SDWebImage

一個為UIImageView提供一個分類來支持遠(yuǎn)程服務(wù)器圖片加載的庫膨蛮。

功能簡介：

      1敞葛、一個添加了web圖片加載和緩存管理的UIImageView分類
      2惹谐、一個異步圖片下載器
      3、一個異步的內(nèi)存加磁盤綜合存儲圖片并且自動處理過期圖片
      4综液、支持動態(tài)gif圖
      5、支持webP格式的圖片
      6檩奠、后臺圖片解壓處理
      7埠戳、確保同樣的圖片url不會下載多次
      8整胃、確保偽造的圖片url不會重復(fù)嘗試下載
      9屁使、確保主線程不會阻塞

工作流程

1蛮寂、入口 setImageWithURL:placeholderImage:options: 會先把 placeholderImage 顯示，然后 SDWebImageManager 根據(jù) URL 開始處理圖片及老。

2骄恶、進(jìn)入 SDWebImageManager-downloadWithURL:delegate:options:userInfo:，交給 SDImageCache 從緩存查找圖片是否已經(jīng)下載 queryDiskCacheForKey:delegate:userInfo:.

3匕垫、先從內(nèi)存圖片緩存查找是否有圖片僧鲁，如果內(nèi)存中已經(jīng)有圖片緩存，SDImageCacheDelegate 回調(diào) imageCache:didFindImage:forKey:userInfo: 到 SDWebImageManager。

4悔捶、SDWebImageManagerDelegate 回調(diào) webImageManager:didFinishWithImage: 到 UIImageView+WebCache 等前端展示圖片铃慷。

5、如果內(nèi)存緩存中沒有蜕该，生成 NSInvocationOperation 添加到隊列開始從硬盤查找圖片是否已經(jīng)緩存。

6堂淡、根據(jù) URLKey 在硬盤緩存目錄下嘗試讀取圖片文件敛滋。這一步是在 NSOperation 進(jìn)行的操作，所以回主線程進(jìn)行結(jié)果回調(diào) notifyDelegate:蹋肮。

7胶滋、如果上一操作從硬盤讀取到了圖片，將圖片添加到內(nèi)存緩存中（如果空閑內(nèi)存過小皆的，會先清空內(nèi)存緩存）覆履。SDImageCacheDelegate 回調(diào) imageCache:didFindImage:forKey:userInfo:。進(jìn)而回調(diào)展示圖片费薄。

8硝全、如果從硬盤緩存目錄讀取不到圖片，說明所有緩存都不存在該圖片楞抡，需要下載圖片伟众，回調(diào) imageCache:didNotFindImageForKey:userInfo:。

9召廷、共享或重新生成一個下載器 SDWebImageDownloader 開始下載圖片凳厢。

10、圖片下載由 NSURLConnection 來做竞慢，實現(xiàn)相關(guān) delegate 來判斷圖片下載中先紫、下載完成和下載失敗。

11筹煮、connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按圖片下載進(jìn)度加載效果泡孩。connectionDidFinishLoading: 數(shù)據(jù)下載完成后交給 SDWebImageDecoder 做圖片解碼處理。

12寺谤、圖片解碼處理在一個 NSOperationQueue 完成仑鸥，不會拖慢主線程 UI。如果有需要對下載的圖片進(jìn)行二次處理变屁，最好也在這里完成眼俊，效率會好很多。

13粟关、在主線程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解碼完成疮胖，imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回調(diào)給 SDWebImageDownloader。imageDownloader:didFinishWithImage: 回調(diào)給 SDWebImageManager 告知圖片下載完成。

14澎灸、通知所有的 downloadDelegates 下載完成院塞，回調(diào)給需要的地方展示圖片。將圖片保存到 SDImageCache 中性昭，內(nèi)存緩存和硬盤緩存同時保存拦止。寫文件到硬盤也在以單獨 NSInvocationOperation 完成，避免拖慢主線程糜颠。

15汹族、SDImageCache 在初始化的時候會注冊一些消息通知，在內(nèi)存警告或退到后臺的時候清理內(nèi)存圖片緩存其兴，應(yīng)用結(jié)束的時候清理過期圖片顶瞒。

