使用NSFileManager管理文件系统

文件系统作为被所有进程使用的基本资源之一,在macOS和iOS中主要用于处理数据文件、应用程序以及与操作系统自身相关的持久存储。

iOS中的文件系统格式为HFS Plus,macOS中的主要格式也是HFS Plus。由于文件数量可以轻易达到数百万,所以文件系统使用目录(directory)建立了一个分层组织。尽管iOS和macOS的基本目录结构类似,但系统在组织应用程序和用户数据的方式上有所不同。在这篇文章中我们只介绍iOS文件系统。

1. iOS文件系统的基本介绍

为了安全起见,iOS系统把每个app及其数据都放在各自的沙盒(sandbox)里面,每个app只能访问自己沙盒目录内的文件和数据等。在安装新的app时,安装程序会在沙箱目录中为app创建多个容器目录,每一个容器目录都有特定的用途。如下图所示:

使用NSFileManager管理文件系统

  • Bundle Container 目录包含应用程序包。
  • Data Container 目录包含app和用户的数据,可以进一步分为几个子目录,以便app对数据进行分类。
  • 应用程序还可以在运行时请求访问如 iCloud 容器一类目录。

通常情况下,禁止app在其容器目录之外访问或创建文件。但也有例外,比如app使用API在用户授权的情况下访问系统通讯录、照相机、照片等。

下面表格里列出了一些重要的子目录,并描述了其预期用途。此外,还说明了每个子目录的其他访问限制,并指出了目录内容是否由iTunes和iCloud进行备份。

目录 介绍
MyApp.app 这是应用程序的资源包。捆绑(Bundle)是一个目录(也可能是一个文件),它允许相关资源(如可执行代码、本地化资源、图片等)被组合在一起,在某些情况下可以当作一个单独文件看待。

你不能向此目录写入文件。为防止篡改,在安装时会对捆绑包目录签名,向此文件写入内容会更改签名,导致app无法启动。但是,你可以读取该捆绑包内资源。

iTunes和iCloud不会备份该目录的内容。

Documents(NSDocumentDirectory) 此目录用来存储用户生成的内容。用户可以通过文件共享接触到该目录的内容,所以该目录应该只包含你希望向用户公开的内容。

iTunes和iCloud会备份该目录的内容。

Library(NSLibraryDirectory) 该*目录用于储存非用户数据文件,一般将文件放在几个标准子目录中。iOS应用一般使用该目录的Application SupportPreferencesCaches子目录,你也可以自定义子目录。

iTunes和iCloud会备份除Caches目录外其他目录的内容。

tmp(NSTemporaryDirectory()) 使用此目录用来存储不需要在应用程序启动之间保存的临时文件,app应该在不需要这些文件时,主动删除这些文件。在app没有运行时,系统可能清空该目录的内容。

iTunes和iCloud不会备份该目录的内容。

为了更好组织文件系统的层级,你可以在DocumentsLibrarytmp目录内创建目录。

为了对目录有更清晰的认识,下面使用代码获取目录。创建Single View Application 模板的demo,demo名称为FileManager。在viewDidLoad方法中添加以下代码。

- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad]; // 1.捆绑包目录
NSLog(@"bundlePath %@",[NSBundle mainBundle].bundlePath); // 2.沙盒主目录
NSString *homeDir = NSHomeDirectory();
NSLog(@"homeDir %@",homeDir); // 3.Documents目录
NSLog(@"Documents url %@",[[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject);
NSLog(@"Documents pathA %@",NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject);
NSLog(@"Documents pathB %@",[homeDir stringByAppendingPathComponent:@"Documents"]); // 4.Library目录
NSLog(@"Library url %@",[[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSLibraryDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject);
NSLog(@"Library pathA %@",NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject);
NSLog(@"Library pathB %@",[homeDir stringByAppendingPathComponent:@"Library"]); // 5.Caches目录
NSLog(@"Caches url %@",[[NSFileManager defaultManager] URLsForDirectory:NSCachesDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject);
NSLog(@"Caches path %@",NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject); // 6.tep目录
NSLog(@"tmpA %@",NSTemporaryDirectory());
NSLog(@"tmpB %@",[homeDir stringByAppendingPathComponent:@"tmp"]);

