SDWebImage 是一個優秀的第三方開源庫支持異步的圖片下載+緩存
為什么要用 SDWebImage
- 健全的Category
- SDWebImagePrefetcher預加載
- 獨立的下載模塊/緩存模塊
- 異步下載,一行代碼調用,幾乎無需配置
- 默認硬盤和內存緩存,自動管理
- 支持 WebP Gif格式
- 有防止重復下載,下載失敗重試等靈活的設置
缺點
- 因緩存的圖片數據已解碼,故占用空間變大(這個也算不上缺點)
主要的幾個分類
-
SDWebImageDownloader
-負責集中創建和管理DownloaderOperation
-
SDWebImageDownloaderOperation
-每一個下載請求都是單獨的DownloaderOperation
-
SDImageCache
-SDImageCache緩存分內存層面和硬盤層面兩個部分。
-內存層相當于緩存器,以Key-Value
的形式存儲圖片。當內存不夠的時候會清除所有緩存圖片。
-用搜索文件系統的方式做管理,文件替換方式是以時間為單位,剔除時間大于一周的圖片文件。
-當SDWebImageManager
向SDImageCache
要資源時,先搜索內存層面的數據,如果有直接返回,沒有的話去訪問磁盤,將圖片從磁盤讀取出來,然后做Decoder
,將圖片對象放到內存層面做備份,再返回調用層。 -
SDWebImageManager
-最核心的圖片操作管理類:
-最外層是一個SDWebImageManager
單例工具類管理另外兩個單例類,一個是作下載處理的SDWebImageDownloader
,它管理多個下載操作SDWebImageDownloaderOperation
,一個作緩存處理的SDImageCache
。
大體執行過程:當我們需要下載圖片時,先讓SDImageCache
從緩存中找,如果找不到就異步從硬盤中讀取圖片,如果讀取到就將圖片緩存到內存并回調給SDWebImageManager
,如果找不到就讓SDWebImageDownloader
執行下載操作,在SDWebImageDownloaderOperation
單個圖片的下載操作中利用NSURLConnection
執行下載,實現代理監聽下載進度等,下載完成后交給SDWebImageDecoder
圖片異步解碼,完成后回調給SDWebImageDownloader
,再回調給SDWebImageManager
,再讓SDImageCache
去執行內存和磁盤(異步)的緩存操作。 -
SDWebImageDecoder
-解壓縮,由于UIImage的imageWithData
函數是每次畫圖的時候才將Data解壓成ARGB的圖像,
-所以在每次畫圖的時候,會有一個解壓操作,這樣效率很低,但是只有瞬時的內存需求。
-為了提高效率通過SDWebImageDecoder
將包裝在Data下的資源解壓,然后畫在另外一張圖片上,這樣這張新圖片就不再需要重復解壓了。這種做法是典型的空間換時間的做法。 -
UIImageView+WebCache
-常用方法類 -
SDWebImagePrefetcher
-預先下載圖片 -
UIView+WebCacheOperation
-緩存的Operation處理
核心結構
實現的具體過程:
實現緩存的邏輯圖
UIImageView+WebCache:
- 入口
setImageWithURL:placeholderImage:options:
會先把placeholderImage
顯示,然后SDWebImageManager
根據 URL 開始處理圖片。 - 進入
SDWebImageManager-downloadWithURL:delegate:options:userInfo:
交給SDImageCache
從緩存查找圖片是否已經下載queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:
. - 先從內存圖片緩存查找是否有圖片,如果內存中已經有圖片緩存
SDImageCacheDelegate
回調imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:
到 SDWebImageManager。 -
SDWebImageManagerDelegate
回調webImageManager:didFinishWithImage:
到UIImageView+WebCache
等前端展示圖片。 - 如果內存緩存中沒有,生成
NSInvocationOperation
添加到隊列開始從硬盤查找圖片是否已經緩存。 - 根據
URLKey
在硬盤緩存目錄下嘗試讀取圖片文件。這一步是在NSOperation
進行的操作,所以回主線程進行結果回調notifyDelegate:
。 - 如果上一操作從硬盤讀取到了圖片,將圖片添加到內存緩存中(如果空閑內存過小,會先清空內存緩存)。
SDImageCacheDelegate
回調imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:
。進而回調展示圖片。 - 如果從硬盤緩存目錄讀取不到圖片,說明所有緩存都不存在該圖片,需要下載圖片,回調
imageCache:didNotFindImageForKey:userInfo:
。 - 共享或重新生成一個下載器
SDWebImageDownloader
開始下載圖片。 - 圖片下載由
NSURLConnection
來做,實現相關 delegate 來判斷圖片下載中、下載完成和下載失敗。 -
connection:didReceiveData:
中利用 ImageIO 做了按圖片下載進度加載效果。 -
connectionDidFinishLoading:
數據下載完成后交給 SDWebImageDecoder 做圖片解碼處理。 - 圖片解碼處理在一個
NSOperationQueue
完成,不會拖慢主線程 UI。如果有需要對下載的圖片進行二次處理,最好也在這里完成,效率會好很多。 - 在主線程
notifyDelegateOnMainThreadWithInfo:
宣告解碼完成imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo:
回調給SDWebImageDownloader
。 -
imageDownloader:didFinishWithImage:
回調給SDWebImageManager
告知圖片下載完成。 - 通知所有的
downloadDelegates
下載完成,回調給需要的地方展示圖片。 - 將圖片保存到
SDImageCache
中,內存緩存和硬盤緩存同時保存。寫文件到硬盤也在以單獨NSInvocationOperation
完成,避免拖慢主線程。 -
SDImageCache
在初始化的時候會注冊一些消息通知,在內存警告或退到后臺的時候清理內存圖片緩存,應用結束的時候清理過期圖片。 -
SDWebImagePrefetcher
可以預先下載圖片,方便后續使用。
技術點
SDWebImage為了支持這些操作,主要使用了以下知識點:
-
dispatch_barrier_sync
函數:該方法用于對操作設置屏幕,確保在執行完任務后才會執行后續操作。該方法常用于確保類的線程安全性操作。 -
NSMutableURLRequest:
用于創建一個網絡請求對象,我們可以根據需要來配置請求報頭等信息。 -
NSOperation
及NSOperationQueue:
操作隊列是Objective-C
中一種高級的并發處理方法,現在它是基于GCD來實現的。相對于GCD來說,操作隊列的優點是可以取消在任務處理隊列中的任務,另外在管理操作間的依賴關系方面也容易一些。對SDWebImage
中我們就看到了如何使用依賴將下載順序設置成后進先出的順序。 -
NSURLConnection:
用于網絡請求及響應處理。在iOS7.0后,蘋果推出了一套新的網絡請求接口,即NSURLSession
類。 - 開啟一個后臺任務。
-
NSCache
類:一個類似于集合的容器。它存儲key-value
對,這一點類似于NSDictionary
類。我們通常用使用緩存來臨時存儲短時間使用但創建昂貴的對象。重用這些對象可以優化性能,因為它們的值不需要重新計算。另外一方面,這些對象對于程序來說不是緊要的,在內存緊張時會被丟棄。 - 清理緩存圖片的策略:特別是最大緩存空間大小的設置。如果所有緩存文件的總大小超過這一大小,則會按照文件最后修改時間的逆序,以每次一半的遞歸來移除那些過早的文件,直到緩存的實際大小小于我們設置的最大使用空間。
- 對圖片的解壓縮操作:這一操作可以查看
SDWebImageDecoder.m
中+decodedImageWithImage
方法的實現。