Caches Directory: ความหมาย การจัดการแคช และการล้างข้อมูล

Caches Directory ใน iOS คืออะไร?

Caches Directory คือไดเรกทอรีภายในแซนด์บ็อกซ์ของแอปพลิเคชัน iOS ที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับจัดเก็บข้อมูลที่สามารถกู้คืนได้เมื่อจำเป็น แตกต่างจาก Documents Directory ตรงที่ Caches ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับข้อมูลผู้ใช้ แต่เป็นพื้นที่จัดเก็บชั่วคราวเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน

iOS ใช้ Caches Directory เพื่อจัดเก็บ การตอบสนองเครือข่ายที่ถูกแคช รูปภาพที่โหลดไว้ล่วงหน้า อ็อบเจกต์ที่ถูกซีเรียลไลซ์ และข้อมูลที่แอปพลิเคชันสามารถกู้คืนได้ นักพัฒนาไม่ควรพึ่งพาการจัดเก็บข้อมูลระยะยาวในไดเรกทอรีนี้

ตามข้อมูลของ Apple WWDC 2020 ประมาณ 40% ของแอปพลิเคชัน iOS ใช้ Caches Directory เพื่อจัดเก็บรูปภาพและข้อมูลเครือข่ายที่ถูกแคช ในขณะที่ 25% ของนักพัฒนาวางข้อมูลผิดพลาดใน Caches ซึ่งควรอยู่ใน Documents หรือ Application Support เนื่องจากไม่เข้าใจความแตกต่างระหว่างไดเรกทอรีเหล่านี้

คุณสมบัติที่สำคัญของ Caches: แอปพลิเคชันต้องจัดการกับสถานการณ์ที่ไฟล์แคชถูกลบโดยระบบอย่างถูกต้อง หากการลบแคชทำให้ฟังก์ชันการทำงานของแอปพลิเคชันเสียหาย แสดงว่าข้อมูลถูกจัดเก็บในไดเรกทอรีผิด

วิธีรับเส้นทางไปยัง Caches Directory

ใน Swift เส้นทางไปยัง Caches Directory ได้รับโดยใช้เมธอด FileManager มาตรฐานกับ .cachesDirectory นี่เป็นการดำเนินการอย่างง่ายที่ใช้ในแทบทุกแอปพลิเคชัน iOS ที่ทำงานกับข้อมูลเครือข่าย

import Foundation

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

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

Objective-C ใช้ NSSearchPathForDirectoriesInDomains กับ NSCachesDirectory แม้ว่า Apple จะแนะนำ Swift API แต่โค้ด Objective-C กับ Caches Directory ยังคงทำงานได้และได้รับการสนับสนุน

@import Foundation;

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

โปรเจกต์ Swift ควรเลือกใช้ API ที่ใช้ URL เป็นฐาน: มันปลอดภัยด้านชนิดและทำงานร่วมกับเฟรมเวิร์กสมัยใหม่เช่น SwiftUI และ Combine ได้ดีกว่า

ข้อมูลใดที่ควรจัดเก็บใน Caches

Caches Directory เหมาะสมที่สุดสำหรับข้อมูลหลายประเภทที่แอปพลิเคชันใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แต่ไม่ใช่แหล่งข้อมูลเดียว การเลือกข้อมูลที่เหมาะสมสำหรับการแคชส่งผลโดยตรงต่อ UX และประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน

การตอบสนองเครือข่ายที่ถูกแคช

การตอบสนอง JSON จาก API ข้อมูลฟีดข่าว รายการอ็อบเจกต์ ทุกสิ่งที่แอปพลิเคชันสามารถดาวน์โหลดซ้ำจากเซิร์ฟเวอร์ ใช้ URLCache สำหรับการแคชการตอบสนอง HTTP อัตโนมัติ หรือบันทึกอ็อบเจกต์ที่ถูกซีเรียลไลซ์ด้วยตนเอง

รูปภาพและไฟล์สื่อ

รูปภาพ ที่ดาวน์โหลดจากเครือข่ายเป็นกรณีการใช้งานที่พบบ่อยที่สุดของ Caches Directory ไลบรารีเช่น SDWebImage และ Kingfisher จะบันทึกรูปภาพที่ถูกแคชใน Caches โดยค่าเริ่มต้น