在上面的代码中,有的使用了多种方法输出目录,比如,有些是使用NSSearchPathForDirectoriesInDomains()方法获取,有些是在沙盒主目录后拼接获取。

运行demo,控制台输出如下:

// 1.捆绑包目录
bundlePath /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Bundle/Application/2E075CE6-0AE6-4D00-AB71-95313712ACE3/FileManager&FileHandle.app // 2.沙盒主目录
homeDir /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951 // 3.Documents目录
Documents url file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Documents/
Documents pathA /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Documents
Documents pathB /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Documents // 4.Library目录
Library url file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Library/
Library pathA /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Library
Library pathB /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Library // 5.Caches目录
Caches url file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Library/Caches/
Caches path /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/Library/Caches // 6.tep目录
tmpA /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/tmp/
tmpB /Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/7917C8C6-C48A-4E91-83BA-F5C269E02951/tmp

在程序中,为避免使用硬编码的路径名,应尽可能地使用方法和函数来获取当前目录路径名、用户主目录及临时文件目录。

2. 文件应该放在哪些目录中?

app存储大文件到iTunes和iCloud会减慢备份进程,这些应用也会消耗用户大量备份空间,这会导致用户删除你的app,或禁用该app的备份数据到iCloud功能。为减少同步和备份进程占用太长时间,文件存储要放在合适位置。因此,应该按照以下准则选择文件位置:

  1. 将用户数据放入Documents/
    用户数据通常包括您可能想要向用户公开的任何文件,这些文件可以由用户创建、导入、删除或编辑。对于绘图应用,用户数据包括用户创建的任何图形文件;对于文本编辑器,包括用户创建的文本文件;对于音视频应用,包括用户下载以便稍后观看或收听的文件。

  2. 将应用创建的支持文件放在Library/Application support/目录中:
    一般,此目录的文件用于支持app运行,同时不应该被用户接触。该目录还可以包括数据文件、配置文件、模板以及从应用程序包中加载资源的修改版本。

  3. 可以通过[NSURL setResourceValue: forKey: error: ]方法排除不需要备份的文件:
    iCloud默认会对Documents/Application Support/目录内容进行备份,可以通过[NSURL setResourceValue: forKey: error: ]方法排除不需要备份的文件,此时key应为NSURLIsExcludedFromBackupKey。任何可以被再次创建或下载的文件都必须从备份中排出,这对于大型媒体文件尤为重要。如果你的app需要下载音频或视频,一定要把下载的音视频从备份中排除。

  4. 把临时数据放在tmp/目录: 
    临时数据包括任何不需要长时间保留的数据,在不需要这些数据时记得删除它们,以便不再占用用户设备空间。在app未运行时,系统会定期清除这些文件。因此,任何需要长期使用的数据都不能放在tmp/目录。

  5. 把数据缓存文件放在Library/Caches/目录: 
    数据缓存文件保存时间比临时数据长,但没有Application Support持久。一般来说,没有缓存数据程序也可以正常运行,但有了缓存数据可以提高性能。缓存数据包括但不限于数据库缓存文件、可下载文件等。系统可能会删除Caches/目录的内容以释放磁盘空间,因此,你的app必须能够根据需要重新创建或下载这些文件。

3. 管理文件和目录:NSFileManager

3.1 相对路径与绝对路径

路径既可以是相对路径,也可以是绝对路径。相对路径就是相对于当前所在目录的路径名,绝对路径也称完整路径。

绝对路径以斜线/开始,在Mac上,桌面目录的完整路径为/users/USERNAME/desktop。这个目录指出了四个目录:/(根目录)、users、USERNAME(用户账户名)和desktop。

绝对路径中,只有第一个斜线/表示根目录。其他斜线用于分隔路径中的目录列表。

假设桌面上有一个github文件,该文件中又有一个pro648.txt文件,如果要描述pro648.txt这个文件的路径,可以用绝对路径也可以用相对路径:

