SDWebImage 是一个优秀的第三方开源库支持异步的图片下载+缓存
为什么要用 SDWebImage
- 健全的Category
- SDWebImagePrefetcher预加载
- 独立的下载模块/缓存模块
- 异步下载,一行代码调用,几乎无需配置
- 默认硬盘和内存缓存,自动管理
- 支持 WebP Gif格式
- 有防止重复下载,下载失败重试等灵活的设置
缺点
- 因缓存的图片数据已解码,故占用空间变大(这个也算不上缺点)
主要的几个分类
-
SDWebImageDownloader
-负责集中创建和管理DownloaderOperation
-
SDWebImageDownloaderOperation
-每一个下载请求都是单独的DownloaderOperation
-
SDImageCache
-SDImageCache缓存分内存层面和硬盘层面两个部分。
-内存层相当于缓存器,以Key-Value
的形式存储图片。当内存不够的时候会清除所有缓存图片。
-用搜索文件系统的方式做管理,文件替换方式是以时间为单位,剔除时间大于一周的图片文件。
-当SDWebImageManager
向SDImageCache
要资源时,先搜索内存层面的数据,如果有直接返回,没有的话去访问磁盘,将图片从磁盘读取出来,然后做Decoder
,将图片对象放到内存层面做备份,再返回调用层。 -
SDWebImageManager
-最核心的图片操作管理类:
-最外层是一个SDWebImageManager
单例工具类管理另外两个单例类,一个是作下载处理的SDWebImageDownloader
,它管理多个下载操作SDWebImageDownloaderOperation
,一个作缓存处理的SDImageCache
。
大体执行过程:当我们需要下载图片时,先让SDImageCache
从缓存中找,如果找不到就异步从硬盘中读取图片,如果读取到就将图片缓存到内存并回调给SDWebImageManager
,如果找不到就让SDWebImageDownloader
执行下载操作,在SDWebImageDownloaderOperation
单个图片的下载操作中利用NSURLConnection
执行下载,实现代理监听下载进度等,下载完成后交给SDWebImageDecoder
图片异步解码,完成后回调给SDWebImageDownloader
,再回调给SDWebImageManager
,再让SDImageCache
去执行内存和磁盘(异步)的缓存操作。 -
SDWebImageDecoder
-解压缩,由于UIImage的imageWithData
函数是每次画图的时候才将Data解压成ARGB的图像,
-所以在每次画图的时候,会有一个解压操作,这样效率很低,但是只有瞬时的内存需求。
-为了提高效率通过SDWebImageDecoder
将包装在Data下的资源解压,然后画在另外一张图片上,这样这张新图片就不再需要重复解压了。这种做法是典型的空间换时间的做法。 -
UIImageView+WebCache
-常用方法类 -
SDWebImagePrefetcher
-预先下载图片 -
UIView+WebCacheOperation
-缓存的Operation处理
实现的具体过程:
UIImageView+WebCache:
- 入口
setImageWithURL:placeholderImage:options:
会先把placeholderImage
显示,然后SDWebImageManager
根据 URL 开始处理图片。 - 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:
. - 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。 -
SDWebImageManagerDelegate
回调webImageManager:didFinishWithImage:
到UIImageView+WebCache
等前端展示图片。 - 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。 - 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:
。 - 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。 - 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:
。 - 共享或重新生成一个下载器
SDWebImageDownloader
开始下载图片。 - 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。 -
connection:didReceiveData:
中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。 -
connectionDidFinishLoading:
数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。 - 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。 - 在主线程
notifyDelegateOnMainThreadWithInfo:
宣告解码完成imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo:
回调给SDWebImageDownloader
。 -
imageDownloader:didFinishWithImage:
回调给SDWebImageManager
告知图片下载完成。 - 通知所有的
downloadDelegates
下载完成,回调给需要的地方展示图片。 - 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。 -
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。 -
SDWebImagePrefetcher
可以预先下载图片,方便后续使用。
技术点
SDWebImage为了支持这些操作,主要使用了以下知识点:
-
dispatch_barrier_sync
函数:该方法用于对操作设置屏幕,确保在执行完任务后才会执行后续操作。该方法常用于确保类的线程安全性操作。 -
NSMutableURLRequest:
用于创建一个网络请求对象,我们可以根据需要来配置请求报头等信息。 -
NSOperation
及NSOperationQueue:
操作队列是Objective-C
中一种高级的并发处理方法,现在它是基于GCD来实现的。相对于GCD来说,操作队列的优点是可以取消在任务处理队列中的任务,另外在管理操作间的依赖关系方面也容易一些。对SDWebImage
中我们就看到了如何使用依赖将下载顺序设置成后进先出的顺序。 -
NSURLConnection:
用于网络请求及响应处理。在iOS7.0后,苹果推出了一套新的网络请求接口,即NSURLSession
类。 - 开启一个后台任务。
-
NSCache
类:一个类似于集合的容器。它存储key-value
对,这一点类似于NSDictionary
类。我们通常用使用缓存来临时存储短时间使用但创建昂贵的对象。重用这些对象可以优化性能,因为它们的值不需要重新计算。另外一方面,这些对象对于程序来说不是紧要的,在内存紧张时会被丢弃。 - 清理缓存图片的策略:特别是最大缓存空间大小的设置。如果所有缓存文件的总大小超过这一大小,则会按照文件最后修改时间的逆序,以每次一半的递归来移除那些过早的文件,直到缓存的实际大小小于我们设置的最大使用空间。
- 对图片的解压缩操作:这一操作可以查看
SDWebImageDecoder.m
中+decodedImageWithImage
方法的实现。