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SDWebImage使用小结与原理浅析

本文主要介绍一下使用SD的正确方式,并浅析其实现原理。

在一般的SD使用中重要的有以下几个类:

SDWebImageDownloader SDWebImageManager SDImageCache 

以及这两个类别:

UIButton+WebCache UIImageView+WebCache 

如果对更深一些的实现细节有兴趣,还可以看下 SDWebImageDownloaderOperation 这个类,继承自 NSOperationSDWebImageDecoder 是用来对图片进行解码操作的类,UIImage在显示到UI界面上时都会进行解码,SD的默认实现是先解码再返回UIImage给用户。详见下文。

1. UIImageView+WebCache 的具体实现

先看代码,所有的实现最终都会调用这个方法:

- (void)sd_setImageWithURL:(NSURL *)url placeholderImage:(UIImage *)placeholder options:(SDWebImageOptions)options progress:(SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock completed:(SDWebImageCompletionBlock)completedBlock; 

第一步先取消该UIView之前的下载队列:

[self sd_cancelCurrentImageLoad]; - (void)sd_cancelCurrentImageLoad {     [self sd_cancelImageLoadOperationWithKey:@"UIImageViewImageLoad"]; } 

SDWebImage使用小结与原理浅析

SD中有一个UIView的类别 UIView+WebCacheOperation ,给每个UIView用关联对象的方式添加了一个字典属性,用来记住此UIView的图片下载的Operation,UIView每次进行下载前先取消上一次的下载Operation,从而避免同一个UIView的并行下载。 conformsToProtocol: 这个方法是用来判断消息接收者是否实现了某个协议。 第二步给当前要下载的图片URL设置一个key:

objc_setAssociatedObject(self, &imageURLKey, url, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC); 

这一步一般我们用不着,主要是为了下方的扩展方法用:

- (NSURL *)sd_imageURL {     return objc_getAssociatedObject(self, &imageURLKey); } 

接着往下,做了一层url为空的保护,如果为空则用block回调一个错误。 ActivityIndicator一般说来用不上,可以略过。 如果url不为空,那么进入下载图片的操作,在下载完成的block里进行回调和调用 setNeedsLayout 进行布局。 需要注意的是如果是单独下载图片,请使用 SDWebImageManager进行下载,不要直接使用 SDWebImageDownloader ,因为它没有做缓存,把图片缓存到内存和磁盘文件是 SDWebImageManager 在维护。

UIButton+WebCache 里边的操作是类似的,只是多一个一个状态而已。

2.开始分析图片下载过程

(1)先看下 SDWebImageOptions 的枚举参数

SDWebImageRetryFailed 系统默认一张图片下载失败后,会把该图片加入失败的黑名单里,如果不传递该option,则下次下载同样的url时直接返回失败。如果传入该option,那么即使该图片之前下载失败了,也会再次进行下载:

SDWebImage使用小结与原理浅析

SDWebImageLowPriority ,表示低优先级,例如当scrollView在减速时会延迟下载。

SDWebImageHighPriority ,表示高优先级,会把该次下载操作移动到下载队列的最前面。

SDWebImageCacheMemoryOnly , 表示下载的图片只缓存到内存,不进行写文件,不做磁盘缓存。

SDWebImageProgressiveDownload , 表示渐进式的下载和显示,SD默认是把图片全部下载后再显示出来,但是传入该参数可以做到下载一部分图片后先显示这一部分,也就是边下载边显示,效果上就是通常的一个人体的照片,先看到头,再看到肩膀,最后看到腿。当然这种下载图片的方式需要服务器的支持才行。

SDWebImageRefreshCached 传入该option,则即使本地已经缓存了该图片,那么仍然会发起网络请求跟服务器通信,然后服务器的返回参数决定是否要再次下载该url表示的图片。同时缓存的方式改成使用NSURLCache,另如果图片命中缓存且远端图片同时有更新的话,会回调两次completionBLock。该参数主要是用于应对同一个url,但是图片会更改的情况。

SD的源码中主要是有以下几个影响: 命中缓存后先回调block,然后继续去下载图片,注意看这里在回调block之后并没有return,而是让代码往下走。

SDWebImage使用小结与原理浅析

同时如果图片命中NSURLCache的缓存,不进行回调。注意此处如果命中缓存则downloadImage肯定是空的。

SDWebImage使用小结与原理浅析

原理见下图以及 这篇博客

SDWebImage使用小结与原理浅析

SDWebImageContinueInBackground 这个最简单了,字面意思就是APP进入后台后继续下载图片,只不过其代码实现略复杂,臣妾看的也不是太懂,故略过不表。

SDWebImageHandleCookies 缓存相关,HTTP的缓存不大懂,略过。

SDWebImageAllowInvalidSSLCertificates 跟图片下载权限和服务器认证相关,一般用不上该option,具体原理不明,略过。。。

SDWebImageDelayPlaceholder 这个选项一般也不用,如果设置的话,placeholder的UIImage就没效果了。

SDWebImageTransformAnimatedImage 字面上看跟gif动图相关?不懂略过。

SDWebImageAvoidAutoSetImage 这个选项没啥营养,就是给你一个机会在下载完成的时候可以对原图片做些操作,系统就不自动帮你设置了,而是直接回调block,见下图:

SDWebImage使用小结与原理浅析

(2)关于 SDWebImageDownloader 这个类,其实就是个实际去下载的类,它的那些Option跟 SDWebImageManager 里的Option是类似的,只不过 SDWebImageManager 是面向用户的,封装了查找缓存的一些功能,更友好一些而已。下图就是两个Option枚举之间的转换,其实意思上是差不多的:

SDWebImage使用小结与原理浅析

然后前面提到的同一个url所代表的图片可能会更新的问题也在这个类里有体现:

SDWebImage使用小结与原理浅析

这里的这个HTTP头的设置,跟下方的 SDWebImageDownloaderOperation 所拿到的response里的statusCode是有一定关系的:

SDWebImage使用小结与原理浅析

具体实现304 Not Modified的方案见上面的链接。

3.再看下缓存部分 SDImageCache ,源码比较简单,提几个关键点即可。

①把图片的url当成key,然后转成一个唯一的字符串,来作为存储本地磁盘的文件名

SDWebImage使用小结与原理浅析

②所谓内存缓存,其实就是一个 NSCache,相当于可变字典,只不过多了cost参数而已

SDWebImage使用小结与原理浅析

③查找缓存的过程就是,先查内存里(NSCache)有没有,有就返回,没有就继续查磁盘文件有没有,有的话先放到内存里,然后返回。用一个单独的队列来进行磁盘读写。

SDWebImage使用小结与原理浅析

④缓存自动清理的时机 无论是APP退到后台,或者APP被直接杀掉,都会进行图片的清理,见下图

SDWebImage使用小结与原理浅析

该方法里会检查图片的有效期,默认是7天,如果过期则删除。 用到了 NSURLContentModificationDateKey 这个key,表示文件的修改时间,多数情况下都是图片文件的创建时间,因为基本下载好了以后就不会去修改了。

另如果你设置了最大的图片存储空间,那么系统也会在同一时间点做检查并清理。即使未过期,也会清理一些,按照文件创建的时间来排序做清理,更早创建的优先被清理。比较有意思的就是,清理工作会持续到图片只占你设定值的一半。

SDWebImage使用小结与原理浅析

⑤关于图片的解码,从磁盘中读取时,以及从网络上下载完成图片时,都会先解码再返回

SDWebImage使用小结与原理浅析

SDWebImage使用小结与原理浅析

解码函数可调用多次,只有第一次有效,解码一次之后anyAlpha的值就为YES,所以解码函数调用多次也无太大影响

SDWebImage使用小结与原理浅析

另SD的对图片的回调有UIImage和NSData两个参数,也就是说,UIImage是解码之后的图片,但是格式为NSData的imageData却是下载下来的图片原始数据。但是由于作者对方法封装的原因,使用 SDWebImageManager 的回调确实没有imageData的:

typedef void(^SDWebImageCompletionWithFinishedBlock)(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, BOOL finished, NSURL *imageURL); 

而使用 SDWebImageDownloader 的回调block是有NSData的参数回调的:

typedef void(^SDWebImageDownloaderCompletedBlock)(UIImage *image, NSData *data, NSError *error, BOOL finished); 

SD存磁盘其实是拿图片的NSData的数据去存储的,并没有直接把解码的UIImage图片拿去存盘,所以在读磁盘文件时才需要先解码再返回了,代码见下方:

if (downloadedImage && finished) {  [self.imageCache storeImage:downloadedImage recalculateFromImage:NO imageData:data forKey:key toDisk:cacheOnDisk]; } 

注意此处的参数,中间的BOOL值是NO,所以在缓存的类 SDImageCache 里是这么处理的:

if (toDisk) {     dispatch_async(self.ioQueue, ^{         NSData *data = imageData;          if (image && (recalculate || !data)) { #if TARGET_OS_IPHONE             // We need to determine if the image is a PNG or a JPEG             // PNGs are easier to detect because they have a unique signature (http://www.w3.org/TR/PNG-Structure.html)             // The first eight bytes of a PNG file always contain the following (decimal) values:             // 137 80 78 71 13 10 26 10              // If the imageData is nil (i.e. if trying to save a UIImage directly or the image was transformed on download)             // and the image has an alpha channel, we will consider it PNG to avoid losing the transparency             int alphaInfo = CGImageGetAlphaInfo(image.CGImage);             BOOL hasAlpha = !(alphaInfo == kCGImageAlphaNone ||                               alphaInfo == kCGImageAlphaNoneSkipFirst ||                               alphaInfo == kCGImageAlphaNoneSkipLast);             BOOL imageIsPng = hasAlpha;              // But if we have an image data, we will look at the preffix             if ([imageData length] >= [kPNGSignatureData length]) {                 imageIsPng = ImageDataHasPNGPreffix(imageData);             }              if (imageIsPng) {                 data = UIImagePNGRepresentation(image);             }             else {                 data = UIImageJPEGRepresentation(image, (CGFloat)1.0);             } #else             data = [NSBitmapImageRep representationOfImageRepsInArray:image.representations usingType: NSJPEGFileType properties:nil]; #endif         }          [self storeImageDataToDisk:data forKey:key];     }); } 

此处的代码由于recalculate这个值为NO,故会直接跳过中间的if语句,把data拿去执行写磁盘的操作,否则的话写磁盘的图片文件就也是解码过后的了,那么磁盘文件的大小也就不再可靠了。

后记:

关于SD的缓存方式,AFNetworking的作者曾经吐槽过。

目测使用系统自带的缓存方案就很不错的样子。。。

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