"txtxPath is %@", txtPath);
    
    // 字符串读取的方法
    NSString *resultString = [NSString stringWithContentsOfFile:txtPath encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
    NSLog(@"resultString is %@", resultString);
    
    // 数组写入文件
    // 创建一个存储数组文件路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"girl.txt"];
    NSArray *array = @[@"姜丽玲", @"王六六", @"胡洁佩", @"戴苗苗", @"莫大宝", @"朱珍洁", @"秋香"];
    
    // 数组写入文件的方法
    [array writeToFile:filePath atomically:YES];
    NSLog(@"filePath is %@", filePath);
    
    // 从文件中间读取数组的方法
    NSArray *resultArray = [NSArray arrayWithContentsOfFile:filePath];
    NSLog(@"%@", resultArray[1]);
    
    // 字典写入文件
    // 创建一个存储字典文件路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"love.txt"];
    NSDictionary *dictionary = @{@"巴达":@"秋香", @"张不慌":@"王六六"};
    
    // 字典写入文件的方法
    [dictionary writeToFile:filePath atomically:YES];
    NSLog(@"filePath is %@", filePath);
    
    // 从文件中间读取字典的方法
    NSDictionary *resultDictionary = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
    NSLog(@"%@", resultDictionary);
    
    
    // NSData写入文件
    // 创建一个存放NSData数据的路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"baby.txt"];
    // 得到一个UIImage对象
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"5"];
    
    // 将UIImage对象转换成NSData对象
    NSData *data = UIImagePNGRepresentation(image);
    
    // data写入文件的方法
    [data writeToFile:filePath atomically:YES];
    NSLog(@"filePath is %@", filePath);
    
    // 从文件读取存储的NSData数据
    NSData *resultData = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
    
    // 将得到的NSData数据转换成原有的图片对象
    UIImage *resultImage = [UIImage imageWithData:resultData];
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];
    imageView.image = resultImage;
    [self.view addSubview:imageView];

　　注：每一种类型单独执行！

三、文件管理器(NSFileManager)和文件对接器(NSFileHandle)

  1>. 两者的区别：

　　文件管理器主要是对文件进行的操作(创建、删除、改名等)以及文件信息的获取；

　　而文件连接器主要是对文件内容进行读取和写入操作。

  2>. 文件管理器(NSFileManager)应用

　　①. 创建文件及简单操作代码：

- (IBAction)createFile:(id)sender {
    // 得到Documents路径
    NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    // 创建一个文件路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"qiuxiang.txt"];
    // 创建文件需要一个文件管理对象
    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
    // 创建文件
    [fileManager createFileAtPath:filePath contents:[@"bada" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] attributes:nil];
    NSLog(@"%@", filePath);
    
    // 获取某个文件或者某个文件夹的大小
    NSDictionary *dic = [fileManager attributesOfItemAtPath:filePath error:nil];
    NSLog(@"%@", dic);
    NSNumber *number = [dic objectForKey:NSFileSize];
    NSLog(@"%@", number);
    
}

　　②. 创建目录(文件夹)代码：

- (IBAction)createDirectory:(id)sender {
    // 找到caches的路径
    NSString *cachesPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    // 创建的文件夹的路径
    NSString *directoryPath = [cachesPath stringByAppendingPathComponent:@"downlondImages"];
    // 创建文件需要一个管理对象
    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
    // 创建文件夹
    [fileManager createDirectoryAtPath:directoryPath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
    NSLog(@"%@", directoryPath);
    
}

　　③. 应用实例代码：

/*　
在Documents文件夹下,创建一个文件夹(path),在该文件夹下创建一个文件(test.txt),将一个图片对象存入到该文件中,
然后在Caches文件夹下创建一个文件夹名为"testDirectroy",将test.txt文件移动到这个文件夹下.　　
*/
- (IBAction)test1:(id)sender {
    // 在Documents文件夹下,创建一个文件夹(path),在该文件夹下创建一个文件(test.txt),将一个图片对象存入到该文件中
    NSString *docPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSString *path = [docPath stringByAppendingPathComponent:@"path"];
    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
    [fileManager createDirectoryAtPath:path withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
    NSString *testPath = [path stringByAppendingPathComponent:@"test.txt"];
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"5"];
    NSData *data = UIImagePNGRepresentation(image);
    [fileManager createFileAtPath:testPath contents:data attributes:nil];
    NSLog(@"%@",testPath);
    
    //然后在Caches文件夹下创建一个文件夹名为"testDirectroy"
    NSString *cachePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSString *dirPath = [cachePath stringByAppendingPathComponent:@"testDirectroy"];
    [fileManager createDirectoryAtPath:dirPath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil];
    NSLog(@"dirPath is %@",dirPath);
    
    //移动
    NSString *desPath = [dirPath stringByAppendingPathComponent:@"baby.txt"];
    [fileManager moveItemAtPath:testPath toPath:desPath error:nil];
}

  3>. 文件对接器（NSFileHandle）

　　①. NSFileHandle是非常基础的只针对文件内容的操作(写入、读取、根性)，是把NSData通过连接器一个字节一个字节的写入/读取文件(NSData <——> NSFileHandle <——> 文件)。

