Caches Directory: co to je, správa mezipaměti a čištění dat

Co je Caches Directory v iOS?

Caches Directory — je adresář uvnitř sandboxu iOS aplikace, optimalizovaný pro ukládání dat, která lze v případě potřeby obnovit. Na rozdíl od Documents Directory není Caches určen pro uživatelská data — je to dočasné úložiště pro urychlení činnosti aplikace.

iOS používá Caches Directory pro umístění ukládaných do mezipaměti síťových odpovědí, předem načtených obrázků, serializovaných objektů a dat, která aplikace může obnovit. Vývojář by neměl spoléhat na dlouhodobé ukládání dat v tomto adresáři.

Podle údajů Apple WWDC 2020 přibližně 40% iOS aplikací používá Caches Directory pro ukládání obrázků v mezipaměti a síťových dat, přičemž 25% vývojářů nesprávně umísťuje do Caches data, která by měla být v Documents nebo Application Support, kvůli nepochopení rozdílů mezi těmito adresáři.

Kritická vlastnost Caches: aplikace musí správně zpracovat situaci, kdy byl soubor z mezipaměti odstraněn systémem. Pokud je po odstranění mezipaměti funkčnost aplikace narušena — znamená to, že data jsou uložena ve špatném adresáři.

Jak získat cestu k Caches Directory

V Swift se cesta k Caches Directory získává standardní metodou FileManager s uvedením .cachesDirectory. Je to jednoduchá operace, používaná prakticky v každé iOS aplikaci pracující se síťovými daty.

import Foundation

let fileManager = FileManager.default
guard let cachesURL = fileManager.urls(
    for: .cachesDirectory,
    in: .userDomainMask
).first else { return }

// Uložit JSON do mezipaměti
let cacheFile = cachesURL.appendingPathComponent("feed_cache.json")
let jsonData = try JSONSerialization.data(
    withJSONObject: response,
    options: [.prettyPrinted]
)
try jsonData.write(to: cacheFile)

Objective-C používá NSSearchPathForDirectoriesInDomains s NSCachesDirectory. Přestože Apple doporučuje Swift API, kód Objective-C s Caches Directory zůstává funkční a podporovaný.

@import Foundation;

NSArray *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(
    NSCachesDirectory,
    NSUserDomainMask,
    YES
);
NSString *cachesPath = paths.firstObject;
NSString *cacheFile = [cachesPath stringByAppendingPathComponent:@"feed_cache.plist"];

Swift projekty by měly preferovat API založené na URL: je typově bezpečné a lépe se integruje s moderními frameworky jako SwiftUI a Combine.

Jaká data ukládat v Caches

Caches Directory je optimální pro několik kategorií dat, která aplikace používá k urychlení činnosti, ale není jediným zdrojem pravdy. Správný výběr dat pro ukládání do mezipaměti přímo ovlivňuje UX a výkon aplikace.

Síťové odpovědi v mezipaměti

Odpovědi JSON z API, data zpravodajských kanálů, seznamy objektů — vše, co aplikace může znovu načíst ze serveru. Použijte URLCache pro automatické ukládání HTTP odpovědí do mezipaměti nebo ručně ukládejte serializované objekty.

Obrázky a multimediální soubory

Obrázky načtené ze sítě — nejčastější případ použití Caches Directory. Knihovny jako SDWebImage a Kingfisher standardně ukládají obrázky v mezipaměti právě do Caches.

Pokud data nelze obnovit — jejich místo není v Caches. Toto je nejjednodušší kritérium: představte si, že zítra systém odstraní všechny soubory z Caches. Pokud aplikace nadále funguje správně — data jsou uložena správně.

Jak systém spravuje čištění mezipaměti

iOS automaticky spravuje čištění Caches Directory, ale přesné spouštěče a algoritmy nejsou dokumentovány Apple. Je známo, že systém může odstranit soubory z Caches při nedostatku místa na disku, stejně jako při funkci Offload Unused Apps.

Proces čištění je transparentní pro aplikaci: systém odstraňuje soubory bez upozornění. Aplikace musí před čtením zkontrolovat existenci souboru a v případě neexistence jej znovu vytvořit. Nespoléhání na dlouhodobé ukládání — je klíčový požadavek při práci s Caches.

Podle článku Apple "File System Basics" (2024) by aplikace neměla počítat s tím, že soubory v Caches Directory budou k dispozici mezi relacemi. Vývojářům se doporučuje implementovat fallback mechanismus: při neexistenci souboru v mezipaměti — načtěte data ze sítě a znovu je uložte do Caches.

Samostatný scénář — vykládání aplikace (Offload). Při aktivaci této funkce iOS odstraní aplikaci, ale zachová její Documents Directory. Caches Directory je přitom odstraněn. Uživatel, který obnovil aplikaci, nezíská data v mezipaměti — aplikace je musí znovu načíst.

Caches Directory vs Temporary Directory

Rozdíl mezi Caches a Temporary (tmp) často způsobuje zmatek mezi vývojáři. Oba adresáře ukládají dočasná data, ale s různými zárukami životnosti a účelem.

Zvolte Caches, pokud je užitečné uchovávat data mezi spuštěními aplikace, ale lze je obnovit. Použijte tmp, pokud jsou data potřebná pouze v aktuální relaci a po ukončení aplikace nemají hodnotu.

Nejlepší postupy práce s Caches

Práce s Caches Directory vyžaduje dodržování několika pravidel, která pomáhají vyhnout se ztrátě dat, neočekávanému chování aplikace a problémům s výkonem.

Vždy před čtením zkontrolujte existenci souboru

FileManager.fileExists(atPath:) by měl být volán před každým čtením z Caches. Pokud soubor chybí — načtěte data z původního zdroje a uložte do mezipaměti. Nikdy nepředpokládejte, že soubor z Caches existuje.

Omezte velikost mezipaměti

Nastavte maximální velikost Caches Directory v aplikaci. Například limit 50 MB pro obrázky a 10 MB pro odpovědi JSON. Při překročení limitu odstraňte nejstarší soubory podle data změny.

import Foundation

func trimCache(to maxSizeBytes: Int) {
    let cachesURL = FileManager.default
        .urls(for: .cachesDirectory, in: .userDomainMask)
        .first!

    guard let enumerator = FileManager.default
        .enumerator(
            at: cachesURL,
            includingPropertiesForKeys: [.fileSizeKey, .contentModificationDateKey]
        )
    else { return }

    // Vypsat a odstranit staré soubory
    // při překročení limitu velikosti
}

Dodržování těchto postupů zaručuje, že aplikace funguje správně při všech akcích systému pro čištění mezipaměti a uživatel se nesetkává s neočekávanou ztrátou dat.