绝对路径:/users/USERNAME/desktop/github/pro648.txt
相对路径:github/pro648.txt (当前目录为desktop)
相对路径:pro648.txt (当前目录为github)

3.2 路径的类型

指定文件或目录的首选方法是使用NSURL类,虽然NSString类有许多与路径创建相关的方法,但NSURL类在定位目录和文件上更为强大。对于同时使用网络资源的app,使用NSURL类可以同时管理本地文件系统和网络服务器上项目。

对于大多数URL,你可以使用NSURL方法将目录和文件名拼接在一起构建URL,拼接时从根目录一直拼接至可以查找到该项目为止,以这种方式构建的URL被称为基于路径的URL。你还可以将路径和文件名连接在一起构建基于字符串的路径,其与基于路径的URL格式略有不同。你还可以创建file reference URL,它使用唯一的ID来标识文件或目录位置。

所有以下目录都是对Documents目录下github.com/pro648路径的引用。

基于路径的URL:file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/82635C86-0E64-46CA-8E97-D434651551C2/Documents/github.com/pro648/

File Reference URL:file:///.file/id=16777220.17054390/

基于字符串的路径:/Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/82635C86-0E64-46CA-8E97-D434651551C2/Documents/github.com/pro648

使用NSURL方法创建URL对象,在必要的时候将其转换为File Reference URLNSFileManager类一般优先使用基于路径的URL。File Reference URL的优点体现在,app运行时如果在同一磁盘移动了文件,File Reference URL的唯一ID不变,而其他两种方式在文件移动后路径会失效,必须更新路径。

尽管在app运行时,使用File Reference URL是安全的,但不能把File Reference URL保存下来重复使用,因为系统重启时File Reference URL可能改变。如果想要保存下来以便在app下次启动后使用,可以使用bookmarkDataWithOptions: includingResourceValuesForKeys: relativeToURL: error: 方法创建一个书签。

3.3 路径的转换

使用path属性可以把NSURL类型路径转换为NSString类型路径。也可以使用NSURLfileURLWithPath: 方法将NSString类型路径转换为NSURL类型路径。

继续在viewDidLoad底部添加以下代码。

- (void)viewDidLoad {
...
// 创建文件管理器
NSFileManager *sharedFM = [NSFileManager defaultManager]; // 创建NSURL类型documentsURL路径 转换为NSString类型和fileReferenceURL类型路径
NSURL *documentsURL = [sharedFM URLsForDirectory:NSDocumentDirectory inDomains:NSUserDomainMask].firstObject;
NSLog(@"documentsURL:%@",documentsURL);
NSLog(@"documentsURL convert to path:%@",documentsURL.path);
NSLog(@"fileReferenceURL:%@",[documentsURL fileReferenceURL]); // 创建NSString类型libraryPath路径 转换为NSURL类型路径
NSString *libraryPath = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSLibraryDirectory, NSUserDomainMask, YES).firstObject;
NSLog(@"libraryPath:%@",libraryPath);
NSLog(@"libraryPath convert to url:%@",[NSURL fileURLWithPath:libraryPath]);
}

运行后控制台输入如下:

// documentsURL
documentsURL:file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/F5811251-323E-4D61-A09E-833C8F8A2CA1/Documents/
documentsURL convert to path:/Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/F5811251-323E-4D61-A09E-833C8F8A2CA1/Documents
fileReferenceURL:file:///.file/id=16777220.17053305/ // libraryPath
libraryPath:/Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/F5811251-323E-4D61-A09E-833C8F8A2CA1/Library
libraryPath convert to url:file:///Users/ad/Library/Developer/CoreSimulator/Devices/B839573B-A8AD-490A-9B62-0A75813758BA/data/Containers/Data/Application/F5811251-323E-4D61-A09E-833C8F8A2CA1/Library/

3.4 对文件或目录执行基本操作

Foundation框架允许利用文件系统对文件或目录执行基本操作,这些基本操作是由NSFileManager类提供的,这个类的方法具有如下功能:

