【iOS】SDWebImage的實現原理

SDWebImage是咱們在平常開發中經常使用的一個圖片加載庫。它都有什麼功能呢？

1.一個添加了web圖片加載和緩存管理的UIImageView分類；

2.一個異步圖片下載器；

3.一個異步的內存加磁盤綜合存儲圖片而且自動處理過時圖片；

4.支持動態gif圖；

5.支持webP格式的圖片；

6後天圖片解壓處理；

7.確保一樣的圖片url不會下載屢次；

8.確保僞造的圖片url不會重複嘗試下載；

9.確保主線程不會阻塞

基本使用：

// 經常使用簡單設置
 [cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"]];

// 設置圖片並計算下載進度
/*

     第一個參數：要下載圖片的url地址

     第二個參數：設置該imageView的佔位圖片

     第三個參數：傳一個枚舉值，告訴程序你下載圖片的策略是什麼

     第一個block塊：獲取當前圖片數據的下載進度

         receivedSize：已經下載完成的數據大小

         expectedSize：該文件的數據總大小

     第二個block塊：當圖片下載完成以後執行該block中的代碼

         image:下載獲得的圖片數據

         error:下載出現的錯誤信息

         SDImageCacheType：圖片的緩存策略（不緩存，內存緩存，沙盒緩存）

         imageURL：下載的圖片的url地址

     */

[cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"] options:SDWebImageRetryFailed progress:^(NSInteger receivedSize, NSInteger expectedSize) {

        //計算當前圖片的下載進度

        NSLog(@"%.2f",1.0 *receivedSize / expectedSize);

    } completed:^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, NSURL *imageURL) {

    }];

// 系統級內存警告如何處理（面試重點）

//取消當前正在進行的全部下載操做
[[SDWebImageManager sharedManager] cancelAll];
//清除緩存數據
//cleanDisk：刪除過時的文件數據，計算當前未過時的已經下載的文件數據的大小，若是發現該數據大小大於咱們設置的最大緩存數據大小，那麼程序內部會按照按文件數據緩存的時間從遠到近刪除，知道小於最大緩存數據爲止。
    //clearMemory:直接刪除文件，從新建立新的文件夾
    [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache cleanDisk];

    [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache clearMemory];

// SDWebImage默認緩存時間是一週

// 如何播放Gif圖片
 /*

    1 把用戶傳入的gif圖片->NSData

    2 根據該Data建立一個圖片數據源（NSData->CFImageSourceRef）

    3 計算該數據源中一共有多少幀，把每一幀數據取出來放到圖片數組中

    4 根據獲得的數組+計算的動畫時間-》可動畫的image

    [UIImage animatedImageWithImages:images duration:duration];

    */

// 如何判斷當前圖片類型，只判斷圖片二進制數據的第一個字節
 + (NSString *)sd_contentTypeForImageData:(NSData *)data;

// 內部如何進行緩存處理？
// 使用了NSCache類，使用和NSDictionary相似

//  沙盒緩存圖片的命名方式爲對該圖片的URL進行MD5加密  echo -n "url" |MD5

//  當接收到內存警告以後，內部會自動清理內存緩存

//  圖片的下載順序，默認是先進先出的

 內部結構

 

SDWebImageManger是由一個SDWebImageDownloader(負責下載網絡圖片),SDImageCache(一個處理緩存的類)共同構成的類
SDWebImage提供了以下三個category來進行緩存。MKAnnotationView + WebCache 地圖大頭針、UIButton + WebCache 給按鈕設置圖片、UIImageView + WebCache imageView的圖片