　　②. 使用场景：对文件内容进行局部的修改、追加内容。

　　③. 使用步骤：1). 文件对接并获取一个NSFileHandle对象；　　

　　　　　　　　  2). 读写操作；

　　　　　　　　  3).关闭对接。

　　注：NSFileHandle类并没有提供创建文件的功能，必须使用NSFileManager的方法来创建文件，因此，在使用NSFileHandle的特有方法时，到要保证文件已经存在，否则返回nil。

  4>. 应用实例代码：

/*
 练习要求：从一个文件中指定的位置开始追加内容
 提示:
 　　1、在documents目录下创建一个test.txt文件,文件中的内容为"abcdefg"
 　　2、从文件偏移量为3那个位置开始追加内容"1234"
 */
- (void)change {
    // 获取Documents路径
    NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    // 创建文件路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"test.txt"];
    // 使用文件管理对象创建文件
    NSFileManager *fileManager = [NSFileManager defaultManager];
    [fileManager createFileAtPath:filePath contents:[@"abcdefg" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] attributes:nil];
    // 创建文件对接对象
    NSFileHandle *habdle = [NSFileHandle fileHandleForUpdatingAtPath:filePath]; // 文件对接对象此时针对文件，既可以读取，也可以写入
    // 将偏移量挪到3的文字
    [habdle seekToFileOffset:3];
    // 写入数据
    [habdle writeData:[@"1234" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
    // 执行完后关闭文件
    [habdle closeFile];
    
    NSLog(@"%@", filePath);   
}

 

四、复杂对象的读写(I/O)操作

  1>. 复杂对象就是在Foundation框架内不存在的数据类，

        如：自定义的Person类无法在程序内通过 writerToFile: 这个方法写入文件内。

  2>. 复杂对象只能通过 将复杂对象转换为NSData(这个步骤就是归档)，然后再通过 writerToFile: 方法写入文件

        来进行数据持久化。

  3>. 从文件中读取复杂对象是 从文件中读取NSData数据，然后再将NSData转换为复杂对象(这个过程就是反归档)。

  注：①. 复杂对象写入文件的过程：复杂对象 —> 归档 —> NSData —> writeToFile；

  　　②. 从文件中读取复杂对象的过程：读取文件   NSData   反归档   复杂对象。

  4>. 归档和反归档实例(以Person对象为例)

　　①. 首先，要遵守NSCoding协议：

@interface Person : NSObject <NSCoding>

@property (copy, nonatomic) NSString *name;
@property (copy, nonatomic) NSString *age;
@property (copy, nonatomic) NSString *gender;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSString *)age gender:(NSString *)gender;
@end

　　②. 其次，实现协议里的两个方法：

// 对Person对象进行归档时，此方法执行。
// 对Person中想要进行归档的所有属性，进行序列化操作
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder {
    [aCoder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [aCoder encodeObject:self.age forKey:@"age"];
    [aCoder encodeObject:self.gender forKey:@"gender"];
}

// 对Person对象进行反归档时，此方法执行。
// 创建一个新的Person对象，所有属性都是通过反序列化得到的
- (id)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder {
    NSString *name = [aDecoder decodeObjectForKey:@"name"];
    NSString *age = [aDecoder decodeObjectForKey:@"age"];
    NSString *gender = [aDecoder decodeObjectForKey:@"gender"];
    return [self initWithName:name age:age gender:gender];
}

　　③. 具体操作代码：

// 归档
- (IBAction)archive:(id)sender {
    
    // 创建两个人
    Person *bada = [[Person alloc] initWithName:@"bada" age:@"22" gender:@"男"];
    Person *qiuxiang = [[Person alloc] initWithName:@"qiuxiang" age:@"18" gender:@"女"];
    
    // 获取Documents路径
    NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    // iOS中的归档类是NSKeyedArchiver,这个类的作用是将复杂对象转换成NSData对象
    // 创建一个可变数据对象
    NSMutableData *mData = [NSMutableData data];
    NSKeyedArchiver *archiver = [[NSKeyedArchiver alloc] initForWritingWithMutableData:mData];
    
    // 归档时要给归档对象加标记
    [archiver encodeObject:bada forKey:@"yadang"];
    [archiver encodeObject:qiuxiang forKey:@"xiawa"];
    
    [archiver finishEncoding]; // 结束归档，不管还有多少未归档的归档对象，都不会执行归档操作
    
    // 将数据写入文件
    // 创建文件路径
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"bada.qiuxiang"];
    [mData writeToFile:filePath atomically:YES];
}

// 反归档
- (IBAction)unArchiver:(id)sender {
    
    // 获取到存放数据的路径
    // 获取Documents路径
    NSString *documentsPath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
    NSString *filePath = [documentsPath stringByAppendingPathComponent:@"bada.qiuxiang"];
    // 获取NSData对象
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:filePath];
    
    // iOS中的解档类是NSKeyedUnarchiver，TA的作用是讲NSData对象还原成原本的复杂对象
    NSKeyedUnarchiver *unarchibver = [[NSKeyedUnarchiver alloc] initForReadingWithData:data];
    // 解档
    Person *person = [unarchibver decodeObjectForKey:@"yadang"];
    
    NSLog(@"name is %@, age is %@, gender is %@", person.name, person.age, person.gender);   
}