SDWebimage的问题 底层实现原理
二、SDWebImage内部实现过程
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。
SDWI 也提供了 UIButton+WebCache 和 MKAnnotationView+WebCache，方便使用。
SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片，方便后续使用。
从上面流程可以看出，当你调用setImageWithURL:方法的时候，他会自动去给你干这么多事，当你需要在某一具体时刻做事情的时候，你可以覆盖这些方法。比如在下载某个图片的过程中要响应一个事件，就覆盖这个方法：
其实有些框架的实现原理,并没有想象中那么难,思想也很简单,主要是更新第三方框架的作者对自己写的代码,进行了多层封装,使代码的可读性降低,也就使得框架看起来比较难.以下SDWebimage的底层实现.
实现过程中可能遇到的问题:
1.UI卡顿: 当界面中需要下载多张图片的时候,由于图片下载是耗时操作,会短暂的占据着主线程的执行,也就会是UI界面看起来卡顿.
解决办法: 需要把耗时操作放在子线程中执行(若是对多线程不了解,我之前的博客写过关于多线程的知识)
NSBlockOperation *download = [self.operations objectForKey:app.icon];
if (download) {
NSLog(@"该图片正在下载，请稍等");
}else
{
//封装下载图片的操作
download = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:app.icon];
//耗时操作，模拟网速慢的情况
for (NSInteger i =0; i <1000000000; i++) {
}
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下载第%zd行cell对应的图片",indexPath.row);
//容错处理
if (image == nil) {
[self.operations removeObjectForKey:app.icon];
return ;
}
//保存图片到内存缓存中
[self.images setObject:image forKey:app.icon];
//保存数据到沙盒（磁盘缓存）
[data writeToFile:fullPath atomically:YES];
//线程间通信 主线程中设置图片
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
//cell.imageView.image = image;
//刷新
//[tableView reloadData];
[tableView reloadRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationMiddle];
}];
}];
//把操作保存到操作缓存中
[self.operations setObject:download forKey:app.icon];
//把操作添加到队列
[self.queue addOperation:download];
}
2.重复加载问题
在下载图片的地方,打印相关的下载的图片的信息,你会发现图片会重复下载
解决办法: 1.内存缓存处理 2.二级缓存处理
内存的大小毕竟有限的,在开发中我们一般采用二级缓存处理.
二级缓存处理过程:
1.在显示图片之前,先检查内存缓存中时候有该图片
2.如果内存缓存中有图片,那么就直接使用,不下载
3.如果内存缓存中无图片,那么再检查是否有磁盘缓存
4.如果磁盘缓存中有图片,那么直接使用,还需要保存一份到内存缓存中(方便下一次使用)
5.如果磁盘缓存中无图片,那么再去下载,并且把下载完的图片保存到内存缓存和磁盘缓存
3.图片不显示
原因: 图片的显示操作是异步执行的,也就是说需要重新刷新该行的cell
4.图片重复下载问题(二)
这种情况需要模拟一定的情况,例如网络信号不好(网络信号不好可以用耗时操作代替),造成这种情况的原因,就是在网络情况不好的情况下,用户重复滑动.就会重复的发送下载图片的请求,最终造成重复下载.
解决办法: 我在这里用的操作队列,对应的解决办法,就是把对应的事件以字典的方式存储到内存,放置重复发送下载图片的请求
5.图片显示错乱的问题
由于cell的重用导致,用户下拉或者上拉,当网络不好的情况,该cell的图片还没有被加载,但是对应的cell已经被显示,就会显示cell被重用之前的数据,造成数据混乱
解决办法: 设置每个cell中image为nil或者设置默认图片.
6.中间还要加一些容错处理.
