SDWebImage 相信對大多數(shù)開發(fā)者來說，都是一個不陌生的名字。它除了幫助我們讀取網(wǎng)絡(luò)圖片，還會處理這些圖片的緩存。它的緩存機制到底是什么樣的呢，讓我給跟大家嘮叨嘮叨，希望你能有收獲。
基本結(jié)構(gòu)
閑言少敘，咱們這就開始。 首先咱們來看看 SDWebImage 的整體結(jié)構(gòu)：
有一個專門的 Cache 分類用來處理圖片的緩存。 這里面也有兩個類 SDImageCache 和 SDImageCacheConfig。 大部分的緩存處理都在 SDImageCache 這個類中實現(xiàn)。其他幾個文件夾咱們分別有個字的功能，因為咱們這次專門討論緩存策略，所以其他內(nèi)容暫時略過。
Memory 和 Disk 雙緩存
首先，SDWebImage 的圖片緩存采用的是 Memory 和 Disk 雙重 Cache 機制， 聽起來挺高大上吧。其實也不復(fù)雜。
我們先來看看 Memory Cache，貼一段 SDImageCache 的代碼：
@interface SDImageCache ()
#pragma mark - Properties
@property (strong, nonatomic, nonnull) NSCache *memCache;
這里我們發(fā)現(xiàn)， 有一個叫做 memCache 的屬性，它是一個 NSCache 對象，用于實現(xiàn)我們對圖片的 Memory Cache。 SDWebImage 還專門實現(xiàn)了一個叫做 AutoPurgeCache 的類， 相比于普通的 NSCache， 它提供了一個在內(nèi)存緊張時候釋放緩存的能力：
@interface AutoPurgeCache : NSCache
@end
@implementation AutoPurgeCache
- (nonnull instancetype)init {
self = [super init];
if (self) {
#if SD_UIKIT
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(removeAllObjects) name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
#endif
}
return self;
}
其實就是接受系統(tǒng)的內(nèi)存警告通知，然后清除掉自身的圖片緩存。 這里大家比較少見的一個類應(yīng)該是 NSCache 了。 簡單來說，它是一個類似于 NSDictionary 的集合類，用于在內(nèi)存中存儲我們要緩存的數(shù)據(jù)。詳細信息大家可以參考官方文檔：https://developer.apple.com/reference/foundation/nscache。
說完 Memory Cache， 我們再來說說 Disk Cache，也就是文件緩存。
SDWebImage 會將圖片存放到 NSCachesDirectory 目錄中：
- (nullable NSString *)makeDiskCachePath:(nonnull NSString*)fullNamespace {
NSArray<NSString *> *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES);
return [paths[0] stringByAppendingPathComponent:fullNamespace];
}
然后為每一個緩存文件生成一個 md5 文件名, 存放到文件中。
整體機制
為了節(jié)約篇幅，提升大家的閱讀體驗，這里盡量少貼大段代碼。 我們前面介紹了 SDWebImage 同時使用內(nèi)存和硬盤兩種緩存。 那么我們來看看當(dāng)使用 SDWebImage 讀取圖片時候的完整流程。 我們一般會使用 SDWebImage 對 UIKit 的擴展，直接加載圖片：
[imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://swiftcafe.io/images/qrcode.jpg"]];
首先這個 Category 方法 sd_setImageWithURL 內(nèi)部會調(diào)用 SDWebImageManager 的 downloadImageWithURL 方法來處理這個圖片 URL：
id <SDWebImageOperation> operation = [SDWebImageManager.sharedManager downloadImageWithURL:url options:options progress:progressBlock completed:^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, BOOL finished, NSURL *imageURL) {
}];
SDWebImageManager 內(nèi)部的 downloadImageWithURL 方法會先使用我們前面提到的 SDImageCache 類的 queryDiskCacheForKey 方法，查詢圖片緩存：
operation.cacheOperation = [self.imageCache queryDiskCacheForKey:key done:^(UIImage *image, SDImageCacheType cacheType) {
}];
再來看 queryDiskCacheForKey 方法內(nèi)部， 先會查詢 Memory Cache ：
UIImage *image = [self imageFromMemoryCacheForKey:key];