  • 创建新文件。
  • 从现有文件读取数据。
  • 将数据写入文件。
  • 重命名文件。
  • 删除文件。
  • 测试文件是否存在。
  • 确定文件的大小和其他属性。
  • 复制文件。
  • 测试两个文件的内容是否相同。

上面的多数方法也可以对目录进行操作。例如,创建目录、读取目录的内容、删除目录等。

3.4.1 创建目录

当需要在标准目录中定位文件时,首先使用系统框架定位到该目录,之后使用刚生成的URL构建文件路径。

Foundation框架包括多种用于定位到标准目录的方法:

  • NSFileManager类的URLsForDirectory: inDomains: 方法返回一个NSURL类型的路径,该方法第一个参数为NSSearchPathDirectory常量,该常量可以提供主目录、桌面目录和库目录等大多数标准目录的URL。
  • NSSearchPathForDirectoriesInDomains()函数与URLsForDirectory: inDomains: 方法类似,不同之处在于返回的路径为NSString类型。
  • NSHomeDirectory()函数返回用户或app的主目录。当app在沙盒内时,主目录指向应用程序的沙盒;否则,主目录指向用户文件系统的主目录。另外,还有一些其他类似方法,可以查看文章开始部分的示例代码。

下面代码使用NSFileManager类的方法在Library/Application Support目录内创建自定义目录。因为这个方法每次都会接触到文件系统,会非常耗费时间。如果需要多次用到该目录,你应该保存返回的URL,而非每次需要时调用该方法。

- (NSURL *)applicationDirectory {
// 1.创建文件管理器
NSFileManager *sharedFM = [NSFileManager defaultManager]; // 2.查找Application Support目录在主目录路径
NSArray *possibleURLs = [sharedFM URLsForDirectory:NSApplicationSupportDirectory inDomains:NSUserDomainMask]; NSURL *appSupportDir = nil;
NSURL *dirPath = nil;
if (possibleURLs.count > ) {
// 3.数组不为空时,使用第一个元素。
appSupportDir = possibleURLs.firstObject;
} // 4.如果存在appSupportDir目录,将应用的bundleIdentifier添加到文件结尾,用于创建自定义目录
if (appSupportDir) {
NSString *appBundleID = [[NSBundle mainBundle] bundleIdentifier];
dirPath = [appSupportDir URLByAppendingPathComponent:appBundleID];
} // 5.如果dirPath目录不存在,创建该目录
NSError *error = nil;
if (![sharedFM createDirectoryAtURL:dirPath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:&error]) {
NSLog(@"Couldn't create dirPath.error %@",error);
return nil;
}
return dirPath;
}

上述代码的分步说明如下:

  1. 这里创建的文件管理器为共享文件管理器,不能使用代理方法。如果需要使用代理方法,请使用init方法创建,并遵守NSFileManagerDelegate协议。
  2. 查找Application Support目录在主目录中的路径,这里的inDomains: 参数可以指定多个值,此时possibleURLs数组将包含多个值,数组内元素顺序与inDomains: 参数顺序一致。在为iOS编写程序时,inDomains: 参数应为NSUserDomainMask。该参数还可以是NSLocalDomainMaskNSNetworkingDomainMaskNSSystemDomainMaskNSAllDomainsMask
  3. 数组不为空时,使用第一个元素。
  4. bundleIdentifier添加到appSupportDir创建自定义目录。
  5. 如果dirPath目录不存在,则创建该目录。createDirectoryAtURL: withIntermediateDirectories: attributes: error: 方法用于创建目录,createIntermediates: 参数用于指定在创建目录的过程中,如果父目录不存在,是否创建父目录。参数为YES时,自动创建不存在的父目录;参数为NO时,如果任何中间父目录不存,则此方法将失败。attributes: 用于指定新建目录文件属性,包括所有者、创建日期、群组等。如果指定为nil,则使用默认属性。如果目录创建成功,方法返回YES;如果中间目录创建成功且目标目录已经存在,也返回YES;如果遇到错误,返回NO

viewDidLoad方法底部调用上面方法。

- (void)viewDidLoad {
...
// 创建目录
NSURL *bundleIDDir = [self applicationDirectory];
}