例如: 若是服务器返回的url是错误的,就会造成程序闪退,需要做处理
7.内存缓存的处理
模型中的代码
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface BOAppModel : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, strong) NSString *icon;
@property (nonatomic, strong) NSString *download;
- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict;
+ (instancetype)appModelWithDict:(NSDictionary *)dict;
@end
#import "BOAppModel.h"
@implementation BOAppModel
- (instancetype)initWithDict:(NSDictionary *)dict{
if (self = [super init]) {
[self setValuesForKeysWithDictionary:dict];
}
return self;
}
+ (instancetype)appModelWithDict:(NSDictionary *)dict{
return [[BOAppModel alloc] initWithDict:dict];
}
- (void)setValue:(id)value forUndefinedKey:(NSString *)key{
}
@end
#import "ViewController.h"
#import "BOAppModel.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic, strong) NSArray *apps;
@property (nonatomic, strong) NSCache *images;
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *operations;
@property (nonatomic, strong) NSOperationQueue *queue;
@end
@implementation ViewController
#pragma mark ------------------
#pragma mark lazy loading
-(NSOperationQueue *)queue
{
if (_queue == nil) {
_queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
}
return _queue;
}
-(NSCache *)images
{
if (_images == nil) {
_images = [[NSCache alloc] init];
}
return _images;
}
-(NSMutableDictionary *)operations
{
if (_operations == nil) {
_operations = [NSMutableDictionary dictionary];
}
return _operations;
}
-(NSArray *)apps
{
if (_apps == nil) {
//加载plist文件中的数据
NSArray *arrayM = [NSArray arrayWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apps.plist" ofType:nil]];
//字典转模型（字典数组-->模型数组）
NSMutableArray *arr = [NSMutableArray array];
for (NSDictionary *dict in arrayM) {
[arr addObject: [BOAppModel appModelWithDict:dict]];
}
_apps = arr;
}
return _apps;
}
#pragma mark ------------------
#pragma mark UItableViewDataSource
-(NSInteger)numberOfSectionsInTableView:(UITableView *)tableView
{
return 1;
}
-(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section
{
return self.apps.count;
}
-(UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
{
//01 创建cell
static NSString *ID = @"app";
UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
//02 设置cell
//001 拿到该行cell对应的数据
XMGApp *app = self.apps[indexPath.row];
//002 设置标题
cell.textLabel.text = app.name;
//003 设置子标题
cell.detailTextLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%@",app.download];
//004 设置图片
/*
内存缓存处理：
[1]在显示图片之前，先检查缓存中是否有该图片（是否已经下载过）
[2]如果缓存中有图片，那么就直接使用，不下载
[3]如果缓存中无图片，那么再去下载，并且把下载完的图片保存到内存缓存
*/
/*
二级（内存-磁盘）缓存处理：
[1]在显示图片之前，先检查内存缓存中是否有该图片
[2]如果内存缓存中有图片，那么就直接使用，不下载
[3]如果内存缓存中无图片，那么再检查是否有磁盘缓存
[4]如果磁盘缓存中有图片，那么直接使用，还需要保存一份到内存缓存中（方便下一次）
[5]如果磁盘缓存中无图片，那么再去下载，并且把下载完的图片保存到内存缓存和磁盘缓存
*/
//检查内存缓存
UIImage *image = [self.images objectForKey:app.icon];
if (image)
{
cell.imageView.image = image;
NSLog(@"第%zd行cell对应的图片从内存缓存中获取",indexPath.row);
}else
{
//文件名称
NSString *fileName = [app.icon lastPathComponent];
//获得缓存路径
NSString *cache = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
//拼接文件的全路径
NSString *fullPath = [cache stringByAppendingPathComponent:fileName];
//检查磁盘缓存
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:fullPath];
