iOS——NSCache

什么是NSCache

NSCache是Foundation框架中的一个类，用于在iOS和macOS应用程序中进行临时性的内存缓存。它提供了一种轻量级的缓存机制，可以用于存储临时性的数据，例如图片、对象等。NSCache的主要特点和用法包括：

1. 临时性缓存：NSCache用于存储需要临时性缓存的数据，这些数据在应用的生命周期内需要频繁访问，但并不需要永久保存。

2. 自动管理内存：NSCache会自动管理缓存中的对象，当系统内存不足时，NSCache会自动释放部分缓存对象以腾出内存空间。

3. 键值对存储：NSCache使用键值对的方式来存储和访问缓存数据。通过键（Key）可以快速查找对应的值（Value）。

4. 线程安全：NSCache是线程安全的，多个线程可以同时读取和写入缓存，不需要额外的同步措施。

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。
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
   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
   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

NSCache缓存类的详解

NSCache在系统内存很低时，会自动释放一些对象。为了确保接收到内存警告时能够真正释放内存，最好调用一下removeAllObjects方法。

NScache的key只是做强引用，不需要实现NScopying协议。

NSCache的属性：

delegate代理属性

• totalCostLimit ：缓存空间的最大成本，超出上限会自动回收对象。默认值是0没有限制。
• countLimit：能够缓存对象的最大数量，默认值也是0（默认没有限制）。
  （当超出缓存最大成本或数量时，NSCache会把前面的数据即最开始存的给清除掉）
• evictsObjectsWithDiscardedContent：标示是否回收废弃的内容，默认值是YES（自动回收）。

“成本” 指的是每个对象的缓存大小，通常以字节为单位。如果缓存中的对象总成本超过了这个限制，NSCache 会自动回收一些对象，直到总成本符合限制。默认值为 0，表示没有限制。

NSCache的方法：

-objectForKey：返回与键值关联的对象。通过指定键名调用该方法，可以获取到缓存中对应的对象。如果该键名没有对应的对象，则返回 nil。

-setObject: forKey: 在缓存中设置指定键名对应的值。通过指定键名和对象调用该方法，可以将对象存储到缓存中。与可变字典不同的是，缓存对象不会对键名进行复制操作，因此设置键值对的成本是 0 成本，不会消耗额外的内存。

在可变字典中，通常当你向字典中添加一个新的键值对时，字典会对键名进行复制操作，以确保字典中的键是唯一的。这种复制操作虽然可以保证字典中键名的唯一性，但也会在一定程度上消耗额外的内存。而在 NSCache 中，当你使用 -setObject:forKey: 方法设置键值对时，并不会对键名进行复制操作。这种设计使得在设置键值对时不会消耗额外的内存，这就是“0成本”的意思。

-setObject: forKey: cost: 在缓存中设置指定键名对应的值，并且指定该键值对的成本。成本cost用于计算记录在缓冲中所有对象的总成本。当出现内存警告，或者超出缓存的成本上限时，缓存会开启一个回收过程，删除部分元素。

-removeObjectForKey：删除缓存中指定键名的对象。通过指定键名调用该方法，可以从缓存中移除对应的对象。

-removeAllObjects：删除缓存中的所有对象。调用该方法会清空缓存中的所有对象，使缓存变为空缓存。

委托方法：
-cache: willEvictObject: 缓存将要删除对象时调用，不能在此方法中修改缓存。仅仅用于后台的打印，以便于程序员的测试。

示例：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()<NSCacheDelegate>

@property (nonatomic, strong) NSCache *myCaChe;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //设置缓存容器 
    self.myCaChe = [[NSCache alloc] init];
    self.myCaChe.countLimit = 10;
    self.myCaChe.totalCostLimit = 0;
    self.myCaChe.delegate = self;
    
    UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];
    btn.frame = CGRectMake(100, 300, 200, 80);
    [btn setTitle:@"按钮" forState:UIControlStateNormal];
    [self.view addSubview:btn];
    [btn addTarget:self action:@selector(touchPress) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
}

static int a = 0;
- (void) touchPress{
    //将数据加入缓存 
    [self.myCaChe setObject:[NSString stringWithFormat:@"value - %d", a] forKey:@(a) cost:1000];
    NSLog(@"%@", [self.myCaChe objectForKey:@(a)]);
    a++;
}

- (void)cache:(NSCache *)cache willEvictObject:(id)obj {
    //打印出被从缓存中删除的数据 
    NSLog(@"delete - %@", obj);
}

@end
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39