SDWebImage 框架实现原理

引言


# 一. SDWebImage 概论

  • 提供了一个UIImageView的category用来加载网络图片并且对网络图片的缓存进行管理
  • 采用异步方式来下载网络图片
  • 采用异步方式,使用memory+disk来缓存网络图片,自动管理缓存。
  • 支持GIF动画
  • 支持WebP格式
  • 同一个URL的网络图片不会被重复下载
  • 失效的URL不会被无限重试
  • 耗时操作都在子线程,确保不会阻塞主线程
  • 使用GCD和ARC
  • 支持Arm64

# 二. 内部实现原理

  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:SDWebImageManager
  4. SDWebImageManagerDelegate 回调 webImageManager:didFinishWithImage: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。

# 三. SDWebImage 流程


# 四. 如何数据管理的?

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:

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。

硬盘层面:

SDWebImageManagerSDImageCache 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。