3.4.2 复制、移动、删除文件和目录

  • 使用NSFileManager 的 copyItemAtURL: toURL: error: copyItemAtPath: toPath: error: 方法可以复制文件或目录。
  • 使用moveItemAtURL: toURL: error: moveItemAtPath: toPath: error:方法移动文件或目录。
  • 使用removeItemAtURL: error: removeItemAtPath: error: 方法移除文件或目录。

当复制、移动或删除目录时,目录及其所有内容都将受到影响。这里的复制、移动和删除与Finder中的用法一致。在同一卷(volume)上移动文件,并不会产生一个新版本的文件。不同卷之间移动文件效果等同于复制。当复制、移动或删除文件或目录时,当前进程要有进行相应操作的权限。

移动和复制操作可能会耗费很长时间,NSFileManager类同步执行这些操作。因此,建议在并发调度队列执行任何此类操作,不要在主线程上执行。

下面的代码展示了如何使用异步复制文件,要复制的文件位于Library/Application Support/bundleID/Data目录,bundleID为app的真实bundleIdentifier,复制后的为备份文件,位于Library/Application Support/bundleID/Data.backup目录。如果第一次复制操作失败,该方法检查是否已经存在一个备份文件。如果存在,删除备份文件。最后再次尝试复制,如果再次失败,报告错误。

首先更新viewDidLoad,将applicationDirectory方法创建的路径作为参数传递给新创建backupMyApplicationDataWithURL: 方法。

- (void)viewDidLoad {
...
// 创建目录
NSURL *bundleIDDir = [self applicationDirectory]; // 复制目录
[self backupMyApplicationDataWithURL:bundleIDDir];
}
backupMyApplicationDataWithURL: 方法实现如下: - (void)backupMyApplicationDataWithURL:(NSURL *)bundleIDDir {
NSFileManager *sharedFM = [NSFileManager defaultManager]; // 1.获得源文件、备份文件路径。如果源文件不存在,则创建源文件。
NSURL *appDataDir = [bundleIDDir URLByAppendingPathComponent:@"Data"];
NSURL *backupDir = [appDataDir URLByAppendingPathExtension:@"backup"];
if (![sharedFM fileExistsAtPath:appDataDir.path]) {
if (![sharedFM createDirectoryAtURL:appDataDir withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:nil]) {
NSLog(@"Couldn't create appDataDir");
return;
}
} // 2.异步执行复制
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, ), ^{
// 3.使用init方法初始化文件管理器,以便后面可能用到代理方法。
NSFileManager *theFM = [[NSFileManager alloc] init];
NSError *anError; // 4.尝试复制文件
if (![theFM copyItemAtURL:appDataDir toURL:backupDir error:&anError]) {
// 5.如果复制失败,可能是backupDir已经存在,删除旧的backupDir文件
if ([theFM removeItemAtURL:backupDir error:&anError]) {
// 6.再次复制,如果失败,终止复制操作。
if (![theFM copyItemAtURL:appDataDir toURL:backupDir error:&anError]) {
NSLog(@"anError:%@",anError);
}
}
}
});
}

这一部分代码很简单,只说一下上面的注释3,这里没有使用共享文件管理器,而是使用init初始化的文件管理器,可以和代理方法关联起来,用以接收操作文件的状态通知,方便稍后自定义处理文件。记得遵守NSFileManagerDelegate协议。

3.4.3 枚举目录

可以通过枚举该目录获得该目录内容。在枚举目录时,Cocoa支持一次枚举一个文件,或一次枚举整个目录。不管选择何种枚举方式,枚举都会触及大量文件和子目录,会耗费内存和时间,所以枚举目录要谨慎。

每次枚举一个文件:

如果找到特定文件就可以停止枚举,这时推荐使用一次枚举一个文件的方法。逐个文件枚举使用NSDirectoryEnumerator类,该类定义了检索项目的方法,NSDirectoryEnumerator类是一个抽象类,所以,不直接创建它的实例。使用NSFileManager类的enumeratorAtURL: includePropertiesForKeys: options: errorHandler: enumeratorAtPath: 方法来获取用于枚举的实例。

