SDWebImage.png

簡析

前段時(shí)間卧秘，和一個(gè)小伙交流鳖链，那小伙問我：
小伙：“NSString聲明屬性時(shí)姆蘸，用什么修飾？”
我：“copy”
小伙：“為什么用copy芙委，用strong有什么問題么逞敷？”
我：“如果使用strong修飾,只是對字符串做了淺拷貝，當(dāng)某個(gè)對象持有這個(gè)屬性時(shí)灌侣，會改變這個(gè)屬性值推捐。”
小伙：“那我就想讓它改變呢侧啼？”
我：“......(⊙o⊙)?”

出來混也有三年了牛柒，竟然又在最基礎(chǔ)的上面栽了，好尷尬痊乾。其實(shí)說到底還是自己內(nèi)功修為不夠焰络。蜻蜓點(diǎn)水，對于開發(fā)者而言是大忌符喝，做過幾款A(yù)PP就覺得自己怎樣怎樣闪彼，真真是井底之蛙。
做為iOS開發(fā)者协饲，相信大家都會或多或少的使用或了解過SDWebImage畏腕，剖析其源碼的文章不在少數(shù)，今天我從問題驅(qū)動的角度來簡單梳理下我所理解的SDWebImage茉稠。

SDWebImages圖片類型識別問題

大家都知道描馅，UIImageView默認(rèn)情況下只能加載png類型的圖片，加載jpg/gif等類型時(shí)是要單獨(dú)處理的而线，那么SDWebImage是怎么識別網(wǎng)絡(luò)圖片的類型呢铭污？
閱讀源碼，大家會發(fā)現(xiàn)在NSData的分類文件NSData+ImageContentType.m中膀篮，它是根據(jù)文件頭來識別嘹狞，即圖片流文件的第一個(gè)字節(jié)判斷。

#import "NSData+ImageContentType.h"
@implementation NSData (ImageContentType)

+ (SDImageFormat)sd_imageFormatForImageData:(nullable NSData *)data {
    if (!data) {
        return SDImageFormatUndefined;
    }
    uint8_t c;
    [data getBytes:&c length:1];
    switch (c) {
        case 0xFF:
            return SDImageFormatJPEG;
        case 0x89:
            return SDImageFormatPNG;
        case 0x47:
            return SDImageFormatGIF;
        case 0x49:
        case 0x4D:
            return SDImageFormatTIFF;
        case 0x52:
            // R as RIFF for WEBP
            if (data.length < 12) {
                return SDImageFormatUndefined;
            }
            NSString *testString = [[NSString alloc] initWithData:[data subdataWithRange:NSMakeRange(0, 12)] encoding:NSASCIIStringEncoding];
            if ([testString hasPrefix:@"RIFF"] && [testString hasSuffix:@"WEBP"]) {
                return SDImageFormatWebP;
            }
    }
    return SDImageFormatUndefined;
}
@end

OpenCV圖片類型識別也類似誓竿，參見：include1224的博客：讀文件頭判斷圖片類型

SDWebImage的下載隊(duì)列機(jī)制

SDWebImage加載網(wǎng)絡(luò)圖片的方式是異步加載的方式磅网，不管是從性能方面還是從為用戶節(jié)省流量的角度而言，SDWebImage做的都是比較好的筷屡。
那么涧偷，問題來了:
1簸喂、 異步加載多張圖片時(shí)，SDWebImage是怎么處理的燎潮？是否有對應(yīng)的并發(fā)隊(duì)列喻鳄？
2、如果有确封，它的并發(fā)隊(duì)列運(yùn)行機(jī)制是怎樣的呢除呵？既然是并發(fā)隊(duì)列，最大的并發(fā)數(shù)是多少隅肥？
3竿奏、當(dāng)多個(gè)圖片下載任務(wù)結(jié)束時(shí)，在隊(duì)列中移除的策略是怎樣的腥放，是先進(jìn)先出泛啸？還是后進(jìn)先出？
4秃症、當(dāng)某個(gè)圖片的URL為錯誤鏈接候址，或者服務(wù)器異常，或者網(wǎng)絡(luò)異常的情況下种柑，SDWebImage有沒有異常超時(shí)處理岗仑？如果有超時(shí)機(jī)制，時(shí)長是多少呢聚请？
下面我將一一為大家找到答案：
SDWebImage網(wǎng)絡(luò)圖片下載是通過SDWebImageDownloader和SDWebImageDownloaderOperation類來完成的荠雕。

• SDWebImageDownloaderOperation封裝了單個(gè)圖片下載操作，它有一個(gè)start方法用來開啟一個(gè)下載任務(wù)驶赏，看源碼可以看到炸卑，在start方法體中有一段：

