面试题：Objective-C 应对 CDN 复杂场景的深度优化

Question

在 Objective-C 网络编程的复杂业务场景下，CDN 出现缓存不一致、节点故障等问题，阐述你如何从客户端角度进行深度优化以保障业务的稳定性和数据的一致性，同时给出关键代码示例和整体优化思路。

Answer 1

优化思路

1. 缓存控制：
   • 客户端设置合适的缓存策略，避免过度依赖 CDN 缓存。例如，对于重要数据设置较短的缓存过期时间，定时从服务器获取最新数据。
   • 可以实现自定义的缓存逻辑，在本地维护一个缓存数据库（如 SQLite），每次从 CDN 获取数据时，与本地缓存对比，若数据相同则使用本地缓存，若不同则更新本地缓存并使用新数据。
2. 节点检测与切换：
   • 定期对 CDN 节点进行健康检查，通过发送简单的请求（如 HEAD 请求）来判断节点是否正常工作。
   • 若检测到节点故障，及时切换到其他可用节点。可以维护一个节点列表，按照优先级顺序尝试不同节点。
3. 数据校验：
   • 对从 CDN 获取的数据进行完整性校验，例如使用哈希算法（如 MD5、SHA - 1 等）计算数据的哈希值，并与服务器端提供的哈希值对比。
   • 若哈希值不一致，说明数据可能在传输过程中出现错误或缓存不一致，重新从服务器获取数据。

关键代码示例

1. 缓存控制：

// 从本地缓存获取数据
NSData *cachedData = [self retrieveDataFromLocalCache:url];
if (cachedData) {
    // 处理缓存数据
    [self processData:cachedData];
} else {
    // 从 CDN 获取数据
    NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        if (data) {
            // 保存到本地缓存
            [self saveDataToLocalCache:data forURL:url];
            // 处理数据
            [self processData:data];
        }
    }];
    [task resume];
}

2. 节点检测与切换：

NSArray<NSURL *> *cdnNodes = @[node1, node2, node3];
NSUInteger currentIndex = 0;
BOOL success = NO;
while (!success && currentIndex < cdnNodes.count) {
    NSURL *currentNode = cdnNodes[currentIndex];
    NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:currentNode completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
        if (!error) {
            success = YES;
            // 处理数据
            [self processData:data];
        }
    }];
    [task resume];
    currentIndex++;
}

3. 数据校验：

NSData *dataFromCDN =...; // 从 CDN 获取的数据
NSString *expectedHash =...; // 服务器端提供的哈希值
NSString *calculatedHash = [self calculateHashForData:dataFromCDN];
if ([calculatedHash isEqualToString:expectedHash]) {
    // 数据校验通过，处理数据
    [self processData:dataFromCDN];
} else {
    // 数据校验失败，重新获取数据
    [self reFetchDataFromServer];
}

- (NSString *)calculateHashForData:(NSData *)data {
    unsigned char digest[CC_SHA1_DIGEST_LENGTH];
    CC_SHA1(data.bytes, (CC_LONG)data.length, digest);
    NSMutableString *output = [NSMutableString stringWithCapacity:CC_SHA1_DIGEST_LENGTH * 2];
    for(int i = 0; i < CC_SHA1_DIGEST_LENGTH; i++) {
        [output appendFormat:@"%02x", digest[i]];
    }
    return output;
}