磁盤緩存--YYCache 設計思路

爲了設計一個比較好的磁盤緩存，我調查了大量的開源庫，包括 TMDiskCache、PINDiskCache、SDWebImage、FastImageCache 等，也調查了一些閉源的實現，包括 NSURLCache、Facebook 的 FBDiskCache 等。他們的實現技術大體分爲三類：基於文件讀寫、基於 mmap 文件內存映射、基於數據庫。

TMDiskCache, PINDiskCache, SDWebImage 等緩存，都是基於文件系統的，即一個 Value 對應一個文件，經過文件讀寫來緩存數據。他們的實現都比較簡單，性能也都相近，缺點也是一樣的：不方便擴展、沒有元數據、難以實現較好的淘汰算法、數據統計緩慢。

FastImageCache 採用的是 mmap 將文件映射到內存。用過 MongoDB 的人應該很熟悉 mmap 的缺陷：熱數據的文件不要超過物理內存大小，否則 mmap 會致使內存交換嚴重下降性能；另外內存中的數據是定時 flush 到文件的，若是數據還未同步時程序掛掉，就會致使數據錯誤。拋開這些缺陷來講，mmap 性能很是高。

NSURLCache、FBDiskCache 都是基於 SQLite 數據庫的。基於數據庫的緩存能夠很好的支持元數據、擴展方便、數據統計速度快，也很容易實現 LRU 或其餘淘汰算法，惟一不肯定的就是數據庫讀寫的性能，爲此我評測了一下 SQLite 在真機上的表現。iPhone 6 64G 下，SQLite 寫入性能比直接寫文件要高，但讀取性能取決於數據大小：當單條數據小於 20K 時，數據越小 SQLite 讀取性能越高；單條數據大於 20K 時，直接寫爲文件速度會更快一些。這和 SQLite 官網的描述基本一致。另外，直接從官網下載最新的 SQLite 源碼編譯，會比 iOS 系統自帶的 sqlite3.dylib 性能要高不少。基於 SQLite 的這種表現，磁盤緩存最好是把 SQLite 和文件存儲結合起來：key-value 元數據保存在 SQLite 中，而 value 數據則根據大小不一樣選擇 SQLite 或文件存儲。NSURLCache 選定的數據大小的閾值是 16K；FBDiskCache 則把全部 value 數據都保存成了文件。

個人 YYDiskCache 也是採用的 SQLite 配合文件的存儲方式，在 iPhone 6 64G 上的性能基準測試結果見下圖。在存取小數據 (NSNumber) 時，YYDiskCache 的性能遠遠高出基於文件存儲的庫；而較大數據的存取性能則比較接近了。但得益於 SQLite 存儲的元數據，YYDiskCache 實現了 LRU 淘汰算法、更快的數據統計，更多的容量控制選項。

 

https://blog.ibireme.com/2015/10/26/yycache/

 

iOS緩存設計（閱讀筆記）

市面上常見的緩存庫分類

基於文件系統 ：TMDiskCache, PINDiskCache, SDWebImage

優勢：實現都比較簡單
缺點：不方便擴展、沒有元數據、難以實現較好的淘汰算法、數據統計緩慢。

基於mmap ：MMKV， FastImageCache,

優勢：直接在內存中操做文件，對比文件 I/O 更快
缺點：熱數據的文件不要超過物理內存大小，否則 mmap 會致使內存交換嚴重下降性能，若是數據還未同步時程序掛掉，就會致使數據錯誤
（關於mmap詳解）

基於 SQLite : YapDataBase, FMDB，NSURLCache、FBDiskCache

優勢： 支持元數據、擴展方便、數據統計速度快，也很容易實現 LRU 或其餘淘汰算法
缺點：單條數據較大的時候讀寫性能較差。

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