NSURLSessionConfiguration *sessionConfig = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];
sessionConfig.timeoutIntervalForRequest = 15;

在內(nèi)部明確寫了單個(gè)任務(wù)的超時(shí)時(shí)間15秒。

• SDWebImageDownloader是用來管理SDWebImageDownloaderOperation圖片下載任務(wù)的（另外在SDWebImageDownloader中也可以配置任務(wù)超時(shí)時(shí)長）煤傍，它持有多個(gè)公有屬性：maxConcurrentDownloads（最大并發(fā)數(shù)）盖文、downloadTimeout（任務(wù)超時(shí)時(shí)長）、executionOrder（隊(duì)列執(zhí)行方式）等蚯姆，維護(hù)著一個(gè)私有并發(fā)下載隊(duì)列downloadQueue和一個(gè)最新任務(wù)添加任務(wù)lastAddedOperation五续。
  看源碼我們可以輕松了解到，SDWebImage的下載隊(duì)列默認(rèn)情況下是SDWebImageDownloaderFIFOExecutionOrder龄恋，是先進(jìn)先出的疙驾，下載隊(duì)列并發(fā)數(shù)為6。

downloadQueue.maxConcurrentOperationCount = 6;
downloadTimeout： 15.0;
executionOrder: SDWebImageDownloaderFIFOExecutionOrder;

• 詳見源碼：

@interface SDWebImageDownloader () 
@property (strong, nonatomic, nonnull) NSOperationQueue *downloadQueue;
......
@end
- (nonnull instancetype)initWithSessionConfiguration:(nullable NSURLSessionConfiguration *)sessionConfiguration {
    if ((self = [super init])) {
        _operationClass = [SDWebImageDownloaderOperation class];
        _shouldDecompressImages = YES;
        _executionOrder = SDWebImageDownloaderFIFOExecutionOrder;
        _downloadQueue = [NSOperationQueue new];
        _downloadQueue.maxConcurrentOperationCount = 6;
        _downloadQueue.name = @"com.hackemist.SDWebImageDownloader";
        _URLOperations = [NSMutableDictionary new];
#ifdef SD_WEBP
        _HTTPHeaders = [@{@"Accept": @"image/webp,image/*;q=0.8"} mutableCopy];
#else
        _HTTPHeaders = [@{@"Accept": @"image/*;q=0.8"} mutableCopy];
#endif
        _barrierQueue = dispatch_queue_create("com.hackemist.SDWebImageDownloaderBarrierQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
        _downloadTimeout = 15.0;
        sessionConfiguration.timeoutIntervalForRequest = _downloadTimeout;
        /**
         *  Create the session for this task
         *  We send nil as delegate queue so that the session creates a serial operation queue for performing all delegate
         *  method calls and completion handler calls.
         */
        self.session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:sessionConfiguration
                                                     delegate:self
                                                delegateQueue:nil];
    }
    return self;
}

SDWebImage緩存機(jī)制

SDWebImage緩存機(jī)制其實(shí)由兩部分組成：內(nèi)存緩存篙挽、磁盤緩存荆萤。從SDImageCache文件中我們可以清楚地看出這一點(diǎn)，其中memCache即內(nèi)存緩存铣卡，diskCachePath即磁盤緩存链韭，數(shù)據(jù)文件存儲在沙盒中：

@interface SDImageCache ()
@property (strong, nonatomic, nonnull) NSCache *memCache;
@property (strong, nonatomic, nonnull) NSString *diskCachePath;
......
@end

內(nèi)存緩存
先說下內(nèi)存緩存memCache，為了完善內(nèi)存緩存煮落，SDWebImage實(shí)現(xiàn)了NSCache的一個(gè)子類AutoPurgeCache敞峭，擴(kuò)充了NSCache，當(dāng)內(nèi)存警告時(shí)蝉仇，它會接受UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification通知旋讹，自動執(zhí)行removeAllObjects操作。

@interface AutoPurgeCache : NSCache
@end
@implementation AutoPurgeCache
- (nonnull instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
#if SD_UIKIT
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(removeAllObjects) name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
#endif
    }
    return self;
}
- (void)dealloc {
#if SD_UIKIT
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
#endif
}
@end

