SDWebimage的原理和使用机制

时间：2024-08-04 22:35:02

对于ASIHttp请求和AFNetworking请求都有关于图片缓存机制的使用，但是相对于专注运用在图片使用的SDWebimage来说，又有不一样的使用效果，最主要的体现在缓存数据的转换。

SDWebImage是一个很厉害的图片缓存的框架。以前是ASIHttp+AsyncImage，后来使用AFNetworking集成的UIImageView+AFNetworking.h，但后者对于图片的缓存实际应用的是NSURLCache自带的cache机制。而NSURLCache每次都要把缓存的raw
 data 再转化为UIImage，就带来了数据处理和内存方面的更多操作。具体的比较在这里。

SDWebImage提供了如下三个category来进行缓存。

这个类库提供一个UIImageView类别以支持加载来自网络的远程图片。具有缓存管理、异步下载、同一个URL下载次数控制和优化等特征。

SDWebImage 加载图片的流程

  1. 入口 setImageWithURL:placeholderImage:options: 会先把 placeholderImage 显示，然后 SDWebImageManager 根据 URL 开始处理图片。
  2. 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:.
  3. 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。
  4. SDWebImageManagerDelegate 回调 webImageManager:didFinishWithImage: 到 UIImageView+WebCache 等前端展示图片。
  5. 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。
  6. 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:。
  7. 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。
  8. 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:。
  9. 共享或重新生成一个下载器 SDWebImageDownloader 开始下载图片。
  10. 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。
  11. connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。
  12. connectionDidFinishLoading: 数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。
  13. 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。
  14. 在主线程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解码完成，imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回调给 SDWebImageDownloader。
  15. imageDownloader:didFinishWithImage: 回调给 SDWebImageManager 告知图片下载完成。
  16. 通知所有的 downloadDelegates 下载完成，回调给需要的地方展示图片。
  17. 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。
  18. 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。
  19. SDWI 也提供了 UIButton+WebCache 和 MKAnnotationView+WebCache，方便使用。
  20. SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片，方便后续使用

SDWebImage库的作用

通过对UIImageView的类别扩展来实现异步加载替换图片的工作。

主要用到的对象：

1、UIImageView (WebCache)类别，入口封装，实现读取图片完成后的回调

2、SDWebImageManager，对图片进行管理的中转站，记录那些图片正在读取。

向下层读取Cache（调用SDImageCache），或者向网络读取对象（调用SDWebImageDownloader） 。

实现SDImageCache和SDWebImageDownloader的回调。

3、SDImageCache，根据URL的MD5摘要对图片进行存储和读取（实现存在内存中或者存在硬盘上两种实现）

实现图片和内存清理工作。

4、SDWebImageDownloader，根据URL向网络读取数据（实现部分读取和全部读取后再通知回调两种方式）

其他类：

SDWebImageDecoder，异步对图像进行了一次解压⋯⋯

相关问题：

1、SDImageCache是怎么做数据管理的?

SDImageCache分两个部分，一个是内存层面的，一个是硬盘层面的。

内存层面的相当是个缓存器，以Key-Value的形式存储图片。当内存不够的时候会清除所有缓存图片。

用搜索文件系统的方式做管理，文件替换方式是以时间为单位，剔除时间大于一周的图片文件。

当SDWebImageManager向SDImageCache要资源时，先搜索内存层面的数据，如果有直接返回，没有的话去访问磁盘，将图片从磁盘读取出来，然后做Decoder，将图片对象放到内存层面做备份，再返回调用层。

2、为啥必须做Decoder?

通过这个博客：http://www.cocoanetics.com/2011/10/avoiding-image-decompression-sickness/

现在明白了，由于UIImage的imageWithData函数是每次画图的时候才将Data解压成ARGB的图像，

所以在每次画图的时候，会有一个解压操作，这样效率很低，但是只有瞬时的内存需求。

为了提高效率通过SDWebImageDecoder将包装在Data下的资源解压，然后画在另外一张图片上，这样这张新图片就不再需要重复解压了。



以最为常用的UIImageView为例:

  1. UIImageView+WebCache:  setImageWithURL:placeholderImage:options: 先显示 placeholderImage
    ，同时由SDWebImageManager 根据 URL 来在本地查找图片。
  2. SDWebImageManager: downloadWithURL:delegate:options:userInfo: SDWebImageManager是将UIImageView+WebCache同SDImageCache链接起来的类， SDImageCache： queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:用来从缓存根据CacheKey查找图片是否已经在缓存中
  3. 如果内存中已经有图片缓存， SDWebImageManager会回调SDImageCacheDelegate : imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:
  4. 而 UIImageView+WebCache 则回调SDWebImageManagerDelegate:  webImageManager:didFinishWithImage:来显示图片。
  5. 如果内存中没有图片缓存，那么生成 NSInvocationOperation 添加到队列，从硬盘查找图片是否已被下载缓存。
  6. 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:。
  7. 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。
  8. 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:。
  9. 共享或重新生成一个下载器 SDWebImageDownloader 开始下载图片。
  10. 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。
  11. connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。
  12. connectionDidFinishLoading: 数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。
  13. 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。
  14. 在主线程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解码完成，imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回调给
    SDWebImageDownloader。
  15. imageDownloader:didFinishWithImage: 回调给 SDWebImageManager 告知图片下载完成。
  16. 通知所有的 downloadDelegates 下载完成，回调给需要的地方展示图片。
  17. 将图片保存到 SDImageCache 中，内存缓存和硬盘缓存同时保存。
  18. 写文件到硬盘在单独 NSInvocationOperation 中完成，避免拖慢主线程。
  19. 如果是在iOS上运行，SDImageCache 在初始化的时候会注册notification 到 UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification 以及  UIApplicationWillTerminateNotification,在内存警告的时候清理内存图片缓存，应用结束的时候清理过期图片。
  20. SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片，方便后续使用。

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