data = nil;
if (data)
{
//如果有磁盘缓存，那么久直接使用
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
cell.imageView.image = image;
//还需要保存一份到内存缓存中
[self.images setObject:image forKey:app.icon];
NSLog(@"第%zd行cell对应的图片使用了磁盘缓存--%@",indexPath.row,fullPath);
}else
{
//开子线程下载图片
/* 对操作进行缓存处理
如果没有内存缓存也没有磁盘缓存，则
001 先检查该图片的下载操作是否已经存在（该图片是否正在下载）
002 如果下载操作已经存在，那么就等待即可
003 如果下载操作不存在，那么再去下载
*/
//清空cell的图片
//cell.imageView.image = nil;
//设置占位图片
cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"Snip20161203_14"];
NSBlockOperation *download = [self.operations objectForKey:app.icon];
if (download) {
NSLog(@"该图片正在下载，请稍等");
}else
{
//封装下载图片的操作
download = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:app.icon];
//耗时操作，模拟网速慢的情况
for (NSInteger i =0; i <1000000000; i++) {
}
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下载第%zd行cell对应的图片",indexPath.row);
//容错处理
if (image == nil) {
[self.operations removeObjectForKey:app.icon];
return ;
}
//保存图片到内存缓存中
[self.images setObject:image forKey:app.icon];
//保存数据到沙盒（磁盘缓存）
[data writeToFile:fullPath atomically:YES];
//线程间通信 主线程中设置图片
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
//cell.imageView.image = image;
//刷新
//[tableView reloadData];
[tableView reloadRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationMiddle];
}];
}];
//把操作保存到操作缓存中
[self.operations setObject:download forKey:app.icon];
//把操作添加到队列
[self.queue addOperation:download];
}
}
}
//03 返回cell
return cell;
}
-(void)didReceiveMemoryWarning
{
//清空内存缓存
[self.images removeAllObjects];
//取消队列中所有的操作
[self.queue cancelAllOperations];
}
/*
001 UI卡顿 ---> 开子线程下载图片
002 重复下载 --->内存缓存 -->磁盘缓存
003 图片不显示 --->图片的显示操作是异步执行的
004 新的重复下载
005 图片显示错乱的问题-->cell的重用
006 自己寻找
*/
/*
沙盒文件：
Documents 官方规定不能缓存处理
Library
cache 缓存文件
偏好设置
Tmp 临时文件存储路径（随时可能被删除）
*/
@end
上边是在控制器实现,以下是SD业务层的缓存操作
业务层:
缓存&&磁盘操作(SDImageCache)
- (nullable NSOperation *)queryCacheOperationForKey:(nullable NSString *)key done:(nullable SDCacheQueryCompletedBlock)doneBlock { if (!key) { if (doneBlock) {
doneBlock(nil, nil, SDImageCacheTypeNone);
} return nil;
} // First check the in-memory cache... //搜索磁盘缓存 UIImage *image = [self imageFromMemoryCacheForKey:key]; if (image) { NSData *diskData = nil; if (image.images) {
diskData = [self diskImageDataBySearchingAllPathsForKey:key];
} if (doneBlock) {
doneBlock(image, diskData, SDImageCacheTypeMemory);
} return nil;
} NSOperation *operation = [NSOperation new]; dispatch_async(self.ioQueue, ^{ if (operation.isCancelled) { // do not call the completion if cancelled return;
} @autoreleasepool { //搜索硬盘 NSData *diskData = [self diskImageDataBySearchingAllPathsForKey:key]; UIImage *diskImage = [self diskImageForKey:key]; //缓存到内存、默认为YES if (diskImage && self.config.shouldCacheImagesInMemory) { NSUInteger cost = SDCacheCostForImage(diskImage); //使用NSChache缓存。 [self.memCache setObject:diskImage forKey:key cost:cost];
} if (doneBlock) { dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
doneBlock(diskImage, diskData, SDImageCacheTypeDisk);
});
}
}
}); return operation;
} //查询缓存 - (nullable UIImage *)imageFromMemoryCacheForKey:(nullable NSString *)key { //self.memCache 为NSCache实例 return [self.memCache objectForKey:key];