if (image) {
doneBlock(image, SDImageCacheTypeMemory);
return nil;
}
如果 Memory Cache 查找不到， 就會查詢 Disk Cache:
dispatch_async(self.ioQueue, ^{
if (operation.isCancelled) {
return;
}
@autoreleasepool {
UIImage *diskImage = [self diskImageForKey:key];
if (diskImage && self.shouldCacheImagesInMemory) {
NSUInteger cost = SDCacheCostForImage(diskImage);
[self.memCache setObject:diskImage forKey:key cost:cost];
}
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
doneBlock(diskImage, SDImageCacheTypeDisk);
});
}
});
查詢 Disk Cache 的時候有一個小插曲，就是如果 Disk Cache 查詢成功，還會把得到的圖片再次設(shè)置到 Memory Cache 中。 這樣做可以最大化那些高頻率展現(xiàn)圖片的效率。
如果緩存查詢成功， 那么就會直接返回緩存數(shù)據(jù)。 如果不成功，接下來就開始請求網(wǎng)絡(luò)：
id <SDWebImageOperation> subOperation = [self.imageDownloader downloadImageWithURL:url options:downloaderOptions progress:progressBlock completed:^(UIImage *downloadedImage, NSData *data, NSError *error, BOOL finished) {
}
請求網(wǎng)絡(luò)使用的是 imageDownloader 屬性，這個示例專門負責(zé)下載圖片數(shù)據(jù)。 如果下載失敗， 會把失敗的圖片地址寫入 failedURLs 集合：
if ( error.code != NSURLErrorNotConnectedToInternet
&& error.code != NSURLErrorCancelled
&& error.code != NSURLErrorTimedOut
&& error.code != NSURLErrorInternationalRoamingOff
&& error.code != NSURLErrorDataNotAllowed
&& error.code != NSURLErrorCannotFindHost
&& error.code != NSURLErrorCannotConnectToHost) {
@synchronized (self.failedURLs) {
[self.failedURLs addObject:url];
}
}
為什么要有這個 failedURLs 呢， 因為 SDWebImage 默認會有一個對上次加載失敗的圖片拒絕再次加載的機制。 也就是說，一張圖片在本次會話加載失敗了，如果再次加載就會直接拒絕。SDWebImage 這樣做可能是為了提高性能吧。這個機制可能會容易被大家忽略，所以這里特意提一下，說不定哪天遇到一些奇怪問題時候，這個知識點會幫你快速定位問題~
如果下載圖片成功了，接下來就會使用 [self.imageCache storeImage] 方法將它寫入緩存，并且調(diào)用 completedBlock 告訴前端顯示圖片：
if (downloadedImage && finished) {
[self.imageCache storeImage:downloadedImage recalculateFromImage:NO imageData:data forKey:key toDisk:cacheOnDisk];
}
dispatch_main_sync_safe(^{
if (strongOperation && !strongOperation.isCancelled) {
completedBlock(downloadedImage, nil, SDImageCacheTypeNone, finished, url);
}
});
好了，到此為止 SDWebImage 的整體圖片加載流程就都走完了。 由于要控制篇幅，我這里只挑了最重點的幾個節(jié)點寫出來，SDWebImage 的完整機制肯定會更全面，先幫大家疏通思路。
是否要重試失敗的 URL
SDWebImage 的整體圖片處理流程咱們體驗了一遍。 那么有哪些重要的點對咱們使用它會有幫助呢？ 我?guī)痛蠹艺砹艘恍?/p>
你可以在加載圖片的時候設(shè)置 SDWebImageRetryFailed 標(biāo)記，這樣 SDWebImage 就會加載之前失敗過的圖片了。 記得我們前面提到的 failedURLs 屬性了吧，這個屬性是在內(nèi)存中存儲的，如果圖片加載失敗， SDWebImage 會在本次 APP 會話中都不再重試這張圖片了。當(dāng)然這個加載失敗是有條件的，如果是超時失敗，不記在內(nèi)。
總之，如果你更需要圖片的可用性，而不是這一點點的性能優(yōu)化，那么你就可以帶上 SDWebImageRetryFailed 標(biāo)記：
[_image sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://swiftcafe.io/images/qrcodexx.jpg"] placeholderImage:nil options:SDWebImageRetryFailed];