หากข้อมูลไม่สามารถกู้คืนได้ มันก็ไม่ควรอยู่ใน Caches นี่เป็นเกณฑ์ที่ง่ายที่สุด: ลองนึกภาพว่าพรุ่งนี้ระบบจะลบไฟล์ทั้งหมดออกจาก Caches ถ้าแอปพลิเคชันยังคงทำงานได้อย่างถูกต้อง แสดงว่าข้อมูลถูกจัดเก็บอย่างถูกต้อง

ระบบจัดการการล้างแคชอย่างไร

iOS จัดการการล้าง Caches Directory โดยอัตโนมัติ แต่ทริกเกอร์และอัลกอริทึมที่แน่นอนยังไม่ได้รับการบันทึกโดย Apple เป็นที่ทราบกันว่าระบบสามารถลบไฟล์ออกจาก Caches เมื่อพื้นที่ดิสก์เหลือน้อย รวมถึงเมื่อฟีเจอร์ Offload Unused Apps ทำงานอยู่

กระบวนการล้างข้อมูล โปร่งใส สำหรับแอปพลิเคชัน: ระบบลบไฟล์โดยไม่แจ้งให้ทราบ แอปพลิเคชันต้องตรวจสอบการมีอยู่ของไฟล์ก่อนอ่านและสร้างใหม่หากไม่มี การไม่พึ่งพาการจัดเก็บระยะยาวเป็นข้อกำหนดสำคัญเมื่อทำงานกับ Caches

ตาม บทความของ Apple เรื่อง “File System Basics” (2024) แอปพลิเคชันไม่ควรคาดหวังว่าไฟล์ใน Caches Directory จะพร้อมใช้งานระหว่างเซสชัน ขอแนะนำให้นักพัฒนาดำเนินการใช้กลไกสำรอง: หากไฟล์แคชหายไป ให้ดาวน์โหลดข้อมูลจากเครือข่ายและบันทึกไปยัง Caches อีกครั้ง

สถานการณ์ที่แยกต่างหากคือ การเอาออกของแอป (Offload) เมื่อฟีเจอร์นี้ถูกเปิดใช้งาน iOS จะลบแอปพลิเคชันแต่เก็บ Documents Directory ไว้ Caches Directory จะถูกลบในกระบวนการนี้ ผู้ใช้ที่กู้คืนแอปพลิเคชันจะไม่มีข้อมูลแคช แอปพลิเคชันต้องดาวน์โหลดอีกครั้ง

Caches Directory เทียบกับ Temporary Directory

ความแตกต่างระหว่างไดเรกทอรี Caches และ Temporary (tmp) มักทำให้เกิดความสับสนในหมู่นักพัฒนา ไดเรกทอรีทั้งสองจัดเก็บข้อมูลชั่วคราว แต่มีการรับประกันอายุการใช้งานและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

เลือก Caches หากเป็นประโยชน์ที่จะเก็บข้อมูลระหว่างการเริ่มแอปพลิเคชันแต่สามารถกู้คืนได้ ใช้ tmp หากข้อมูลจำเป็นเฉพาะในเซสชันปัจจุบันและไม่มีค่าหลังจากแอปพลิเคชันสิ้นสุด

แนวปฏิบัติที่ดีที่สุดกับ Caches

การทำงานกับ Caches Directory จำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎหลายข้อที่ช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียข้อมูล พฤติกรรมแอปพลิเคชันที่ไม่คาดคิด และปัญหาด้านประสิทธิภาพ

ตรวจสอบการมีอยู่ของไฟล์ก่อนอ่านเสมอ

ควรเรียก FileManager.fileExists(atPath:) ก่อนทุกครั้งที่อ่านจาก Caches หากไฟล์หายไป ให้โหลดข้อมูลจากแหล่งต้นทางและบันทึกลงในแคช อย่าสันนิษฐานว่าไฟล์ใน Caches มีอยู่

จำกัดขนาดแคช

กำหนด ขนาดสูงสุดสำหรับ Caches Directory ในแอปพลิเคชันของคุณ ตัวอย่างเช่น ขีดจำกัด 50 MB สำหรับรูปภาพและ 10 MB สำหรับการตอบสนอง JSON เมื่อเกินขีดจำกัด ให้ลบไฟล์ที่เก่าที่สุดตามวันที่แก้ไข

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 }

    // Enumerate and remove old files
    // when exceeding size limit
}

การปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันทำงานได้อย่างถูกต้องไม่ว่าจะมีการล้างแคชของระบบอย่างไร และผู้ใช้จะไม่พบกับการสูญเสียข้อมูลที่ไม่คาดคิด