} //查询磁盘 - (nullable UIImage *)diskImageForKey:(nullable NSString *)key { NSData *data = [self diskImageDataBySearchingAllPathsForKey:key]; if (data) { //图片解码、调整方向 UIImage *image = [[SDWebImageCodersManager sharedInstance] decodedImageWithData:data]; //调整图片缩放比例 @2x/@3x image = [self scaledImageForKey:key image:image]; //压缩图片 if (self.config.shouldDecompressImages) {
image = [[SDWebImageCodersManager sharedInstance] decompressedImageWithImage:image data:&data options:@{SDWebImageCoderScaleDownLargeImagesKey: @(NO)}];
} return image;
} else { return nil;
}
} //写入缓存 && 磁盘 - (void)storeImage:(nullable UIImage *)image
imageData:(nullable NSData *)imageData
forKey:(nullable NSString *)key
toDisk:(BOOL)toDisk
completion:(nullable SDWebImageNoParamsBlock)completionBlock { if (!image || !key) { if (completionBlock) {
completionBlock();
} return;
} // if memory cache is enabled if (self.config.shouldCacheImagesInMemory) { //写入缓存 NSUInteger cost = SDCacheCostForImage(image);
[self.memCache setObject:image forKey:key cost:cost];
} if (toDisk) { //写入磁盘 dispatch_async(self.ioQueue, ^{ @autoreleasepool { NSData *data = imageData; if (!data && image) { // If we do not have any data to detect image format, check whether it contains alpha channel to use PNG or JPEG format SDImageFormat format; if (SDCGImageRefContainsAlpha(image.CGImage)) {
format = SDImageFormatPNG;
} else {
format = SDImageFormatJPEG;
}
data = [[SDWebImageCodersManager sharedInstance] encodedDataWithImage:image format:format];
}
[self storeImageDataToDisk:data forKey:key];
} if (completionBlock) { dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
completionBlock();
});
}
});
} else { if (completionBlock) {
completionBlock();
}
}
} //正式写入磁盘 - (void)storeImageDataToDisk:(nullable NSData *)imageData forKey:(nullable NSString *)key { if (!imageData || !key) { return;
}
[self checkIfQueueIsIOQueue]; //如果文件中不存在磁盘缓存路径 则创建 if (![_fileManager fileExistsAtPath:_diskCachePath]) {
[_fileManager createDirectoryAtPath:_diskCachePath withIntermediateDirectories:YES attributes:nil error:NULL];
} // get cache Path for image key 得到该key的缓存路径 NSString *cachePathForKey = [self defaultCachePathForKey:key]; // transform to NSUrl 将缓存路径转化为url NSURL *fileURL = [NSURL fileURLWithPath:cachePathForKey]; //将imageData存储起来 [_fileManager createFileAtPath:cachePathForKey contents:imageData attributes:nil]; // disable iCloud backup 如果调用者关闭icloud 关闭iCloud备份 if (self.config.shouldDisableiCloud) {
[fileURL setResourceValue:@YES forKey:NSURLIsExcludedFromBackupKey error:nil];
}
}
SDWebImage 的内存警告是如何处理的！
利用通知中心观察
- UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification 接收到内存警告的通知
执行 clearMemory 方法，清理内存缓存！ - UIApplicationWillTerminateNotification 接收到应用程序将要终止通知
执行 cleanDisk 方法，清理磁盘缓存！ - UIApplicationDidEnterBackgroundNotification 接收到应用程序进入后台通知
执行 backgroundCleanDisk 方法，后台清理磁盘！
通过以上通知监听，能够保证缓存文件的大小始终在控制范围之内！
clearDisk 清空磁盘缓存，将所有缓存目录中的文件，全部删除！实际工作，将缓存目录直接删除，再次创建一个同名空目录！
SDWebImage 缓存图片的名称是怎么确定的！
md5
如果单纯使用 文件名保存，重名的几率很高！
使用 MD5 的散列函数！对完整的 URL 进行 md5，结果是一个 32 个字符长度的字符串！
SDWebImage是如何区分不同格式的图像的
根据图像数据第一个字节来判断的！
PNG：0x89 压缩比没有JPG高，但是无损压缩，解压缩性能高，苹果推荐的图像格式！
JPG：0xff 压缩比最高的一种图片格式，有损压缩！最多使用的场景，照相机！解压缩的性能不好！
GIF：0x47 序列桢动图，特点：只支持256种颜色！最流行的时候在1998～1999，有专利的！