Disk 緩存清理策略
SDWebImage 會在每次 APP 結(jié)束的時候執(zhí)行清理任務(wù)。 清理緩存的規(guī)則分兩步進行。 第一步先清除掉過期的緩存文件。 如果清除掉過期的緩存之后，空間還不夠。 那么就繼續(xù)按文件時間從早到晚排序，先清除最早的緩存文件，直到剩余空間達到要求。
具體點，SDWebImage 是怎么控制哪些緩存過期，以及剩余空間多少才夠呢？ 通過兩個屬性：
@interface SDImageCache : NSObject
@property (assign, nonatomic) NSInteger maxCacheAge;
@property (assign, nonatomic) NSUInteger maxCacheSize;
maxCacheAge 是文件緩存的時長， SDWebImage 會注冊兩個通知：
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
selector:@selector(cleanDisk)
name:UIApplicationWillTerminateNotification
object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
selector:@selector(backgroundCleanDisk)
name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification
object:nil];
分別在應(yīng)用進入后臺和結(jié)束的時候，遍歷所有的緩存文件，如果緩存文件超過 maxCacheAge 中指定的時長，就會被刪除掉。
同樣的， maxCacheSize 控制 SDImageCache 所允許的最大緩存空間。 如果清理完過期文件后緩存空間依然沒達到 maxCacheSize 的要求， 那么就會繼續(xù)清理舊文件，直到緩存空間達到要求為止。
了解了這個機制對我們有什么幫助呢? 我們來繼續(xù)講解，我們平時在使用 SDWebImage 的時候是沒接觸過它們的。那么以此推理，它們一定有默認值，也確實有：
static const NSInteger kDefaultCacheMaxCacheAge = 60 * 60 * 24 * 7; // 1 week
上面是 maxCacheAge 的默認值，注釋上寫的很清楚，緩存一周。 再來看看 maxCacheSize。 翻了一遍 SDWebImage 的代碼，并沒有對 maxCacheSize 設(shè)置默認值。 這就意味著 SDWebImage 在默認情況下不會對緩存空間設(shè)限制。
這一點可以在 SDWebImage 清理緩存的代碼中求證：
if (self.maxCacheSize > 0 && currentCacheSize > self.maxCacheSize) {
//清理緩存代碼
}
說明一下， 上面代碼中的 currentCacheSize 變量代表當(dāng)前圖片緩存占用的空間。 從這里可以看出， 只有在 maxCacheSize 大于 0 并且當(dāng)前緩存空間大于 maxCacheSize 的時候才進行第二步的緩存清理。
這意味著什么呢？ 其實就是 SDWebImage 在默認情況下是不對我們的緩存大小設(shè)限制的，理論上，APP 中的圖片緩存可以占滿整個設(shè)備。
SDWebImage 的這個特性還是比較容易被大家忽略的，如果你開發(fā)的類似信息流的 APP，應(yīng)該會加載大量的圖片，如果這時候按照默認機制，緩存尺寸是沒有限制的，并且默認的緩存周期是一周。 就很容易造成應(yīng)用存儲空間占用偏大的問題。
那么可能有人會說了，現(xiàn)在 iPhone 的存儲空間都很大，多緩存一點也不是問題吧? 但你是否知道 iOS 上還有一個用量查詢的功能呢。在設(shè)置項中用戶可以查看每個 APP 的空間使用情況， 如果你的 APP 占用空間比較大的話，就很容易成為用戶的卸載目標(biāo)，這應(yīng)該是需要關(guān)注的一個細節(jié)。
另外，過多的占用緩存空間其實并不一定有用。大部分情況是一些圖片被緩存下來后，很少再被重復(fù)展現(xiàn)。所以合理的規(guī)劃緩存空間尺寸還是很有必要的?？梢赃@樣設(shè)置：
[SDImageCache sharedImageCache].maxCacheSize = 1024 * 1024 * 50; // 50M
maxCacheSize 是以字節(jié)來表示的，我們上面的計算代表 50M 的最大緩存空間。 把這行代碼寫在你的 APP 啟動的時候，這樣 SDWebImage 在清理緩存的時候，就會清理多余的緩存文件了。
結(jié)語
這次跟大家聊了聊 SDWebImage 整體流程，以及它的緩存策略。SDWebImage 是一個歷時很久的開源庫，并且它不斷的保持著更新。 雖然是一個并不算很復(fù)雜的開源庫，但仔細研讀一下它的代碼， 會發(fā)現(xiàn)它的內(nèi)部很多機制設(shè)計的還是很巧妙的。 為了保證大家的閱讀體驗，盡量控制文章的篇幅，這里盡量選出對大家最有幫助的內(nèi)容和大家分享。這篇文章結(jié)構(gòu)整理花了幾天時間，仔細篩選最重要的內(nèi)容。想達到的效果就是，讓他讀起來不累，但卻能很快抓住重點，讓大家得到有用的信息。也希望大家對閱讀體驗?zāi)軌蛱岢龇答?，幫助我給大家創(chuàng)造更好的內(nèi)容。
如果想了解 SDWebImage 更詳細的內(nèi)容，那么它的 Github 主頁就是最好的地方了，在這里也貼出來，供大家參考： https://github.com/rs/SDWebImage。
