對于一款應(yīng)用來說,高質(zhì)量的圖像系統(tǒng)常常影響了設(shè)計上的優(yōu)劣表現(xiàn).在App的開發(fā)中,我們更是頻繁的使用NSImage 來加載各種精心準備的圖像資源, 那么使用頻率最高的
imageName:這個NSImage 類方法到底都為我們做了什么事情呢? 為了說清楚這個問題,我們先從最基本的知識開始著手~
Basics
首先,NSImage提供了支持多種格式圖像數(shù)據(jù)進行管理的api, 但是NSImage對被其管理的實際圖像數(shù)據(jù)幾乎是一無所知的,這是因為NSImage并沒有直接與實際圖像數(shù)據(jù)打交道,而是間接的通過一個或多個由 NSImageRep類派生的對象來維護管理圖像數(shù)據(jù). 這時的NSImage看起來就像是一個聰明的領(lǐng)導(dǎo),它帶領(lǐng)幾個得力的助手(NSImageRep),指揮這些助手完成圖像數(shù)據(jù)的管理工作.
- 代碼示例: 通過
NSImageRep加載圖片
let size = NSMakeSize(400, 100)
let imgUrl = URL(string: "https://img.zcool.cn/community/010cc7579819120000018c1bd69629.png@1280w_1l_2o_100sh.png")!
let imgData = try? Data(contentsOf: imgUrl)
guard let data = imgData else {return}
let imgRep = NSBitmapImageRep(data: data) // 創(chuàng)建NSBitmapImageRep實例對象
img = NSImage(size: size) // 創(chuàng)建NSImage 實例對象
img.addRepresentation(imgRep!)
imageView.image = img // 將img 添加到視圖上顯示
關(guān)于 NSImageRep
NSImageRep 類(及其子類)是真正用來表示圖像數(shù)據(jù)的.它主要從三個方面來描述一個圖像:大小,顏色空間,圖片格式
NSImageRep類也負責圖片數(shù)據(jù)的存取和轉(zhuǎn)換工作: 它知道如何從一個文件中獲取圖像數(shù)據(jù),或者將圖像數(shù)據(jù)寫入到一個文件中去.它也會將圖片數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換后顯示到對應(yīng)的上下文環(huán)境中.
多少情況下,一個圖片文件就只是一張圖片,所以NSImage會創(chuàng)建一個NSImageRep對象來管理圖像數(shù)據(jù);
但一個圖片文件內(nèi)有多張圖片時,NSImage就會創(chuàng)建多個NSImageRep對象,每個對象對應(yīng)文件內(nèi)每個獨立的圖片(例如TIFF格式的文件就支持在一個文件內(nèi)同時存儲高清圖像和縮略圖像)
針對常用的圖像格式,在cocoa系統(tǒng)中默認提供了常用的NSImageRep 子類:
多數(shù)情況下,我們從一個文件中加載圖像時,NSImage會自動根據(jù)圖像文件來創(chuàng)建合適的NSImageRep實例對象,不需要我們手動創(chuàng)建.我們只需關(guān)心將圖像顯示到視圖中.
如果你有自定義的圖像數(shù)據(jù),也可以手動創(chuàng)建NSImageRef實例來管理,詳細的內(nèi)容可以參考Apple的文檔 Creating New Image Representation Classes
關(guān)于cache
圖像管理中圖像緩存是非常重要的一個環(huán)節(jié),并且出于繪圖效率與性能的考慮,默認情況下所有的NSImage對象都是開啟了緩存效果的.
