SDWebImage内部实现过程
1.入口setImageWithURL:placeholderImage:options: 会先把placeholderImage 显示，然后 SDWebImageManager 根据 URL 开始处理图片。
2.进入 SDWebImageManager-downloadWithURL:delegate:options:userInfo: 交给 SDImageCache 从缓存查找图片是否已经下载queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:
3.先从内存图片缓存查找是否有图片，如果内存中已经有图片缓存，SDImageCacheDelegate 回调 imageCache:didFindImage:forKey:userInfo: 到 SDWebImageManager。
4.SDWebImageManagerDelegate 回调 webImageManager:didFinishWithImage: 到UIImageView+WebCache 等前端展示图片。
5.如果内存缓存中没有，生成 NSInvocationOperation 添加到队列开始从硬盘查找图片是否已经缓存。
6.根据 URLKey 在硬盘缓存目录下尝试读取图片文件。这一步是在 NSOperation 进行的操作，所以回主线程进行结果回调notifyDelegate:
7.如果上一操作从硬盘读取到了图片，将图片添加到内存缓存中（如果空闲内存过小，会先清空内存缓存）。SDImageCacheDelegate 回调imageCache:didFindImage:forKey:userInfo: 进而回调展示图片。
8.如果从硬盘缓存目录读取不到图片，说明所有缓存都不存在该图片，需要下载图片，回调 imageCache:didNotFindImageForKey:userInfo:
9.共享或重新生成一个下载器 SDWebImageDownloader 开始下载图片。
10.图片下载由 NSURLConnection 来做，实现相关 delegate 来判断图片下载中、下载完成和下载失败。
11.connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。
12.connectionDidFinishLoading: 数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。
13.图片解码处理在一个 NSOperationQueue 完成，不会拖慢主线程 UI。如果有需要对下载的图片进行二次处理，最好也在这里完成，效率会好很多。
14.在主线程notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解码完成，imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回调给 SDWebImageDownloader。
15.imageDownloader:didFinishWithImage: 回调给 SDWebImageManager 告知图片下载完成。
16.通知所有的 downloadDelegates 下载完成，回调给需要的地方展示图片。
17.将图片保存到 SDImageCache 中，内存缓存和硬盘缓存同时保存。写文件到硬盘也在以单独 NSInvocationOperation 完成，避免拖慢主线程。
18.SDImageCache 在初始化的时候会注册一些消息通知，在内存警告或退到后台的时候清理内存图片缓存，应用结束的时候清理过期图片。
19.SDWebImage 也提供了UIButton+WebCache 和 MKAnnotationView+WebCache，方便使用。
20.SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片，方便后续使用。
SDWebImage的缓存策略
基本结构
闲言少叙，咱们这就开始。 首先咱们来看看 SDWebImage 的整体结构：
有一个专门的 Cache 分类用来处理图片的缓存。 这里面也有两个类 SDImageCache 和 SDImageCacheConfig。 大部分的缓存处理都在 SDImageCache 这个类中实现。其他几个文件夹咱们分别有个字的功能，因为咱们这次专门讨论缓存策略，所以其他内容暂时略过。
Memory 和 Disk 双缓存
首先，SDWebImage 的图片缓存采用的是 Memory 和 Disk 双重 Cache 机制， 听起来挺高大上吧。其实也不复杂。
我们先来看看 Memory Cache，贴一段 SDImageCache 的代码：
@interface SDImageCache ()
#pragma mark - Properties
@property (strong, nonatomic, nonnull) NSCache *memCache;
这里我们发现， 有一个叫做 memCache 的属性，它是一个 NSCache 对象，用于实现我们对图片的 Memory Cache。 SDWebImage 还专门实现了一个叫做 AutoPurgeCache 的类， 相比于普通的 NSCache， 它提供了一个在内存紧张时候释放缓存的能力：
@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;
}