下面代码展示了如何使用enumeratorAtURL: includePropertiesForKeys: options: errorHandler: 方法枚举出bundleIDDir目录内所有可见子目录。keys数组告诉枚举器为每个项目预取、缓存的文件属性信息。枚举时需要接触磁盘,此时缓存此类信息等到再次需要此类信息时就不再需要接触磁盘,可以提高效率。options: 参数指定枚举不应列出文件包和隐藏文件的内容。errorHandler: 是返回BOOL值的块,当发生错误时,如果块返回YES,则枚举继续进行;当发生错误时,如果块返回NO,则停止枚举。

- (void)enumerateOneFileAtATimeAtURL:(NSURL *)enumerateURL {
NSArray *keys = [NSArray arrayWithObjects:NSURLIsDirectoryKey, NSURLLocalizedNameKey, nil];
NSDirectoryEnumerator *enumerator = [[NSFileManager defaultManager] enumeratorAtURL:enumerateURL
includingPropertiesForKeys:keys
options:NSDirectoryEnumerationSkipsSubdirectoryDescendants | NSDirectoryEnumerationSkipsHiddenFiles
errorHandler:^BOOL(NSURL * _Nonnull url, NSError * _Nonnull error) {
// 1.遇到错误时输出错误,并继续递归。
if (error) {
NSLog(@"[error] %@ %@",error, url);
}
return YES;
}];
for (NSURL *url in enumerator) {
NSNumber *isDirectory = nil;
NSError *error;
if (![url getResourceValue:&isDirectory forKey:NSURLIsDirectoryKey error:&error]) {
NSLog(@"%@ %@",error, url);
} if (isDirectory.boolValue) {
// // 2.扩展名为backup时,跳过递归。
// if ([url.pathExtension isEqualToString:@"backup"]) {
// [enumerator skipDescendants];
// continue;
// } NSString *localizedName = nil;
if ([url getResourceValue:&localizedName forKey:NSURLLocalizedNameKey error:NULL]) {
NSLog(@"Directory at %@",localizedName);
}
}
}
}
因为backupMyApplicationDataWithURL: 方法中的复制目录进程不在主进程,这一方法用到了backupMyApplicationDataWithURL: 方法中复制的目录,为了避免出现enumerateOneFileAtATimeAtURL: 方法已经执行完毕,backupMyApplicationDataWithURL: 方法的复制操作还没有完成的情况,我们在viewDidLoad方法中调用performSelector: withObject: afterDelay: ,代码如下:
- (void)viewDidLoad {
...
// 创建目录
NSURL *bundleIDDir = [self applicationDirectory]; // 复制目录
[self backupMyApplicationDataWithURL:bundleIDDir]; // 一次枚举一个对象
[self performSelector:@selector(enumerateOneFileAtATimeAtURL:) withObject:bundleIDDir afterDelay:0.3];
}

运行demo,控制台输出如下:

Directory at Data
Directory at Data.backup

还可以使用NSDirectoryEnumerator中声明的skipDescendants方法排除你不想要枚举的目录。取消enumerateOneFileAtATimeAtURL:方法中的注释部分,再次运行app,控制台输出如下:

Directory at Data

skipDescendantsskipDescendents方法效果一致。

一次枚举整个目录:

如果需要查看目录中的每个项目,可以获取项目的快照,并适时对其进行迭代。

使用NSFileManager对目录进行批次枚举(batch enumeration)有两种选择:

  • 如果只枚举该目录,不深入子目录和程序包(pachage),使用contentsOfDirectoryAtURL: includingPropertiesForKeys: options: error: contentsOfDirectoryAtPath: error: 方法。
  • 如果要深入到子目录,并只返回子目录,使用subPathsOfDirectoryAtPath: error: 方法。