如果大家細(xì)心的話會發(fā)現(xiàn)轿衔，SDWebImage做了內(nèi)存緩存沉迹，當(dāng)我們頻繁的使用SDWebImage加載多張圖片時(shí)，卻為何基本不會出現(xiàn)內(nèi)存暴漲的情況呢害驹？其實(shí)這一切歸功于自動釋放池@autoreleasepool鞭呕。
磁盤緩存
接下來咱們說下磁盤緩存，磁盤緩存文件是存儲在沙盒中的宛官，存儲過程比較復(fù)雜葫松。我先簡單說下，SDWebImage加載圖片的大致流程底洗，相信從中腋么，大家會對diskCache有所了解。
在使用SDWebImage時(shí)亥揖，往往是從UIImageView+WebCache文件開始的珊擂，我們使用SDWebImage第一步就是要引入U(xiǎn)IImageView的分類WebCache，然后調(diào)用sd_setImageWithURL:方法费变，完成圖片的異步加載摧扇。
圖片加載的具體流程如下：

• 調(diào)用sd_setImageWithURL方法時(shí)，它首先是通過URL作為key查詢內(nèi)存緩存胡控，即SDImageCache的memCache屬性扳剿，如果存在直接顯示到View上。
• 反之昼激，將通過md5編碼URL作為文件名庇绽，去沙盒（即SDImageCache的diskCachePath路徑下）中查詢有無此文件，如果存在橙困，就把沙盒中的文件加載到內(nèi)存緩存memCache中瞧掺，然后通過SDWebImageDecoder解碼后，直接顯示到View上凡傅。
• 如果沙盒中不存在辟狈，則先將占位圖片placeholderImage加載到View上，緊接著去SDWebImageDownloader的downloadQueue隊(duì)列中，查找是否有正在下載該圖片的下載任務(wù)哼转，如果存在繼續(xù)該任務(wù)明未。
• 如果下載隊(duì)列不存在，創(chuàng)建圖片下載任務(wù)SDWebImageDownloaderOperation壹蔓，然后通過lastAddedOperation趟妥，根據(jù)對應(yīng)的機(jī)制添加到下載并發(fā)隊(duì)列downloadQueue中，下載完畢后佣蓉，將操作在隊(duì)列中移除披摄，將圖片添加到內(nèi)存緩存中，直接顯示到View勇凭，并將該文件壓縮編碼后存儲到沙盒中疚膊，將通過md5編碼URL作為文件名。

相信看到上面的流程后虾标，大家對磁盤緩存機(jī)制有所了解寓盗，當(dāng)然也帶來了一些疑問，比如：
1夺巩、圖片文件為什么使用md5編碼的URL作為文件名贞让？
2、磁盤緩存柳譬，既然稱為緩存喳张，就肯定有一定的時(shí)間期限，緩存的時(shí)長是多少美澳？
3销部、文件過期之后，在什么時(shí)機(jī)清除過期圖片文件的制跟？
4舅桩、沙盒大小是有限度的，那么為SDWebImage預(yù)留的磁盤空間有沒有大小限制雨膨？
5擂涛、如果我想清空所有的SDWebImage緩存怎么清除？如果我們需要清除特定的圖片緩存又該怎么處理聊记？
下文撒妈，我將為大家一一解答這一系列疑問：

SDWebImage緩存圖片命名問題

SDWebImage是怎樣維護(hù)緩存圖片的？在SDImageCache文件中排监，我們不難發(fā)現(xiàn)狰右，它是利用了MD5的壓縮性特性、容易計(jì)算舆床、強(qiáng)抗碰撞等特性棋蚌，將圖片的URL進(jìn)行md5編碼嫁佳，作為文件名存儲到沙盒中的。

MD5百度百科
MD5算法具有以下特點(diǎn)：
1谷暮、壓縮性：任意長度的數(shù)據(jù)蒿往，算出的MD5值長度都是固定的。
2坷备、容易計(jì)算：從原數(shù)據(jù)計(jì)算出MD5值很容易熄浓。
3情臭、抗修改性：對原數(shù)據(jù)進(jìn)行任何改動省撑，哪怕只修改1個(gè)字節(jié)，所得到的MD5值都有很大區(qū)別俯在。
4竟秫、強(qiáng)抗碰撞：已知原數(shù)據(jù)和其MD5值，想找到一個(gè)具有相同MD5值的數(shù)據(jù)（即偽造數(shù)據(jù)）是非常困難的跷乐。

- (nullable NSString *)cachePathForKey:(nullable NSString *)key inPath:(nonnull NSString *)path {
    NSString *filename = [self cachedFileNameForKey:key];
    return [path stringByAppendingPathComponent:filename];
}
- (nullable NSString *)defaultCachePathForKey:(nullable NSString *)key {
    return [self cachePathForKey:key inPath:self.diskCachePath];
}
- (nullable NSString *)cachedFileNameForKey:(nullable NSString *)key {
    const char *str = key.UTF8String;
    if (str == NULL) {
        str = "";
    }
    unsigned char r[CC_MD5_DIGEST_LENGTH];
    CC_MD5(str, (CC_LONG)strlen(str), r);
    NSString *filename = [NSString stringWithFormat:@"%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%02x%@",
                          r[0], r[1], r[2], r[3], r[4], r[5], r[6], r[7], r[8], r[9], r[10],
                          r[11], r[12], r[13], r[14], r[15], [key.pathExtension isEqualToString:@""] ? @"" : [NSString stringWithFormat:@".%@", key.pathExtension]];
    return filename;
}