你可以通過調(diào)用setCacheMode:方法來改變緩存模式; cocoa中NSImage可用的緩存模式如下圖:
- 不同的
NSImageRep實例也有各自不同的圖像緩存模式:
Implied cache settings -
圖像緩存機制是圖像顯示過程中非常有效的一個環(huán)節(jié).這是因為第一次加載圖像數(shù)據(jù)時,它的格式可能并不適合直接渲染到屏幕上去.比如說PDF格式的數(shù)據(jù),加載后需要對數(shù)據(jù)進行柵格化處理,然后才能顯示到屏幕上.如果使用緩存機制,那么NSPDFImageRep對象就會保存被柵格化處理后的圖像數(shù)據(jù),提供圖片使用效率; 如果關(guān)閉緩存機制,那么在每次渲染圖片的時候,都會反復(fù)執(zhí)行柵格化數(shù)據(jù)的操作,會有潛在的性能問題. - 對于位圖來說,緩存機制與位圖數(shù)據(jù)有關(guān):如果位圖的
顏色空間/解析度/顏色位深度與顯示設(shè)備都十分匹配,那么圖片可能會直接顯示的硬件設(shè)備上而不使用緩存;否則NSBitmapImagRep實例就會創(chuàng)建圖像緩存數(shù)據(jù). -
圖像緩存的目的是提高圖片渲染的性能,但如果在處理打印圖像時(使用打印機),cocoa會盡可能的使用圖像的原始數(shù)據(jù)以及解析度,這時圖像緩存數(shù)據(jù)僅僅作為最后的備選方案. - 由于
圖像緩存的原因,如果在使用NSImage時直接修改了NSImageRep實例的內(nèi)容,你需要調(diào)用recache方法來告知cocoa系統(tǒng)以便更新屏幕上的圖像;如果你沒有明確的調(diào)用recache方法,cocoa會繼續(xù)使用緩存的圖像數(shù)據(jù). - 為了避免圖像數(shù)據(jù)在內(nèi)存中存在多個副本,
NSImage一旦建立了圖像緩存數(shù)據(jù)后就會丟棄內(nèi)存中的圖像原數(shù)據(jù)(通常是因為出于節(jié)省內(nèi)存和提高性能的考慮),但是如果你需要經(jīng)常修改圖像原數(shù)據(jù)信息(比如圖像大小等屬性)并及時更新顯示的效果,就需要讓NSImage保留圖像原數(shù)據(jù),此時你必須調(diào)用NSImage 的setDataRetained:方法,并且推薦你在創(chuàng)建NSImage對象后立即調(diào)用這個方法,因為如果圖像已經(jīng)渲染顯示或者被你lock focus,cocoa就會重新讀取圖像數(shù)據(jù)(浪費性能) - 出于提高性能的考慮,應(yīng)用中的大部分
圖像資源都緩存在一個或者多個離屏窗口( offscreen window)中;這些窗口就像是僅供應(yīng)用內(nèi)部使用的圖像倉庫,由cocoa自動管理.默認情況下,尺寸固定不變的圖像,都會盡可能的存儲在一個窗口中來確保高性能,但如果你的圖像size變化頻繁,使用獨立的窗口進行緩存是更有效率的選擇(調(diào)用NSImage的setCachedSeparately:方法設(shè)置獨立緩存),
Load Named Image
ok~鋪墊了這么多之后,我們再來看一下最初的問題:當我們調(diào)用NSImage的imageNamed:方法時,cocoa都做了什么?
為了能夠快速的查詢到圖像緩存,cocoa使用了注冊索引的方式,你可以想象圖像緩存就是一個倉庫,里面保存了很多圖像緩存數(shù)據(jù), 而注冊索引就像是這個倉庫的目錄,這樣便于快速的獲取指定的物品.
- 首先,
NSImage會根據(jù)圖像的name查詢緩存索引.如果沒有找到,則執(zhí)行第2步. - 遍歷應(yīng)用App的共享資源(比如前面講到的離屏窗口等)繼續(xù)查找,如果依然沒結(jié)果,則執(zhí)行3
- 遍歷應(yīng)用App的
Resources文件夾中的內(nèi)容,查找是否有name指定的圖片文件,如果還是沒有,則繼續(xù)執(zhí)行4
4.遍歷應(yīng)用App的bundle, 如果找到對應(yīng)的圖像文件,NSImage就會加載從文件中加載圖像數(shù)據(jù),緩存以及添加到注冊索引信息中.
- 若以上四步后都沒找到,則返回一個空對象,結(jié)束查找.
需要注意的是, 對于
NSImage對象,可以使用setName:這個方法將其添加到cocoa的注冊索引中,這對那些動態(tài)創(chuàng)建的NSImage對象十分有用.使用imageNamed: 重復(fù)加載時,都會獲得同一個圖片對象:
let img1 = NSImage(named: NSImage.Name.init("youwin"))!
let img2 = NSImage(named: NSImage.Name.init("youwin"))!
print(img1) // NSImage 0x60000007f7c0 Name=youwin Size={310, 105}
print(img2) // NSImage 0x60000007f7c0 Name=youwin Size={310, 105}
More....
關(guān)于NSImage還有很多值得挖掘和學習的東西,后續(xù)相關(guān)的內(nèi)容會逐漸補充,感謝閱讀.
