面试题：Objective-C断点续传中如何优化数据读取与写入性能

1. 合理设置缓冲区大小

原则：缓冲区大小设置过小，会导致频繁的I/O操作，增加系统开销；设置过大，会占用过多内存。通常可以根据经验值或者实际测试来确定合适大小，一般网络相关I/O缓冲区设置在8KB - 64KB之间。
代码示例：

NSMutableData *buffer = [NSMutableData dataWithLength:8 * 1024]; // 设置8KB缓冲区
NSInputStream *inputStream = [NSInputStream inputStreamWithURL:url];
[inputStream open];
NSInteger bytesRead = [inputStream read:buffer.mutableBytes maxLength:buffer.length];

2. 选择合适的I/O方式

同步I/O：简单直接，但会阻塞当前线程，在主线程中使用可能导致界面卡顿。适用于对性能要求不高，代码逻辑简单的场景。
异步I/O：
- 使用NSURLSession：iOS7.0引入，支持断点续传，系统自动管理I/O操作，适合网络下载场景。
- 代码示例：

NSURLSessionConfiguration *configuration = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:configuration delegate:self delegateQueue:nil];
NSURLSessionDownloadTask *downloadTask = [session downloadTaskWithURL:url];
[downloadTask resume];
// 实现代理方法处理下载数据
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didWriteData:(int64_t)bytesWritten totalBytesWritten:(int64_t)totalBytesWritten totalBytesExpectedToWrite:(int64_t)totalBytesExpectedToWrite {
    // 可在此处更新下载进度
}
- (void)URLSession:(NSURLSession *)session downloadTask:(NSURLSessionDownloadTask *)downloadTask didFinishDownloadingToURL:(NSURL *)location {
    // 处理下载完成后的文件
}

- **使用GCD**：Grand Central Dispatch提供了强大的异步编程能力，可以将I/O操作放到后台队列执行，避免阻塞主线程。
- **代码示例**：

dispatch_queue_t downloadQueue = dispatch_queue_create("com.example.downloadQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(downloadQueue, ^{
    NSInputStream *inputStream = [NSInputStream inputStreamWithURL:url];
    [inputStream open];
    // 进行数据读取操作
    [inputStream close];
});

3. 减少不必要的I/O操作

在断点续传中：记录已经下载的字节数，避免重复读取和写入已下载的数据。每次启动续传时，从上次中断的位置开始读取和写入。
代码示例：

// 假设已经记录上次下载的偏移量
NSInteger offset = lastDownloadedOffset; 
NSOutputStream *outputStream = [NSOutputStream outputStreamToFileAtPath:localFilePath append:YES];
[outputStream open];
[outputStream seekToEndOfFile];
NSInputStream *inputStream = [NSInputStream inputStreamWithURL:url];
[inputStream open];
[inputStream seekToFileOffset:offset];
NSMutableData *buffer = [NSMutableData dataWithLength:8 * 1024];
NSInteger bytesRead;
while ((bytesRead = [inputStream read:buffer.mutableBytes maxLength:buffer.length]) > 0) {
    [outputStream write:buffer.bytes maxLength:bytesRead];
}
[inputStream close];
[outputStream close];

4. 使用缓存机制

对于频繁读取的数据：可以使用内存缓存（如NSCache），减少磁盘I/O。在断点续传中，如果某些数据段可能会被多次读取（例如HTTP响应头信息等），可以将其缓存起来。
代码示例：

NSCache *cache = [[NSCache alloc] init];
// 假设读取HTTP响应头数据
NSURLResponse *response;
NSError *error;
NSData *data = [NSURLConnection sendSynchronousRequest:request returningResponse:&response error:&error];
if (!error) {
    [cache setObject:response forKey:request.URL];
}
// 后续需要再次获取响应头时，先从缓存中查找
NSURLResponse *cachedResponse = [cache objectForKey:request.URL];
if (cachedResponse) {
    // 使用缓存数据
} else {
    // 重新获取
}

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面试题：Objective-C断点续传中如何优化数据读取与写入性能

知识考点

面试题答案

1. 合理设置缓冲区大小

2. 选择合适的I/O方式

3. 减少不必要的I/O操作

4. 使用缓存机制