SDWebImage緩存文件保留時(shí)長及緩存空間大小

既然是緩存肥败，肯定有相應(yīng)的時(shí)間期限，默認(rèn)情況下SDWebImage的緩存時(shí)長為一周愕提，并且緩存空間可以自定義馒稍。

#import "SDImageCacheConfig.h"
static const NSInteger kDefaultCacheMaxCacheAge = 60 * 60 * 24 * 7; // 1 week
@implementation SDImageCacheConfig

- (instancetype)init {
    if (self = [super init]) {
        _shouldDecompressImages = YES;
        _shouldDisableiCloud = YES;
        _shouldCacheImagesInMemory = YES;
        _maxCacheAge = kDefaultCacheMaxCacheAge;
        _maxCacheSize = 0;
    }
    return self;
}
@end

過濾URL，禁用緩存

如果想過濾特定URL浅侨，不使用緩存機(jī)制纽谒，可以在對應(yīng)位置加入如下代碼過濾。

SDWebImageManager.sharedManager.cacheKeyFilter = ^NSString * _Nullable(NSURL * _Nullable url) {

        url = [[NSURL alloc] initWithScheme:url.scheme host:url.host path:url.path];
        NSLog(@"url.scheme:%@, url.host:%@, url.path: %@", url.scheme, url.host, url.path);
        // if([[url.host absoluteString] isEqualToString:@"upload-images.jianshu.io"])
        if ([[url absoluteString] isEqualToString:@"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/949086-5d2c51f1e3a9cddd.png"])
        {
            return nil;
        }
        return [url absoluteString];
    };

清除特定圖片緩存

剛說過如输，SDWebImage加載圖片是有緩存的鼓黔，默認(rèn)存儲一周的時(shí)間。使用SDWebImage加載同樣URL的圖片時(shí)不见，優(yōu)先會從緩存中取澳化，而不是每次重新請求加載，那么問題來了稳吮，我們的頭像/廣告圖等缎谷，需要實(shí)時(shí)刷新，我們要需要清除特定的圖片緩存灶似。
單單就頭像/廣告圖更新問題而言列林，無非是更新緩存問題，有很多方法解決喻奥，

• 使用options:SDWebImageRefreshCached刷新緩存席纽，但是有些童鞋反應(yīng)該方法有閃爍問題，甚至有時(shí)并沒有更新圖片撞蚕，所以保險(xiǎn)起見润梯，最好還是手動清緩存的方式。
• 每次清除掉圖片緩存，重新加載的方式纺铭，代碼如下：

    NSURL *imageURL = [NSURL URLWithString:@"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/949086-5d2c51f1e3a9cddd.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/999"];
// 獲取對應(yīng)URL鏈接的key
    NSString *key = [[SDWebImageManager sharedManager] cacheKeyForURL:imageURL];
    NSString *pathStr = [[SDImageCache sharedImageCache] defaultCachePathForKey:key];
    NSLog(@"key存儲的路徑: %@", pathStr);
// 刪除對應(yīng)key的文件
    [[SDImageCache sharedImageCache] removeImageForKey:key withCompletion:^{
        [self.tempImageView sd_setImageWithURL:imageURL placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placeholderHead.png"]];
    }];

清除過期文件的時(shí)機(jī)

通過上文的解答寇钉，大家知道磁盤緩存的文件是有時(shí)間期限的，那么舶赔，SDWebImage在什么時(shí)機(jī)清除過期文件的呢扫倡？在SDImageCache文件我們同樣可以得到答案：
清除過期舊文件的時(shí)間點(diǎn)有兩處：程序切到后臺、殺死APP時(shí)竟纳。

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(deleteOldFiles) name:UIApplicationWillTerminateNotification object:nil];

[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(backgroundDeleteOldFiles) name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification object:nil];

具體源碼如下：

@interface AutoPurgeCache : NSCache
@end

@implementation AutoPurgeCache

- (nonnull instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
#if SD_UIKIT
        [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(removeAllObjects) name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
#endif
    }
    return self;
}
- (void)dealloc {
#if SD_UIKIT
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
#endif
}

@end

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