其实就是接受系统的内存警告通知，然后清除掉自身的图片缓存。 这里大家比较少见的一个类应该是 NSCache 了。 简单来说，它是一个类似于 NSDictionary 的集合类，用于在内存中存储我们要缓存的数据。详细信息大家可以参考官方文档：https://developer.apple.com/reference/foundation/nscache。
说完 Memory Cache， 我们再来说说 Disk Cache，也就是文件缓存。
SDWebImage 会将图片存放到 NSCachesDirectory 目录中：
- (nullable NSString *)makeDiskCachePath:(nonnull NSString*)fullNamespace {
NSArray<NSString *> *paths = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES);
return [paths[0] stringByAppendingPathComponent:fullNamespace];
}
然后为每一个缓存文件生成一个 md5 文件名, 存放到文件中。
整体机制
为了节约篇幅，提升大家的阅读体验，这里尽量少贴大段代码。 我们前面介绍了 SDWebImage 同时使用内存和硬盘两种缓存。 那么我们来看看当使用 SDWebImage 读取图片时候的完整流程。 我们一般会使用 SDWebImage 对 UIKit 的扩展，直接加载图片：
[imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://swiftcafe.io/images/qrcode.jpg"]];
首先这个 Category 方法 sd_setImageWithURL 内部会调用 SDWebImageManager 的 downloadImageWithURL 方法来处理这个图片 URL：
id <SDWebImageOperation> operation = [SDWebImageManager.sharedManager downloadImageWithURL:url options:options progress:progressBlock completed:^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, BOOL finished, NSURL *imageURL) {
}];
SDWebImageManager 内部的 downloadImageWithURL 方法会先使用我们前面提到的 SDImageCache 类的 queryDiskCacheForKey 方法，查询图片缓存：
operation.cacheOperation = [self.imageCache queryDiskCacheForKey:key done:^(UIImage *image, SDImageCacheType cacheType) {
}];
再来看 queryDiskCacheForKey 方法内部， 先会查询 Memory Cache ：
UIImage *image = [self imageFromMemoryCacheForKey:key];
if (image) {
doneBlock(image, SDImageCacheTypeMemory);
return nil;
}
如果 Memory Cache 查找不到， 就会查询 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);
});
}
});
查询 Disk Cache 的时候有一个小插曲，就是如果 Disk Cache 查询成功，还会把得到的图片再次设置到 Memory Cache 中。 这样做可以最大化那些高频率展现图片的效率。
如果缓存查询成功， 那么就会直接返回缓存数据。 如果不成功，接下来就开始请求网络：
id <SDWebImageOperation> subOperation = [self.imageDownloader downloadImageWithURL:url options:downloaderOptions progress:progressBlock completed:^(UIImage *downloadedImage, NSData *data, NSError *error, BOOL finished) {
}
请求网络使用的是 imageDownloader 属性，这个示例专门负责下载图片数据。 如果下载失败， 会把失败的图片地址写入 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];
}
}
为什么要有这个 failedURLs 呢， 因为 SDWebImage 默认会有一个对上次加载失败的图片拒绝再次加载的机制。 也就是说，一张图片在本次会话加载失败了，如果再次加载就会直接拒绝。SDWebImage 这样做可能是为了提高性能吧。这个机制可能会容易被大家忽略，所以这里特意提一下，说不定哪天遇到一些奇怪问题时候，这个知识点会帮你快速定位问题~
如果下载图片成功了，接下来就会使用 [self.imageCache storeImage] 方法将它写入缓存，并且调用 completedBlock 告诉前端显示图片：
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，到此为止 SDWebImage 的整体图片加载流程就都走完了。 由于要控制篇幅，我这里只挑了最重点的几个节点写出来，SDWebImage 的完整机制肯定会更全面，先帮大家疏通思路。
