iOS 网络请求缓存机制分析

在移动互联网时代，有大量的静态资源需要在移动客户端进行展示，这些静态资源占据了客户端的主要网络流量。iOS系统针对get请求提供了多种缓存策略，正确地使用缓存策略可以有效减少网络流量的消耗，极大缩短页面的打开时间，提升用户体验，但另外一方面，如果使用缓存策略不当，当服务器的资源发生变化时，客户端未能及时发现而且展示了缓存资源，导致用户未能及时获取最新的内容，造成不良影响。

多种缓存策略 (get 请求)

• NSURLRequestUseProtocolCachePolicy

这个是默认的缓存机制，当系统第一次请求该网络资源时，本地缓存当中并不存在该资源文件，于是请求了整个资源文件，并且缓存该文件的缓存信息。当第二请求该文件时，系统会在请求头添加If-Modified-Since字段或者If-None-Match字段，将缓存信息携带上去，服务器根据缓存信息判断该资源是否发生了变化，如果没有变化，则返回304消息。

• NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData

该策略在每次请求资源时都会将忽略本地的缓存内容，每次都会将最新的资源请求下来。

• NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad

该策略有缓存就用缓存，没有缓存就重新请求。在第一次请求资源时，由于本地并不存在缓存资源，会将资源请求下来。在第二次请求时，由于本地已经存在了缓存内容，客户端根本不再发起网络请求。上图中是多次请求资源的结果，只有在第一请求资源时才会发送请求。

• NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad

该策略有缓存就用缓存，没有缓存就不发请求，当做请求出错处理。当本地并不存在对应的缓存资源时，回调接口会报错

自定义缓存策略

在大部分情况下，使用默认的缓存策略可以满足客户端的需求，但是该策略存在一个问题，即在第二次请求网络资源时，需要发起一个请求来判断资源是否发生的变化，客户端需要等待这个请求返回之后来判断是否使用缓存结果。如果我们知道该资源变化的频率特别低，我们不必要在每次动态请求资源时都发起一个资源是否变化的请求，而是在应用启动时发起请求，每次启动后就更新资源信息。此时就需要了解缓存的原理。

对于服务器而言，主要可以通过两种方法来差别客户端的缓存是否过期。

1. 第一个是下发Last-Modified字段信息，客户端将该字段内容缓存下来，该字段保存了资源上次修改的信息，此后客户端在发起请求时，在请求头当中添加If-Modified-Since字段，将资源修改时间携带上去，服务器根据时间来判断资源是否进行了修改。
2. 第二种方法是通过下发ETag字段信息，该字段保存了资源的唯一标识，大部分会使用Hash值来表示。客户端在收到结果后将该字段进行缓存，然后每次请求资源时，将该缓存结果放在If-None-Match字段当中，服务器通过比较标识号来判断缓存是否过期。

通过上面对缓存机制的分析，完全只可以自定义缓存策略，在每次请求时，将服务器端的缓存信息保存到本地，以后在每次用户启动或者固定时间间隔动态发送信息更新资源信息，可以更加有效地提供加载速度。

iOS图片网络请求缓存机制分析

ios图片网络请求主要用到SDWebImage，一个为UIImageView提供一个分类来支持远程服务器图片加载的库。

主要功能包含以下：

1. 一个添加了web图片加载和缓存管理的UIImageView分类
2. 一个异步图片下载器
3. 一个异步的内存加磁盘综合存储图片并且自动处理过期图片
4. 支持动态gif图
5. 支持webP格式的图片
6. 后台图片解压处理
7. 确保同样的图片url不会下载多次
8. 确保伪造的图片url不会重复尝试下载
9. 确保主线程不会阻塞

流程图：

主要原理

1.图片下载

• SDWebImageDownloader

1. 单例，图片下载器，负责图片异步下载，并对图片加载做了优化处理
2. 图片的下载操作放在一个NSOperationQueue并发操作队列中，队列默认最大并发数是6

2.缓存

1. 内存缓存及磁盘缓存

2. 内存缓存的处理由NSCache对象实现，NSCache类似一个集合的容器，它存储key-value对，类似于nsdictionary类，我们通常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新能，同时这些对象对于程序来说不是紧要的，如果内存紧张就会自动释放。

3. 磁盘缓存的处理使用NSFileManager对象实现，图片存储的位置位于cache文件夹，另外SDImageCache还定义了一个串行队列来异步存储图片。

4. SDImageCache提供了大量方法来缓存、获取、移除及清空图片。对于图片的索引，我们通过一个key来索引，在内存中，我们将其作为NSCache的key值，而在磁盘中，我们用这个key值作为图片的文件名，对于一个远程下载的图片其url实作为这个key的最佳选择。

5. 存储图片

先在内存中放置一份缓存，如果需要缓存到磁盘，将磁盘缓存操作作为一个task放到串行队列中处理，会先检查图片格式是jpeg还是png，将其转换为响应的图片数据，最后吧数据写入磁盘中（文件名是对key值做MD5后的串）。