16、SDWI 也提供了 UIButton+WebCache 和 MKAnnotationView+WebCache元旬，方便使用榴徐。

17、SDWebImagePrefetcher 可以預(yù)先下載圖片匀归，方便后續(xù)使用箕速。

源碼分析

主要用到的對象

一、圖片下載

1朋譬、 SDWebImageDownloader

• 1.單例，圖片下載器兴垦，負(fù)責(zé)圖片異步下載徙赢，并對圖片加載做了優(yōu)化處理

• 2.圖片的下載操作放在一個NSOperationQueue并發(fā)操作隊列中，隊列默認(rèn)最大并發(fā)數(shù)是6

• 3.每個圖片對應(yīng)一些回調(diào)（下載進(jìn)度探越，完成回調(diào)等）狡赐，回調(diào)信息會存在downloader的URLCallbacks（一個字典，key是url地址钦幔，value是圖片下載回調(diào)數(shù)組）中枕屉，URLCallbacks可能被多個線程訪問，所以downloader把下載任務(wù)放在一個barrierQueue中鲤氢，并設(shè)置屏障保證同一時間只有一個線程訪問URLCallbacks搀擂。，在創(chuàng)建回調(diào)URLCallbacks的block中創(chuàng)建了一個NSOperation并添加到NSOperationQueue中卷玉。

• 4.每個圖片下載都是一個operation類哨颂，創(chuàng)建后添加到一個隊列中，SDWebimage定義了一個協(xié)議 SDWebImageOperation作為圖片下載操作的基礎(chǔ)協(xié)議相种，聲明了一個cancel方法威恼，用于取消操作。

@protocol SDWebImageOperation <NSObject>
-(void)cancel;
@end

• 5.對于圖片的下載，SDWebImageDownloaderOperation完全依賴于NSURLConnection類箫措，繼承和實現(xiàn)了NSURLConnectionDataDelegate協(xié)議的方法

connection:didReceiveResponse:
connection:didReceiveData:
connectionDidFinishLoading:
connection:didFailWithError:
connection:willCacheResponse:
connectionShouldUseCredentialStorage:
-connection:willSendRequestForAuthenticationChalleng
-connection:didReceiveData:方法腹备，接受數(shù)據(jù)，創(chuàng)建一個CGImageSourceRef對象斤蔓，在首次獲取數(shù)據(jù)時（圖片width植酥，height），圖片下載完成之前附迷，使用CGImageSourceRef對象創(chuàng)建一個圖片對象惧互，經(jīng)過縮放、解壓操作生成一個UIImage對象供回調(diào)使用喇伯，同時還有下載進(jìn)度處理喊儡。
注：縮放：SDWebImageCompat中SDScaledImageForKey函數(shù)
 解壓：SDWebImageDecoder文件中decodedImageWithImage

2、SDWebImageDownloaderOption

• 1.繼承自NSOperation類稻据，沒有簡單實現(xiàn)main方法艾猜，而是采用更加靈活的start方法，以便自己管理下載的狀態(tài)

• 2.start方法中創(chuàng)建了下載使用的NSURLConnections對象捻悯，開啟了圖片的下載匆赃，并拋出一個下載開始的通知，

• 3.小結(jié)：下載的核心是利用NSURLSession加載數(shù)據(jù)今缚，每個圖片的下載都有一個operation操作來完成算柳，并將這些操作放到一個操作隊列中，這樣可以實現(xiàn)圖片的并發(fā)下載姓言。

3瞬项、SDWebImageDecoder（異步對圖片進(jìn)行解碼）

二、緩存

減少網(wǎng)絡(luò)流量何荚，下載完圖片后存儲到本地囱淋，下載再獲取同一張圖片時，直接從本地獲取餐塘，提升用戶體驗妥衣，能快速從本地獲取呈現(xiàn)給用戶。
SDWebImage提供了對圖片進(jìn)行了緩存戒傻，主要由SDImageCache完成税手。該類負(fù)責(zé)處理內(nèi)存緩存以及一個可選的磁盤緩存，其中磁盤緩存的寫操作是異步的需纳，不會對UI造成影響冈止。

1、內(nèi)存緩存及磁盤緩存

• 1.內(nèi)存緩存的處理由NSCache對象實現(xiàn)候齿，NSCache類似一個集合的容器熙暴，它存儲key-value對闺属，類似于nsdictionary類，我們通常使用緩存來臨時存儲短時間使用但創(chuàng)建昂貴的對象周霉，重用這些對象可以優(yōu)化新能掂器，同時這些對象對于程序來說不是緊要的，如果內(nèi)存緊張就會自動釋放俱箱。

• 2.磁盤緩存的處理使用NSFileManager對象實現(xiàn)国瓮，圖片存儲的位置位于cache文件夾，另外SDImageCache還定義了一個串行隊列來異步存儲圖片狞谱。

• 3.SDImageCache提供了大量方法來緩存乃摹、獲取、移除及清空圖片跟衅。對于圖片的索引孵睬，我們通過一個key來索引，在內(nèi)存中伶跷，我們將其作為NSCache的key值掰读，而在磁盤中，我們用這個key值作為圖片的文件名叭莫，對于一個遠(yuǎn)程下載的圖片其url實作為這個key的最佳選擇蹈集。