下面代码使用contentsOfDirectoryAtURL: includingPropertiesForKeys: options: error: 方法枚举bundleIDDir目录。使用URL方法的优势在于可以同时获取检索对象的文件属性。该方法的includingPropertiesForKeys: 参数为数组,用于标识要为目录中每个项目预取的文件属性。如果不想要预取文件属性,传入空数组;如果要预取默认文件属性,传入nil属性。options: 参数标识枚举选项,因为这个方法仅执行浅枚举。所以支持选项是NSDirectoryEnumerationSkipsHiddenFiles。该示例预取了项目的本地化名称、创建日期和类型信息,并将该信息储存在相应的NSURL对象中。最后迭代返回的数组,提取项目创建日期属性,进行相应操作。

- (void)enumerateAllAtOnceAtURL:(NSURL *)enumerateURL {
NSError *error;
NSArray *properties = [NSArray arrayWithObjects:NSURLLocalizedNameKey, NSURLCreationDateKey, NSURLLocalizedTypeDescriptionKey, nil];
NSArray *contents = [[NSFileManager defaultManager] contentsOfDirectoryAtURL:enumerateURL
includingPropertiesForKeys:properties
options:NSDirectoryEnumerationSkipsHiddenFiles
error:&error];
if (error) {
NSLog(@"Couldn't enumerate directory. error:%@",error);
} for (NSURL *url in contents) {
NSDate *yesterday = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:(-**)]; // 1.获取项目的文件属性,使用NSURLCreationDateKey键提取文件创建日期
NSDictionary *attributes = [[NSFileManager defaultManager] attributesOfItemAtPath:url.path error:nil];
NSDate *lastModificationDate = [attributes valueForKey:NSURLCreationDateKey]; // 2.如果文件在24小时内创建 输出文件路径到控制台。
if ([yesterday earlierDate:lastModificationDate] == yesterday) {
NSLog(@"%@ was modified within the last 24 hours", url);
}
}
}
最后在viewDidLoad底部使用performSelector: withObject: afterDelay: 方法调用该方法。 - (void)viewDidLoad {
...
// 创建目录
NSURL *bundleIDDir = [self applicationDirectory]; // 复制目录
[self backupMyApplicationDataWithURL:bundleIDDir]; // 一次枚举一个对象
[self performSelector:@selector(enumerateOneFileAtATimeAtURL:) withObject:bundleIDDir afterDelay:0.3]; // 一次枚举整个目录
[self performSelector:@selector(enumerateAllAtOnceAtURL:) withObject:bundleIDDir afterDelay:0.3];
}

4. 关于性能

如果你的app使用大量文件,则进行相关文件操作的代码性能非常重要。相对于其他类型操作,访问磁盘上的文件是最慢的操作之一。根据文件大小和数量,从磁盘读取文件可能需要几毫秒至几分钟时间。因此,应该确保代码尽可能的高效。

  • 如果你的代码从磁盘中读取大量文件,仔细检查是否需要这些文件,如果有些不是立即需要,可以稍后再读取。如果对同一文件进行多次读写,每次读写数据很小,考虑是否把这些读写合并为一次读写。对于相同数据量,一个大的读写操作通常比多个小的读写操作高效。
  • 选取操作方法时,尽可能选用基于NSURL对象的方法,大部分的NSURL类方法一开始就被设计为利用像Grand Central Dispatch这样的技术,不需要做太多工作就可以获得很大性能提升。而NSString类方法则不可以。
  • 优先选用具有块(block)的方法。在实践中,在块中使用少量代码就可以完成大量工作,因为它不需要你定义和管理用于传输数据的上下文数据结构。还可以在GCD队列中进行调度来执行块,这也可以进一步提高性能。如果你对块不了解,可以查看我的另一篇文章:Block的用法
  • 重用路径对象。如果已经为文件创建了路径,则以后使用该路径时,重复使用之前创建的路径,不应再次创建。重用这些路径可以节省时间,并最大限度减少应用程序与文件系统的交互。

Demo名称:FileManager
源码地址:https://github.com/pro648/BasicDemos-iOS

参考资料:

    1. File System Programming Guide
    2. NSFile​Manager
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