iOS 修改图片尺寸的方法
目前在iOS上对于图片的优化点有很多，例如图片解码、图片渐加载和图片尺寸处理。这篇文章是说明目前iOS 代码中修改图片尺寸的两种方法，以及这两种方法区别和注意点。
修改图片尺寸的两种方法
1. 画布ImageContext
/** 利用画布对图片尺寸进行修改
@param data ---- 图片Data
@param maxPixelSize ---- 图片最大宽/高尺寸 ，设置后图片会根据最大宽/高 来等比例缩放图片
@return 目标尺寸的图片Image */
+ (UIImage*) getThumImgOfConextWithData:(NSData*)data withMaxPixelSize:(int)maxPixelSize
{
UIImage *imgResult = nil;
if(data == nil) { return imgResult; }
if(data.length <= 0) { return imgResult; }
if(maxPixelSize <= 0) { return imgResult; }
const int sizeTo = maxPixelSize; // 图片最大的宽/高
CGSize sizeResult;
UIImage *img = [UIImage imageWithData:data];
if(img.size.width > img.size.height){ // 根据最大的宽/高 值，等比例计算出最终目标尺寸
float value = img.size.width/ sizeTo;
int height = img.size.height / value;
sizeResult = CGSizeMake(sizeTo, height);
} else {
float value = img.size.height/ sizeTo;
int width = img.size.width / value;
sizeResult = CGSizeMake(width, sizeTo);
}
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(sizeResult, NO, 0);
[img drawInRect:CGRectMake(0, 0, sizeResult.width, sizeResult.height)];
img = nil;
imgResult = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
UIGraphicsEndImageContext();
return imgResult;
}
2. image I/O 创建省略图
/** Image I/O 获取指定尺寸的图片，返回的结果Image 目标尺寸大小 <= 图片原始尺寸大小
@param data ---- 图片Data
@param maxPixelSize ---- 图片最大宽/高尺寸 ，设置后图片会根据最大宽/高 来等比例缩放图片
@return 目标尺寸的图片Image */
+ (UIImage*) getThumImgOfImgIOWithData:(NSData*)data withMaxPixelSize:(int)maxPixelSize
{
UIImage *imgResult = nil;
if(data == nil) { return imgResult; }
if(data.length <= 0) { return imgResult; }
if(maxPixelSize <= 0) { return imgResult; }
const float scale = [UIScreen mainScreen].scale;
const int sizeTo = maxPixelSize * scale;
CFDataRef dataRef = (__bridge CFDataRef)data;
/* CGImageSource的键值说明
kCGImageSourceCreateThumbnailWithTransform - 设置缩略图是否进行Transfrom变换
kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageAlways - 设置是否创建缩略图，无论原图像有没有包含缩略图，默认kCFBooleanFalse，影响 CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex 方法
kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageIfAbsent - 设置是否创建缩略图，如果原图像有没有包含缩略图，则创建缩略图，默认kCFBooleanFalse，影响 CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex 方法
kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize - 设置缩略图的最大宽/高尺寸 需要设置为CFNumber值，设置后图片会根据最大宽/高 来等比例缩放图片
kCGImageSourceShouldCache - 设置是否以解码的方式读取图片数据 默认为kCFBooleanTrue，如果设置为true，在读取数据时就进行解码 如果为false 则在渲染时才进行解码 */
CFDictionaryRef dicOptionsRef = (__bridge CFDictionaryRef) @{
(id)kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageIfAbsent : @(YES),
(id)kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize : @(sizeTo),
(id)kCGImageSourceShouldCache : @(YES),
};
CGImageSourceRef src = CGImageSourceCreateWithData(dataRef, nil);
CGImageRef thumImg = CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex(src, 0, dicOptionsRef); //注意：如果设置 kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageIfAbsent为 NO，那么 CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex 会返回nil