2、存儲圖片
先在內(nèi)存中放置一份緩存雇初，如果需要緩存到磁盤拢肆，將磁盤緩存操作作為一個task放到串行隊列中處理，會先檢查圖片格式是jpeg還是png靖诗，將其轉(zhuǎn)換為響應(yīng)的圖片數(shù)據(jù)郭怪，最后吧數(shù)據(jù)寫入磁盤中（文件名是對key值做MD5后的串）

3、查詢圖片
內(nèi)存和磁盤查詢圖片API：

- (UIImage *)imageFromMemoryCacheForKey:(NSString *)key;
- (UIImage *)imageFromDiskCacheForKey:(NSString *)key;

查看本地是否存在key指定的圖片呻畸，使用一下API：

- (NSOperation *)queryDiskCacheForKey:(NSString *)key done:(SDWebImageQueryCompletedBlock)doneBlock;

4、移除圖片
移除圖片API：

- (void)removeImageForKey:(NSString *)key;
- (void)removeImageForKey:(NSString *)key withCompletion:(SDWebImageNoParamsBlock)completion;
- (void)removeImageForKey:(NSString *)key fromDisk:(BOOL)fromDisk;
- (void)removeImageForKey:(NSString *)key fromDisk:(BOOL)fromDisk withCompletion:(SDWebImageNoParamsBlock)completion;

5悼院、清理圖片（磁盤）

清空磁盤圖片可以選擇完全清空和部分清空伤为，完全清空就是吧緩存文件夾刪除。

- (void)clearDisk;
- (void)clearDiskOnCompletion:(SDWebImageNoParamsBlock)completion;

部分清理 會根據(jù)設(shè)置的一些參數(shù)移除部分文件据途，主要有兩個指標(biāo)：文件的緩存有效期（maxCacheAge：默認(rèn)是1周）和最大緩存空間大薪视蕖（maxCacheSize：如果所有文件大小大于最大值，會按照文件最后修改時間的逆序颖医，以每次一半的遞歸來移除哪些過早的文件位衩，知道緩存文件總大小小于最大值），具體代碼參考- (void)cleanDiskWithCompletionBlock熔萧；

6糖驴、小結(jié)
SDImageCache處理提供以上API僚祷，還提供了獲取緩存大小，緩存中圖片數(shù)量等API贮缕，
常用的接口和屬性：

（1）-getSize  ：獲得硬盤緩存的大小

（2）-getDiskCount ： 獲得硬盤緩存的圖片數(shù)量

（3）-clearMemory  ： 清理所有內(nèi)存圖片

（4）- removeImageForKey:(NSString *)key  系列的方法 ： 從內(nèi)存辙谜、硬盤按要求指定清除圖片

（5）maxMemoryCost  ：  保存在存儲器中像素的總和

（6）maxCacheSize  ：  最大緩存大小 以字節(jié)為單位。默認(rèn)沒有設(shè)置感昼，也就是為0装哆，而清理磁盤緩存的先決條件為self.maxCacheSize > 0，所以0表示無限制定嗓。

（7）maxCacheAge ： 在內(nèi)存緩存保留的最長時間以秒為單位計算蜕琴，默認(rèn)是一周

三、SDWebImageManager

實際使用中并不直接使用SDWebImageDownloader和SDImageCache類對圖片進(jìn)行下載和存儲宵溅，而是使用SDWebImageManager來管理凌简。包括平常使用UIImageView+WebCache等控件的分類，都是使用SDWebImageManager來處理层玲，該對象內(nèi)部定義了一個圖片下載器（SDWebImageDownloader）和圖片緩存（SDImageCache）

@interface SDWebImageManager : NSObject

@property (weak, nonatomic) id <SDWebImageManagerDelegate> delegate;

@property (strong, nonatomic, readonly) SDImageCache *imageCache;
@property (strong, nonatomic, readonly) SDWebImageDownloader *imageDownloader;

...