是否要重试失败的 URL
SDWebImage 的整体图片处理流程咱们体验了一遍。 那么有哪些重要的点对咱们使用它会有帮助呢？ 我帮大家整理了一些。
你可以在加载图片的时候设置 SDWebImageRetryFailed 标记，这样 SDWebImage 就会加载之前失败过的图片了。 记得我们前面提到的 failedURLs 属性了吧，这个属性是在内存中存储的，如果图片加载失败， SDWebImage 会在本次 APP 会话中都不再重试这张图片了。当然这个加载失败是有条件的，如果是超时失败，不记在内。
总之，如果你更需要图片的可用性，而不是这一点点的性能优化，那么你就可以带上 SDWebImageRetryFailed 标记：
[_image sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://swiftcafe.io/images/qrcodexx.jpg"] placeholderImage:nil options:SDWebImageRetryFailed];
Disk 缓存清理策略
SDWebImage 会在每次 APP 结束的时候执行清理任务。 清理缓存的规则分两步进行。 第一步先清除掉过期的缓存文件。 如果清除掉过期的缓存之后，空间还不够。 那么就继续按文件时间从早到晚排序，先清除最早的缓存文件，直到剩余空间达到要求。
具体点，SDWebImage 是怎么控制哪些缓存过期，以及剩余空间多少才够呢？ 通过两个属性：
@interface SDImageCache : NSObject
@property (assign, nonatomic) NSInteger maxCacheAge;
@property (assign, nonatomic) NSUInteger maxCacheSize;
maxCacheAge 是文件缓存的时长， SDWebImage 会注册两个通知：
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
selector:@selector(cleanDisk)
name:UIApplicationWillTerminateNotification
object:nil];
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
selector:@selector(backgroundCleanDisk)
name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification
object:nil];
分别在应用进入后台和结束的时候，遍历所有的缓存文件，如果缓存文件超过 maxCacheAge 中指定的时长，就会被删除掉。
同样的， maxCacheSize 控制 SDImageCache 所允许的最大缓存空间。 如果清理完过期文件后缓存空间依然没达到 maxCacheSize 的要求， 那么就会继续清理旧文件，直到缓存空间达到要求为止。
了解了这个机制对我们有什么帮助呢? 我们来继续讲解，我们平时在使用 SDWebImage 的时候是没接触过它们的。那么以此推理，它们一定有默认值，也确实有：
static const NSInteger kDefaultCacheMaxCacheAge = 60 * 60 * 24 * 7; // 1 week
上面是 maxCacheAge 的默认值，注释上写的很清楚，缓存一周。 再来看看 maxCacheSize。 翻了一遍 SDWebImage 的代码，并没有对 maxCacheSize 设置默认值。 这就意味着 SDWebImage 在默认情况下不会对缓存空间设限制。
这一点可以在 SDWebImage 清理缓存的代码中求证：
if (self.maxCacheSize > 0 && currentCacheSize > self.maxCacheSize) {
//清理缓存代码
}
说明一下， 上面代码中的 currentCacheSize 变量代表当前图片缓存占用的空间。 从这里可以看出， 只有在 maxCacheSize 大于 0 并且当前缓存空间大于 maxCacheSize 的时候才进行第二步的缓存清理。
这意味着什么呢？ 其实就是 SDWebImage 在默认情况下是不对我们的缓存大小设限制的，理论上，APP 中的图片缓存可以占满整个设备。
SDWebImage 的这个特性还是比较容易被大家忽略的，如果你开发的类似信息流的 APP，应该会加载大量的图片，如果这时候按照默认机制，缓存尺寸是没有限制的，并且默认的缓存周期是一周。 就很容易造成应用存储空间占用偏大的问题。
那么可能有人会说了，现在 iPhone 的存储空间都很大，多缓存一点也不是问题吧? 但你是否知道 iOS 上还有一个用量查询的功能呢。在设置项中用户可以查看每个 APP 的空间使用情况， 如果你的 APP 占用空间比较大的话，就很容易成为用户的卸载目标，这应该是需要关注的一个细节。
另外，过多的占用缓存空间其实并不一定有用。大部分情况是一些图片被缓存下来后，很少再被重复展现。所以合理的规划缓存空间尺寸还是很有必要的。可以这样设置：
[SDImageCache sharedImageCache].maxCacheSize = 1024 * 1024 * 50; // 50M
maxCacheSize 是以字节来表示的，我们上面的计算代表 50M 的最大缓存空间。 把这行代码写在你的 APP 启动的时候，这样 SDWebImage 在清理缓存的时候，就会清理多余的缓存文件了。
