SDWebImage从小白到大师蜕变

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简介

SDWebImage提供的简洁的获取远程URL图片的API;平时开发中使用最多场景就是列表中的cell中要显示远程图片的需求,在具体的实现中要避免加载图片造成的界面卡顿,列表卡顿等现象的出现;所以需要编码实现如下功能:

  • 使用占位图片显示UI界面,异步线程加载图片成功后刷新控件
  • 缓存机制,下载过的图片做内存缓存和磁盘缓存
  • app内存吃紧的状态下移除缓存的内容

SDWebImage的框架结构

SDWebImage的框架结构

SDWebImage的图片下载分类,只要一行代码就可以实现图片异步下载和缓存功能。

功能简介

  1. 一个添加了web图片加载和缓存管理的UIImageView分类
  2. 一个异步图片下载器
  3. 一个异步的内存加磁盘综合存储图片并且自动处理过期图片
  4. 支持动态gif图
    • 4.0 之前的动图效果并不是太好
    • 4.0 以后基于 FLAnimatedImage加载动图
  5. 支持webP格式的图片
  6. 后台图片解压处理
  7. 确保同样的图片url不会下载多次
  8. 确保伪造的图片url不会重复尝试下载
  9. 确保主线程不会阻塞

实现原理

  1. 架构图(UML 类图)

架构图(UML 类图)

  1. 流程图(方法调用顺序图)

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目录结构

  • Downloader
    ○ SDWebImageDownloader
    ○ SDWebImageDownloaderOperation

  • Cache
    ○ SDImageCache

  • Utils
    ○ SDWebImageManager
    ○ SDWebImageDecoder
    ○ SDWebImagePrefetcher

  • Categories
    ○ UIView+WebCacheOperation
    ○ UIImageView+WebCache
    ○ UIImageView+HighlightedWebCache
    ○ UIButton+WebCache
    ○ MKAnnotationView+WebCache
    ○ NSData+ImageContentType
    ○ UIImage+GIF
    ○ UIImage+MultiFormat
    ○ UIImage+WebP

  • Other
    ○ SDWebImageOperation(协议)
    ○ SDWebImageCompat(宏定义、常量、通用函数)

相关类名与功能描述

SDWebImageDownloader:是专门用来下载图片和优化图片加载的,跟缓存没有关系

SDWebImageDownloaderOperation:继承于 NSOperation,用来处理下载任务的

SDImageCache:用来处理内存缓存和磁盘缓存(可选)的,其中磁盘缓存是异步进行的,因此不会阻塞主线程

SDWebImageManager:作为 UIImageView+WebCache 背后的默默付出者,主要功能是将图片下载(SDWebImageDownloader)和图片缓存(SDImageCache)两个独立的功能组合起来

SDWebImageDecoder:图片解码器,用于图片下载完成后进行解码

SDWebImagePrefetcher:预下载图片,方便后续使用,图片下载的优先级低,其内部由

SDWebImageManager :来处理图片下载和缓存

UIView+WebCacheOperation:用来记录图片加载的 operation,方便需要时取消和移除图片加载的 operation

UIImageView+WebCache:集成 SDWebImageManager 的图片下载和缓存功能到 UIImageView 的方法中,方便调用方的简单使用

UIImageView+HighlightedWebCache:跟 UIImageView+WebCache 类似,也是包装了 SDWebImageManager,只不过是用于加载 highlighted 状态的图片

UIButton+WebCache:跟 UIImageView+WebCache 类似,集成 SDWebImageManager 的图片下载和缓存功能到 UIButton 的方法中,方便调用方的简单使用

MKAnnotationView+WebCache:跟 UIImageView+WebCache 类似

NSData+ImageContentType:用于获取图片数据的格式(JPEG、PNG等)

UIImage+GIF:用于加载 GIF 动图

UIImage+MultiFormat:根据不同格式的二进制数据转成 UIImage 对象

UIImage+WebP用于解码并加载 WebP 图片

工作流程

工作流程

  • 入口 setImageWithURL:placeholderImage:options: 会先把 placeholderImage 显示,然后 SDWebImageManager 根据 URL 开始处理图片。

  • 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:。

  • 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。

  • SDWebImageManagerDelegate 回调 webImageManager:didFinishWithImage: 到 UIImageView+WebCache 等前端展示图片。

  • 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。

  • 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:。

  • 如果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。

  • 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:。

  • 共享或重新生成一个下载器 SDWebImageDownloader 开始下载图片。

  • 图片下载由 NSURLConnection(3.8.0之后使用了NSURLSession),实现相关 delegate 来判断图片下载中、下载完成和下载失败。

  • connection:didReceiveData: 中利用 ImageIO 做了按图片下载进度加载效果。connectionDidFinishLoading: 数据下载完成后交给 SDWebImageDecoder 做图片解码处理。

  • 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。

  • 在主线程 notifyDelegateOnMainThreadWithInfo: 宣告解码完成,imageDecoder:didFinishDecodingImage:userInfo: 回调给 SDWebImageDownloader。

  • imageDownloader:didFinishWithImage: 回调给 SDWebImageManager 告知图片下载完成。

  • 通知所有的 downloadDelegates 下载完成,回调给需要的地方展示图片。

  • 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。

  • 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。

  • SDWebImagePrefetcher 可以预先下载图片,方便后续使用。

常见面试题

  1. 图片文件缓存的时间有多长:1周

_maxCacheAge = kDefaultCacheMaxCacheAge

  1. SDWebImage 的内存缓存是用什么实现的?

NSCache

  1. SDWebImage 的最大并发数是多少? maxConcurrentDownloads = 6
  • 是程序固定死了,可以通过属性进行调整!
  1. SDWebImage 支持动图吗?GIF
1. #import <ImageIO/ImageIO.h>
2. [UIImage animatedImageWithImages:images duration:duration];
  1. SDWebImage是如何区分不同格式的图像的

    • 根据图像数据第一个字节来判断的!
    • PNG:压缩比没有JPG高,但是无损压缩,解压缩性能高,苹果推荐的图像格式!
    • JPG:压缩比最高的一种图片格式,有损压缩!最多使用的场景,照相机!解压缩的性能不好!
    • GIF:序列桢动图,特点:只支持256种颜色!最流行的时候在1998~1999,有专利的!

6.SDWebImage 缓存图片的名称是怎么确定的!

  • md5

  • 如果单纯使用 文件名保存,重名的几率很高!

  • 使用 MD5 的散列函数!对完整的 URL 进行 md5,结果是一个 32 个字符长度的字符串!

  1. SDWebImage 的内存警告是如何处理的!
    • 利用通知中心观察
    • - UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification 接收到内存警告的通知
    • 执行 clearMemory 方法,清理内存缓存!
    • - UIApplicationWillTerminateNotification 接收到应用程序将要终止通知
    • 执行 cleanDisk 方法,清理磁盘缓存!
    • - UIApplicationDidEnterBackgroundNotification 接收到应用程序进入后台通知
    • 执行 backgroundCleanDisk 方法,后台清理磁盘!
    • 通过以上通知监听,能够保证缓存文件的大小始终在控制范围之内!
    • clearDisk 清空磁盘缓存,将所有缓存目录中的文件,全部删除! 实际工作,将缓存目录直接删除,再次创建一个同名空目录!

青山不改,绿水长流,后会有期,感谢每一位佳人的支持!