CFRelease(src); // 注意释放对象，否则会产生内存泄露
imgResult = [UIImage imageWithCGImage:thumImg scale:scale orientation:UIImageOrientationUp];
if(thumImg != nil){
CFRelease(thumImg); // 注意释放对象，否则会产生内存泄露
}
return imgResult;
}
需要注意的是， 使用Image I/O 时，设置kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize 的最大高/宽值时，如果设置值超过了图片文件原本的高/宽值，那么CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex获取的图片尺寸将是原始图片文件的尺寸。比如，设置 kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize 为600，而如果图片文件尺寸为580*212，那么最终获取到的图片尺寸是580 * 212。
小注释：UIKit处理很大的图片时，容易出现内存崩溃（超过App可使用内存的上限），原因是[UIImage drawInRect:]在绘制时，会先解码图片，再生成原始分辨率大小的bitmap，这会占用很大的内存，并且还有位数对齐等耗时操作。目前我知道的较好方法是使用ImageIO接口，避免在改变图片大小的过程中产生临时的bitmap。
两种方法的效率区别
一般我们要决定使用哪种方法的时候，首先都是看哪种方法的效率比较高，那么我们现在比较这两种方法的效率。
测试代码：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
NSMutableArray<UIImage*> *muAry = [NSMutableArray new];
NSTimeInterval timeBegin = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
for(int i=0; i<200; i+=1){ // 循环两百次
@autoreleasepool{ // 这里注意，需要加上autoreleasepool，具体原因等下说明
int index = i%5; // 我在项目放了五张图片
NSString *strName = [NSString stringWithFormat:@"temp%i", index];
NSString *strFilePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:strName ofType:@"jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:strFilePath];
UIImage *img = [self.class getThumImgOfConextWithData:data withMaxPixelSize:500]; // ImageContext 方法
// UIImage *img = [self.class getThumImgOfImgIOWithData:data withMaxPixelSize:500]; // Image I/O方法
[muAry addObject:img];
data = nil;
strFilePath = nil;
}
}
NSTimeInterval timeEnd = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
NSLog(@"耗费时间：%f", timeEnd - timeBegin);// 处理耗费时间
});
模拟器上测试，输出结果：
/** ImageContext */
2018-03-07 15:58:38.836944+0800 Demo[39119:3623621] 耗费时间：6.395285
/** Image I/O */
2018-03-07 15:59:35.482825+0800 JDDemo[39144:3626712] 耗费时间：6.306523
从时间看，两种方法的效率其实是差不多的，看样子用哪种方法都可以的。
但是，需要注意一点！！！
ImageContext有一个很严重的问题
那就是占用内存！
首先，你可以注意到上面的测试代码，我在for循环里面添加了@autoreleasepool，你可以把他去掉再运行试试。
屏幕快照 2018-03-07 16.05.38.png
运行占用内存Memory可以随时让你的App say goodbye ！ ！！
为什么会出现这种情况呢，接下来我用Time Profiler分析一下。
屏幕快照 2018-03-07 16.13.44.png
从调用的方法可以看到，ImageContext方法的drawInRect底层也是使用image I/O 对图片进行处理。Image I/O函数会创建一个图片数据对象保存，但是关闭ImageContext我们只有一个方法：UIGraphicsEndImageContext。那么我们来看看这个方法干了什么。
屏幕快照 2018-03-07 16.19.22.png
可以看到，这个方法仅仅是把Context对象从栈顶释放，却没有释放我们的图片内存数据，怪不得内存那么高！！！
那么为什么添加了@autoreleasepool就可以解决了呢，我推测是底层代码对图片数据对象 添加了 autorelease 标识，那么他就会添加到最近的 autoreleasepool 中。（如果你不手动添加一层autoreleasepool，那么就会添加到dispatch_async自动添加的autoreleasepool，这个需要等子线程运行结束才会被释放，关于autoreleasepool可以看我的这篇文章：https://www.jianshu.com/p/61d8131c6bf3）
以图为证：（没有手动添加@autoreleasepool的情况）
屏幕快照 2018-03-07 16.27.15.png
这就搞明白了为什么运行时内存那么高啦，因为所有图片的数据对象要等到子线程运行结束后才会释放！
那么我们添加@autoreleasepool在for内，然后运行看看 autoreleasepool 做了什么处理
屏幕快照 2018-03-07 16.31.53.png