@end

SDWebImageManager聲明了一個delegate屬性号醉，其實是一個id<SDWebImageManagerDelegate>對象，代理聲明了兩個方法

// 控制當(dāng)圖片在緩存中沒有找到時辛块，應(yīng)該下載哪個圖片
- (BOOL)imageManager:(SDWebImageManager *)imageManager shouldDownloadImageForURL:(NSURL *)imageURL;

// 允許在圖片已經(jīng)被下載完成且被緩存到磁盤或內(nèi)存前立即轉(zhuǎn)換
- (UIImage *)imageManager:(SDWebImageManager *)imageManager transformDownloadedImage:(UIImage *)image withURL:(NSURL *)imageURL;

這兩個方法會在SDWebImageManager的-downloadImageWithURL:options:progress:completed:方法中調(diào)用畔派，而這個方法是SDWebImageManager類的核心所在（具體看源碼）

SDWebImageManager的幾個API：

(1）- (void)cancelAll   ： 取消runningOperations中所有的操作，并全部刪除

（2）- (BOOL)isRunning  ：檢查是否有操作在運行润绵，這里的操作指的是下載和緩存組成的組合操作

（3） - downloadImageWithURL:options:progress:completed:   核心方法

（4）- (BOOL)diskImageExistsForURL:(NSURL *)url  ：指定url的圖片是否進(jìn)行了磁盤緩存

四线椰、視圖擴(kuò)展

在使用SDWebImage的時候，使用最多的是UIImageView+WebCache中的針對UIImageView的擴(kuò)展尘盼，核心方法是sd_setImageWithURL:placeholderImage:options:progress:completed:憨愉， 其使用SDWebImageManager單例對象下載并緩存圖片。

除了擴(kuò)展UIImageView外卿捎，SDWebImage還擴(kuò)展了UIView配紫，UIButton，MKAnnotationView等視圖類午阵，具體可以參考源碼躺孝，除了可以使用擴(kuò)展的方法下載圖片，同時也可以使用SDWebImageManager下載圖片底桂。

UIView+WebCacheOperation分類：
把當(dāng)前view對應(yīng)的圖片操作對象存儲起來（通過運行時設(shè)置屬性）植袍，在基類中完成
存儲的結(jié)構(gòu)：一個loadOperationKey屬性，value是一個字典（字典結(jié)構(gòu)： key：UIImageViewAnimationImages或者UIImageViewImageLoad籽懦，value是 operation數(shù)組（動態(tài)圖片）或者對象）

UIButton+WebCache分類
會根據(jù)不同的按鈕狀態(tài)于个，下載的圖片根據(jù)不同的狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置
imageURLStorageKey:{state:url}

五、技術(shù)點

• 1.dispatch_barrier_sync函數(shù)暮顺，用于對操作設(shè)置順序厅篓，確保在執(zhí)行完任務(wù)后再確保后續(xù)操作秀存。常用于確保線程安全性操作
• 2.NSMutableURLRequest：用于創(chuàng)建一個網(wǎng)絡(luò)請求對象，可以根據(jù)需要來配置請求報頭等信息
• 3.NSOperation及NSOperationQueue：操作隊列是OC中一種告誡的并發(fā)處理方法贷笛，基于GCD實現(xiàn)应又，相對于GCD來說，操作隊列的優(yōu)點是可以取消在任務(wù)處理隊列中的任務(wù)乏苦，另外在管理操作間的依賴關(guān)系方面容易一些株扛，對SDWebImage中我們看到如何使用依賴將下載順序設(shè)置成后進(jìn)先出的順序
• 4.NSURLSession：用于網(wǎng)絡(luò)請求及相應(yīng)處理
• 5.開啟后臺任務(wù)
• 6.NSCache類：一個類似于集合的容器，存儲key-value對汇荐，這一點類似于nsdictionary類洞就，我們通常用使用緩存來臨時存儲短時間使用但創(chuàng)建昂貴的對象。重用這些對象可以優(yōu)化性能掀淘，因為它們的值不需要重新計算旬蟋。另外一方面，這些對象對于程序來說不是緊要的革娄，在內(nèi)存緊張時會被丟棄
• 7.清理緩存圖片的策略：特別是最大緩存空間大小的設(shè)置倾贰。如果所有緩存文件的總大小超過這一大小，則會按照文件最后修改時間的逆序拦惋，以每次一半的遞歸來移除那些過早的文件匆浙，直到緩存的實際大小小于我們設(shè)置的最大使用空間。
• 8.圖片解壓操作：這一操作可以查看SDWebImageDecoder.m中+decodedImageWithImage方法的實現(xiàn)厕妖。
• 9.對GIF圖片的處理
• 10.對WebP圖片的處理首尼。

收錄：原文地址

以下文章可以做一個學(xué)習(xí)參考：
GCD面試要點
block面試要點
Runtime面試要點
RunLoop面試要點
內(nèi)存管理面試要點
MVC、MVVM面試要點
網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化面試要點
網(wǎng)絡(luò)編程面試要點
KVC&KVO面試要點
數(shù)據(jù)存儲面試要點
混編技術(shù)面試要點
設(shè)計模式面試要點
UI面試要點