设计一个移动应用的本地缓存机制

 在手机应用程序开发中，为了降低与服务端的交互次数，加快用户的响应速度，一般都会在iOS设备中加一个缓存的机制，前面一篇文章介绍了iOS设备的内存缓存。这篇文章将设计一个本地缓存的机制。

功能需求

这个缓存机制满足以下这些功能。

1、能够将数据缓存到本地磁盘。

2、能够推断一个资源是否已经被缓存。假设已经被缓存。在请求同样的资源。先到本地磁盘搜索。

3、能够推断文件缓存什么时候过期。这里为了简单起见这里，我们在请求url资源的时候。给每次请求的文件设定一个过期的时间。

4、能够实现：假设文件已经被缓存，并且没有过期。这将本地的数据返回，否则又一次请求url。

5、能够实现：假设文件下载不成功或者下载没有完毕，下次打开程序的时候，移除这些没有成功或者没有下载完毕的文件。

6、能够实现：同一时候请求或者下载多个资源。

设计实现：

1、设计一个CacheItem类，用来请求一个web连接，它的一个实例表示一个缓存项。

这个CacheItem类，须要一个url创建一个NSURLConnection，去请求web资源。

使用CacheItem类主要用来请求web资源。

2、在NSURLConnection開始请求之前，调用CachedDownloadManager类，来搜索和管理本地的缓存文件。将缓存文件的情况保存到一个字典类中。

这个字典设计例如以下：

 上面这个字典里面嵌套了字典。里面那层字典表示一个缓存项的缓存信息：下载结束时间、下载開始时间、缓存有效时间、缓存过期时间、缓存到本地的路径。

   以下看下CachedDownloadManager类。

用它来实现和封装我们的缓存策略。 

   从上面代码能够看出，这个管理缓存的类中。有一个缓存字典：cacheDictionary，用来表示全部资源的缓存情况；cacheDictionaryPath用来表示缓存的路径。saveCacheDictionary用来将缓存字典归档到本地文件里。

download：urlMustExpireInSeconds：updateExpiryDateIfInCache是一个公共接口，通过传递url、缓存过期时间、是否更新缓存过期时间三个參数来方便的使用，实现我们的缓存策略。

3、假设这个文件已经被下载，并且没有过期。则从本地获取文件的数据。假设文件已经过期。则又一次下载。

我们通过download：urlMustExpireInSeconds：updateExpiryDateIfInCache方法来实现，主要看这种方法的代码：

4、以下我们设计缓存项下载成功和失败的两个托付方法：

   当我们下载成功的时候，改动缓存字典中的下载时间，表示已经下载完毕。并且须要将请求的资源数据缓存到本地：

这样就基本上完毕了我们须要的功能。以下看看我们怎样使用我们设计的缓存功能。

样例场景：

    我们用一个UIWebView来显示stackoverflow这个站点，我们在这个站点的内容缓存到本地20秒，假设在20秒内用户去请求该站点，则从本地文件里获取内容，否则过了20秒。则又一次获取数据，并缓存到本地。

    在界面上拖放一个button和一个webview控件，例如以下图。

    这样我们能够非常方便使用前面定义好的类。

我们在viewDidLoad 中实例化一个CachedDownloadManager，并设置它的托付为self。

当下载完毕的时候。运行CachedDownloadManager的下载成功的托付方法。

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];  
  [self setTitle:@"本地缓存測试"];
  CachedDownloadManager *newManager = [[CachedDownloadManager alloc] init];
  self.downloadManager = newManager;
  [newManager release];
  [self.downloadManager setDelegate:self];
  
  
}

在button的点击事件中增加以下代码，请求stackoverflow ：

  static NSString *url = @"http://stackoverflow.com";
  
  [self.downloadManager download:url
      urlMustExpireInSeconds:20.0f
    updateExpiryDateIfInCache:YES];

    上面的代码表示将这个stackoverflow的缓存事件设置为20s。而且假设在20s内有同样的请求，则从本地获取stackoverflow的内容数据。updateExpiryDateIfInCache设置为yes表示：在此请求的时候。缓存时间又更新为20s。类似我们的session。假设设置成no。则第一次请求20s之后。该缓存就过期。

    请求完毕之后会运行CachedDownloadManager的托付方法。我们将数据展示在uiwebview中，代码例如以下：

- (void) cachedDownloadManagerSucceeded:(CachedDownloadManager *)paramSender
                              remoteURL:(NSURL *)paramRemoteURL
                               localURL:(NSURL *)paramLocalURL
                  aboutToBeReleasedData:(NSData *)paramAboutToBeReleasedData
                           isCachedData:(BOOL)paramIsCachedData{  

    [webview loadData:paramAboutToBeReleasedData MIMEType:@"text/html" textEncodingName:@"UTF-8" baseURL:[NSURL URLWithString:@"http://stackoverflow.com"]];  
}

这样我们就实现了20s的缓存。

效果：

第一次点击測试button：

20s内点击button，程序就从本地获取数据。比較高速的就显示出该网页了。

总结：

    本文通过代码和实例设计了一个iPhone应用程序本地缓存的方案。

当然这个方法不是最好的，假设你有更好的思路。欢迎告诉我。