放上drawInRect的细节图对比更清晰
屏幕快照 2018-03-07 16.36.25.png
好啦，大概明白为什么要加一层@autoreleasepool了吧，不过再深究是不是再imageIO_Malloc导致的占用内存，我就搞不明白啦，毕竟水平有限，我也看着很头疼…
那么为什么用Image I/O没有这个问题呢
因为，我们已经手动调用了CFRelease
CFRelease(src);
CFRelease(thumbnail);
最后说明一下，这篇是我自己找方法监测的，可能存在有错误的地方，如果大神们发现了，请告诉我一声呗，不胜感激！！！
2018.10.09 后续
最近在看资料CoreImage的时候，看到了CoreImage也有一种方法可以进行图片尺寸，那就是利用CIFilter滤镜。
3. CoreImage
/** CoreImage 获取指定尺寸的图片，返回的结果Image 目标尺寸大小 <= 图片原始尺寸大小
@param data ---- 图片Data
@param maxPixelSize ---- 图片最大宽/高尺寸 ，设置后图片会根据最大宽/高 来等比例缩放图片
@return 目标尺寸的图片Image */
+ (UIImage*) getThumImgOfCIWithData:(NSData*)data withMaxPixelSize:(int)maxPixelSize{
UIImage *imgResult = nil;
if(data == nil) { return imgResult; }
if(data.length <= 0) { return imgResult; }
if(maxPixelSize <= 0) { return imgResult; }
const float scale = [UIScreen mainScreen].scale;
CIImage *imgInput = [CIImage imageWithData:data];
if(imgInput == nil) { return imgResult; }
const float maxSizeTo = scale * maxPixelSize;
float scaleHandle = 0;
CGSize sizeImg = imgInput.extent.size;
if(sizeImg.width > sizeImg.height){ // 根据最大的宽/高 值，等比例计算出最终目标尺寸
scaleHandle = maxSizeTo / sizeImg.width;
} else {
scaleHandle = maxSizeTo / sizeImg.height;
}
if(scaleHandle > 1.0){
scaleHandle = 1.0;
}
CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CILanczosScaleTransform"];
[filter setValue:imgInput forKey:kCIInputImageKey];
[filter setValue:@(scaleHandle) forKey:kCIInputScaleKey]; // 设置图片的缩放比例
CIImage *imgOuput = [filter valueForKey:kCIOutputImageKey];
if(imgOuput != nil){ // 此时imgOuput属于CIImage，不能直接通过CPU渲染到屏幕上，需要一个中间对象进行转换
// 方法1：CIContext
NSDictionary *dicOptions = @{kCIContextUseSoftwareRenderer : @(YES)}; // kCIContextUseSoftwareRenderer 默认YES，设置YES是创建基于GPU的CIContext对象，效率要比CPU高很多。
CIContext *context = [CIContext contextWithOptions:dicOptions];
CGImageRef imgRef = [context createCGImage:imgOuput fromRect:imgOuput.extent];
imgResult = [UIImage imageWithCGImage:imgRef scale:scale orientation:UIImageOrientationUp];
// 方法2： [UIImage imageWithCIImage:]生成UIImage，但是这个方法不能指定CIContext的设置
// imgResult = [UIImage imageWithCIImage:imgOuput scale:scale orientation:UIImageOrientationUp];
/* ========================================================
方法1和2的区别在于，方法1把图片渲染到屏幕的准备工作已经提前完成了，CPU可以直接把结果图片显示到图片上；
而方法2则是把屏幕渲染工作推迟到了图片真正显示到屏幕的时候才进行，会卡住主线程的。
======================================================== */
}
return imgResult;
}
不过CIFilter的主要问题在于，虽然其处理图片渲染很强大，但是在进行图片尺寸缩放的操作时会比较耗时，明显比ImageI/O和UIKit慢，所以这个方法仅仅只是说明一下，在处理图片尺寸时优先选用ImageI/O。
最后这是我做方法对比时写的demo结果截图（把原图压缩到100时各个方法的图片内存大小）。
Simulator Screen Shot - iPhone 6s - 2018-10-09 at 14.22.11.png
/** 获取图片在内存中占用的空间大小 */
+ (UInt64) getMemorySizeWithImg:(UIImage*)img{
UInt64 cgImageBytesPerRow = CGImageGetBytesPerRow(img.CGImage);
UInt64 cgImageHeight = CGImageGetHeight(img.CGImage);
UInt64 size = cgImageHeight * cgImageBytesPerRow;
NSLog(@"MemorySize:%lu Bytes",(unsigned long)size);
return size;
}
