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【iOS沉思錄】SDWebImage圖片二級快取非同步載入基本原理

關於SDWebImage

SDWebImage是一個針對圖片載入的外掛庫,提供了一個支援快取的用於非同步載入圖片的下載工具,特別的為常用的UI元素:UIImageView,UIButton和MKAnnotationView提供了Category類別擴充套件,可以作為一個很方便的工具。其中SDWebImagePrefetcher可以預先下載圖片,方便後續使用.

SDWebImage的幾點特性

  • 為UIImageView,UIButton和MKAnnotationView進行了類別擴充套件,添加了web圖片和快取管理;
  • 是一個非同步圖片下載器;
  • 非同步的記憶體+硬碟緩衝以及自動的緩衝過期處理;
  • 後臺圖片解壓縮功能;
  • 可以保證相同的url(圖片的檢索key)不會被重複多次下載;
  • 可以保證假的無效url不會不斷嘗試去載入;
  • 保證主執行緒不會被阻塞;
  • 效能高;
  • 使用GCD和ARC;

支援的圖片格式

  • UIImage支援的圖片格式(JPEG,PNG等等)包括GIF都可以被支援;
  • Web圖片格式,包括動態的Web圖片(使用WebP subspec)

使用方法示例

SDWebImage的使用非常簡單,開發中需要的主要就是為一個UIImageView新增線上圖片,用到的函式主要就是sd_setImageWithURL函式(新版本函式名都加了sd字首),sd_setImageWithURL函式提供了幾種過載方法,包括只使用圖片URL引數的,以及設定佔位圖片placeholderImage引數的等等,這個函式也是框架封裝的最頂層的應用函式,開發中實際主要就用這個函式即可,以這個函式為入口,可以層層開啟往底層看,可以對應到SDWebImage的整個載入邏輯和流程。

Objective-C:

#import <SDWebImage/UIImageView+WebCache.h>
// 使用SDWebImage框架為UIImageView載入線上圖片
[imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"http://www.***.com/***/image.jpg"]
             placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placeholder.png"]];

Swift:

imageView.sd_setImageWithURL(NSURL
(string: "http://www.***.com/***/image.jpg"), placeholderImage:UIImage(imageNamed:"placeholder.png"))

SDWebImage 載入圖片的流程原理:

SDWebImage非同步載入圖片的使用非常簡單,一個函式呼叫即可完成,但實際上這一個函式的呼叫會使得框架立刻完成一系列的邏輯處理,以最高效的方式載入需要的圖片,具體載入流程邏輯如下:

這裡寫圖片描述

根據流程可以知道,圖片的載入採用了一種二級快取機制,簡單概括意思就是:能從記憶體快取直接取就從記憶體快取取,記憶體快取沒有就去硬碟快取裡取,再沒有就根據提供的URL到網上下載(下載自然會慢很多),下載的圖片還有一個解碼的過程,解碼後就可以直接用了,另外下載的圖片會儲存到記憶體快取和硬碟快取,從而下次再取同樣的圖片就可以直接取了而不用重複下載。

官方的架構圖和時序圖展示:

上面的整個流程對應到SDWebImage框架內部,依次會挖掘出下面幾個關鍵函式,最外層的也就是我們直接呼叫的sd_setImageWithURL函式,以此函式為入口依次可能會呼叫到後面的函式,來完成上面的整個優化載入流程,這裡以其中一個入口函式為例:

  1. sd_setImageWithURL: UIImageView(WebCache)的sd_setImageWithURL函式只是個UIView的類擴充套件介面函式,負責呼叫並將引數傳給UIView(WebCache)的sd_internalSetImageWithURL函式,引數這裡有圖片的url和placeholder佔位圖片;

  2. sd_internalSetImageWithURL:UIView(WebCache)的sd_internalSetImageWithURL函式首先將placeholder展點陣圖片非同步顯示,然後給SDWebImageManager單例傳送loadImageWithURL訊息,傳給它url引數讓其再給它的SDImageCache物件傳送queryCacheOperationForKey訊息先從本地搜尋快取圖片;

  3. loadImageWithURL:收到loadImageWithURL訊息後,SDWebImageManager單例向SDImageCache物件傳送queryCacheOperationForKey訊息開始在本地搜尋快取圖片,SDImageCache物件先對自己傳送imageFromMemoryCacheForKey訊息從記憶體中搜索圖片快取,搜到則取出圖片並通過SDCacheQueryCompletedBlock回撥返回,否則再對自己傳送diskImageForKey訊息去硬碟搜尋圖片,搜到則取出圖片通過SDCacheQueryCompletedBlock回撥返回,記憶體和硬碟都搜不到則只好重新下載;

  4. downloadImageWithURL:如果本地搜尋失敗,SDWebImageManager會新建一個SDWebImageDownloader下載器,並向下載器傳送downloadImageWithURL訊息開始下載網路圖片;下載成功並解碼後一方面將圖片快取到本地,另一方面取出圖片進行顯示。其中像圖片下載以及圖片解碼等耗時操作都是非同步執行,不會拖慢主執行緒。

補充說明

SDImageCache在初始化的時候會註冊一些訊息通知,在記憶體警告或退到後臺的時候會清理記憶體圖片快取,應用結束的時候會清理掉過期的圖片。