加載圖片流程   

1.入口方法
setImageWithURL :placeholderImage: options:
這個方法默認狀況下先顯示 placeholderImage ，同時由SDWebImageManager根據 URL 來在本地查找圖片。
2.進入方法
SDWebImageManager: downloadWithURL:delegate:options:userInfo:
SDWebImageManager是將UIImageView+WebCache同SDImageCache連接起來的類，圖片緩存是在內存緩存一份,在磁盤緩存一份.
SDImageCache： queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:
用來（根據CacheKey）查找圖片是否已經在內存緩存中
3.首先在緩存中查找。若是內存中已經有圖片緩存，SDWebImageManager會回調
SDImageCacheDelegate : imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:
4.而UIImageView+WebCache則回調
SDWebImageManagerDelegate: webImageManager:didFinishWithImage:前端來顯示圖片。
5.若是內存中沒有圖片緩存，那麼生成 NSInvocationOperation添加到隊列，從硬盤查找圖片是否已被下載緩存。
6.根據URLKey 在硬盤緩存目錄下嘗試讀取圖片文件。這一步是在 NSOperation 進行的操做，因此回主線程進行結果回調 notifyDelegate:。
7.若是上一操做從硬盤讀取到了圖片，將圖片添加到內存緩存中（若是空閒內存太小，會先清空內存緩存）。而後SDImageCacheDelegate回調 
imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:。進而回調展現圖片。
8.若是從硬盤緩存目錄沒有讀取到圖片,說明全部緩存都不存在該圖片，須要下載圖片，回調 
imageCache:didNotFindImageForKey:userInfo:。
9.共享或從新生成一個下載器 SDWebImageDownloader 開始下載圖片。圖片下載由NSURLConnection來作，實現相關 delegate 來判斷圖片下載中、下載完成和下載失敗。
10.connection:didReceiveData:中利用 ImageIO 作了按圖片下載進度加載效果。connectionDidFinishLoading:數據下載完成後交給 SDWebImageDecoder 作圖片解碼處理。
11.圖片解碼處理在一個 NSOperationQueue 完成，不會拖慢主線程 UI。若是有須要對下載的圖片進行二次處理，最好也在這裏完成，效率會好不少。
12.在主線程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo:宣告解碼完成，imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo:回調給 SDWebImageDownloader。imageDownloader:didFinishWithImage: 回調給 SDWebImageManager告知圖片下載完成。
13.通知全部的 downloadDelegates 下載完成，回調給須要的地方展現圖片。
14.將圖片保存到 SDImageCache中，內存緩存和磁盤緩存同時進行保存。寫文件到磁盤在單獨 NSInvocationOperation中完成，避免拖慢主線程。
15.若是是在iOS上運行，SDImageCache 在初始化的時候會註冊notification 到 UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification以及UIApplicationWillTerminateNotification,在內存警告的時候清理內存圖片緩存，應用結束的時候清理過時圖片。
16.SDWebImagePrefetcher能夠預先下載圖片，方便後續使用。

SDWebImage在清理圖片緩存時的原理：

- (void)applicationDidReceiveMemoryWarning:(UIApplication *)application {
    /**
     *若是接收到內存警告，那麼應該清空內存緩存，而後中止當前全部的下載操做
        cleanDisk：清除已通過期的圖片
        cleanDisk：刪除緩存目錄中全部的緩存圖片（內部就是刪除了整個文件夾，再從新建立一個）
        SDWebImage默認的緩存時間是多長：1星期
        SDWebImage是如何播放gif圖片的：取出gif中的每一幀圖片，從新生成新的可動畫的圖片
     */
    [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache clearMemory];
    // 取消全部的下載
    [[SDWebImageManager sharedManager] cancelAll];
}

SDWebImage在cleanMemary(清除緩存)時的運行原理：

遍歷緩存目錄,刪除全部過時圖片

統計沒有過時的圖片的總大小

判斷沒有過時的圖片的總大小是否超過了最大的緩存大小

若是過時圖片超過緩存總大小就會繼續刪除沒有過時的圖片,從大到小的刪除

SDImageCache是怎麼作數據管理的?

SDImageCache分兩個部分，一個是內存層面的，一個是硬盤層面的。
內存層面的至關是個緩存器，以Key-Value的形式存儲圖片。當內存不夠的時候會清除全部緩存圖片。用搜索文件系統的方式作管理，文件替換方式是以時間爲單位，剔除時間大於一週的圖片文件。當SDWebImageManager向SDImageCache要資源時，先搜索內存層面的數據，若是有直接返回，沒有的話去訪問磁盤，將圖片從磁盤讀取出來，而後作Decoder，將圖片對象放到內存層面作備份，再返回調用層
clearDisk （NSCache）清空磁盤緩存，將全部緩存目錄中的文件，所有刪除！ 實際工做，將緩存目錄直接刪除，再次建立一個同名空目錄！cleanDisk （接收到應用程序將要終止通知）清理磁盤緩存策略
cleanDisk執行過程：
1.獲取磁盤路徑URL，根據路徑獲取資源(存入NSArray)
2.定義一個可變字典，記錄全部緩存文件
3.定義一個可變數組，遍歷資源，將過時文件記錄到可變數組裏邊，累加文件的總大小，而後遍歷過時文件數組刪除過時文件
4.若是剩餘磁盤緩存空間超出最大限額，再次執行清理操做，刪除最先的文件 循環依次刪除文件，直到低於指望的緩存限額，SDWebimage裏邊的指望限額爲最大限額的一半