【iOS沉思录】iOS沙盒内存使用深入剖析

背景

沙盒存储是iOS数据持久化的一种方案，操作简单，可以将数据以NSData以及常用的NSDictionary和NSArray的组织方式（通过plist文件创建文件对象）在沙盒的Documents目录中读写更新以及删除。沙盒存储的缺点是更新比较低效，每次都要将数组或者字典读出，更新后再次写入。

问题

现在的问题是：

• 开发者通过获取沙盒Documents路径往沙盒中写数据占用内存是无限的吗？
• 同一个沙盒路径反复写入会覆盖吗？
• 可以在Documents沙盒目录下创建子目录吗？

结论

实验得出的结论如下：

• 在手机内存没有耗尽的情况下，开发者的应用可以无限制往沙盒中写入数据，消耗手机空间；
• 同一个沙盒路径重复写入会覆盖之前的文件；
• 不能够往Documents目录下创建子目录。

验证过程

1.创建验证工程

首先，创建了一个新的工程，导入需要的资源，在真机上安装好后记录应用自身占用的手机内存为291K：

然后在工程中编写代码，将一张图片写入沙盒：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"img"];
    NSData *data = UIImagePNGRepresentation(image);
    /* 创建图片沙盒绝对路径  */
    NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"/test.png"]];
    /* 图片写入沙盒Documents目录下 */
    [data writeToFile:path atomically:YES];
}

运行后，观察应用占用的内存变为422K，写入的图片占用了131K：

2.验证文件覆盖

现在验证重复写入会不会覆盖，将同一个路径再次写入10次，代码如下：

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        /* 创建图片沙盒绝对路径  */
        NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"/test.png"]];
        /* 图片写入沙盒Documents目录下 */
        [data writeToFile:path atomically:YES];
    }

运行后应用占用的内存没有增加，依然是422K。为了形成对比，我们每次写入将路径名字变一下，代码如下：

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        /* 创建图片沙盒绝对路径 */
        NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"/test%i.png",i]];
        /* 图片写入沙盒Documents目录下 */
        [data writeToFile:path atomically:YES];
    }

每张图片占用131K，如果这里成功写入十张，应用占用的空间应为：291K + 131K * 10 =1601K，大约16M。运行后看到占用的内存确实为16M（见下图），证明之前重复写入同一个路径的确是会覆盖之前的文件的。

3.验证无限写入沙盒占用内存

测试的iphone内存为64G，这里往沙盒中连续写入10万张图片，估计空间为：131K * 100000 = 13.1G。测试代码如下：

    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        /* 创建图片沙盒绝对路径 */
        NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"/test%i.png",i]];
        /* 图片写入沙盒Documents目录下 */
        [data writeToFile:path atomically:YES];
    }

程序写入了十几分钟才结束，运行完应用占用手机的内存确实为13G，证明往沙盒中写入数据占用内存是没有明确限制的。

4.验证不可创建子目录

将创建的沙盒路径在Documents目录下加一个子目录，代码如下，看是否依然可以写入：

    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        /* 创建图片沙盒绝对路径 */
        NSString *path = [[NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject] stringByAppendingString:[NSString stringWithFormat:@"/subfolder/test%i.png",i]];
        /* 图片写入沙盒Documents目录下 */
        [data writeToFile:path atomically:YES];
    }

工程运行后观察Debug会话界面硬盘没有任何写入，因此不能直接在沙盒创建子目录写入数据：