NSCoding和NSSecureCoding：赋能自定义对象持久化与安全传输

自定义对象持久化的基石：NSCoding 和 NSSecureCoding

一、概述

在 iOS 开发中，NSCoding 和 NSSecureCoding 协议扮演着举足轻重的角色，它们使我们能够将自定义对象轻松序列化为 NSData，从而实现持久化存储或安全传输。本文将深入探讨这两个协议，揭秘其工作原理、优势和局限性，并通过示例演示如何将其用于处理自定义对象。

二、NSCoding：持久化的基石

NSCoding 协议是 iOS 开发者持久化自定义对象的必备工具。它定义了两个关键方法：encodeWithCoder: 和 initWithCoder:.

当我们希望将对象持久化到磁盘或传输到网络时，只需让我们的类实现这两个方法，即可将对象转换为 NSData 或从 NSData 中恢复对象。

• encodeWithCoder: 方法负责将对象的状态编码为 NSData。在该方法中，我们将对象的每个属性逐个编码为二进制格式，并将其添加到编码器中。编码器提供了多种编码方法，如 encodeObject:、encodeInteger: 和 encodeBool:，以满足不同类型属性的编码需求。
• initWithCoder: 方法负责从 NSData 中恢复对象的状态。在该方法中，我们将从解码器中逐个读取二进制编码的数据，并将其还原为相应的属性值。解码器提供了多种解码方法，如 decodeObject、decodeInteger 和 decodeBool，以满足不同类型属性的解码需求。

三、NSSecureCoding：安全传输的守护者

NSSecureCoding 协议是在 iOS 6 中引入的，它继承了 NSCoding 协议，并在其基础上增加了安全性。NSSecureCoding 协议定义了一个额外的类方法：supportsSecureCoding，该方法用于指定类是否支持安全编码。如果一个类支持安全编码，那么它的 encodeWithCoder: 和 initWithCoder: 方法将自动加密和解密对象的状态。

NSSecureCoding 协议旨在防止在数据传输过程中遭到窃听或篡改。当我们使用 NSSecureCoding 协议对对象进行编码时，编码器将使用 AES 加密算法对对象的状态进行加密，并在 NSData 中存储加密后的数据。当我们从 NSData 中恢复对象时，解码器将使用 AES 解密算法对加密后的数据进行解密，并还原为对象的状态。

四、NSCoding 和 NSSecureCoding 的比较

NSCoding 和 NSSecureCoding 协议在功能和安全性方面存在差异。下表总结了它们之间的关键区别：

特性	NSCoding	NSSecureCoding
安全性	无	是
性能	更快	更慢
兼容性	向下兼容	不向下兼容

五、何时使用 NSCoding 和 NSSecureCoding

NSCoding 和 NSSecureCoding 协议在不同的场景下都有其应用价值。

• NSCoding：
  如果您需要将自定义对象持久化到磁盘或传输到网络，但不需要考虑安全性，那么您可以使用 NSCoding 协议。
• NSSecureCoding：
  如果您需要将自定义对象安全地传输到网络或与其他应用程序共享，那么您应该使用 NSSecureCoding 协议。

六、示例：将自定义对象持久化到磁盘

为了更好地理解 NSCoding 协议的使用方式，我们来看一个示例。假设我们有一个名为 Person 的自定义类，它包含 name 和 age 两个属性。我们需要将 Person 对象持久化到磁盘，以便在程序下次启动时能够恢复其状态。

1. Person.h

@interface Person : NSObject <NSCoding>

@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@end

2. Person.m

@implementation Person

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)coder {
    [coder encodeObject:self.name forKey:@"name"];
    [coder encodeInteger:self.age forKey:@"age"];
}

- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)coder {
    self = [super init];
    if (self) {
        self.name = [coder decodeObjectForKey:@"name"];
        self.age = [coder decodeIntegerForKey:@"age"];
    }
    return self;
}

@end

3. ViewController.m

- (void)savePerson:(Person *)person {
    // 将 Person 对象编码为 NSData
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:person];
    
    // 将 NSData 持久化到磁盘
    NSString *filePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
    NSString *fileName = @"person.archive";
    NSString *path = [filePath stringByAppendingPathComponent:fileName];
    [data writeToFile:path atomically:YES];
}

- (Person *)loadPerson {
    // 从磁盘加载 NSData
    NSString *filePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES) firstObject];
    NSString *fileName = @"person.archive";
    NSString *path = [filePath stringByAppendingPathComponent:fileName];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
    
    // 将 NSData 解码为 Person 对象
    Person *person = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
    
    return person;
}

七、总结

NSCoding 和 NSSecureCoding 协议是 iOS 开发中处理自定义对象持久化和安全传输的强大工具。通过使用这些协议，开发者可以轻松地将对象序列化为 NSData，并将其存储到磁盘或传输到网络。同时，NSSecureCoding 协议还提供了额外的安全性，可以防止对象在传输过程中遭到窃听或篡改。希望本文能够帮助您更好地理解和使用 NSCoding 和 NSSecureCoding 协议，以提高您在 iOS 开发中的效率和安全性。

常见问题解答

1. NSCoding 和 NSSecureCoding 的主要区别是什么？

   • NSCoding 提供对象持久化，而 NSSecureCoding 提供安全传输。
   • NSSecureCoding 会自动加密和解密对象状态，而 NSCoding 不会。

2. 何时应该使用 NSSecureCoding？

   • 当您需要安全地传输自定义对象时，例如通过网络或与其他应用程序共享时。

3. encodeWithCoder: 和 initWithCoder: 方法的目的是什么？

   • encodeWithCoder: 将对象的状态编码为 NSData。
   • initWithCoder: 从 NSData 中恢复对象的状态。

4. 如何使我的类支持 NSSecureCoding？

   • 实现 supportsSecureCoding 方法并返回 YES。

5. NSCoding 和 NSSecureCoding 协议是否向下兼容？

   • NSCoding 是向下兼容的，而 NSSecureCoding 则不是。