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sdwebimage.md

File metadata and controls

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SDWebImage 的图片加载过程

1. 查看缓存

1.1 缓存命中

1.1.1 返回图片 1.1.2. 更新 UIImageView

1.2 缓存未命中

1.2.2 异步下载图片 1.2.3 加入缓存 1.2.4 更新 UIImageView

2.SDWebImage 如何为 UIImageView 添加图片(面试回答)？

SDWebImage 中为 UIView 提供了一个分类叫做 WebCache, 这个分类中有一个最常用的接口, sd_setImageWithURL:placeholderImage:, 这个分类同时提供了很多类似的方法, 这些方法最终会调用一个同时具有option progressBlock completionBlock的方法, 而在这个类最终被调用的方法首先会检查是否传入了 placeholderImage 以及对应的参数, 并设置 placeholderImage.

然后会获取 SDWebImageManager 中的单例调用一个 downloadImageWithURL:... 的方法来获取图片, 而这个 manager 获取图片的过程有大体上分为两部分, 它首先会在 SDWebImageCache 中寻找图片是否有对应的缓存, 它会以 url 作为数据的索引先在内存中寻找是否有对应的缓存, 如果缓存未命中就会在磁盘中利用 MD5 处理过的 key 来继续查询对应的数据, 如果找到了, 就会把磁盘中的缓存备份到内存中.

然而, 假设我们在内存和磁盘缓存中都没有命中, 那么 manager 就会调用它持有的一个 SDWebImageDownloader 对象的方法 downloadImageWithURL:... 来下载图片, 这个方法会在执行的过程中调用另一个方法 addProgressCallback:andCompletedBlock:fotURL:createCallback: 来存储下载过程中和下载完成的回调, 当回调块是第一次添加的时候, 方法会实例化一个 NSMutableURLRequest 和 SDWebImageDownloaderOperation, 并将后者加入 downloader 持有的下载队列开始图片的异步下载.

而在图片下载完成之后, 就会在主线程设置 image 属性, 完成整个图像的异步下载和配置。 -w589

关键点

    1. 多处使用dispatch_semaphore_t保证线程安全。IOQueue采用同步队列。
    1. 使用operationQueue添加operation来依次控制并发和下载顺序，使用[lastoperation depend:newoperation]来控制FIFO和LIFO策略。
    1. 多处block使用// strongly self，保证生命周期SDWebImageDownloader *sself = wself;if (!sself) return;来保证生命周期，在执行过程中不被中断，如果self=nil则直接return。
    1. 开发者配置了disk和过期时间，在进入background和关闭APP的时候进行删除(存储和读取最好和LRU结合，提高删除效率)。
    1. 使用关联对象来加速读取速度，存取的url/Tranform/progress/opertionKey等都是存储在当前对象的。
    1. self.weakCache = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory valueOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory capacity:0];使用MapTable保存弱引用，提高缓存命中率。
    1. 按照memory->disk->downFromUrl的顺序读取img。
    1. 在图片命中之后，展示的时候根据obj的关联对象->class Tranform来展示动画或者直接展示。

  • 9 . 如何保证一定在主线程更新？ 查看详细实现

  • 10 . 利用上下文保存各种信息typedef NSDictionary<SDWebImageContextOption, id> SDWebImageContext

  • 11 . 相同UIImageView同时下载多个不同url,则后者下载，前者则取消下载。

  • 12 . 通过[SDWebImageManager setDefaultImageCache:(id<SDImageCache>)defaultImageCache]和[SDWebImageManager setDefaultImageLoader:(id<SDImageLoader>)defaultImageLoader]来保证扩展能力，可以自己实现id<SDImageLoader> 或者id<SDImageCache>来使用自己的插件，查看详细实现。

  • 13 . 通过宏来定义使用的锁，iOS10以前使用自旋锁OSSpinLockLock,之后使用互斥锁os_unfair_lock_lock查看详细实现

  • 14 . 在ImageCahche配置磁盘读写操作都加入到同步队列中ioQueue,memoryCache使用的自旋锁，效率更高。

  • 15 . 同一个SDWebImage下载2个不同url，上一个opertion会被cancel，然后callbacks会被删除掉，没办法再回调了。

性能角度

    1. 设计读取缓存三级缓存提高命中率。
    1. CGContextDrawImage解码成大小合适的，根据当前设备重绘除可用的位图。
    1. 圆角使用贝塞尔曲线避免离屏渲染。
    1. 内存缓存使用自旋锁，diskCache使用同步队列。

YYCache 对比:为什么内存缓存用自旋锁，磁盘缓存使用dispatch_semaphore呢？

  • OSSpinLock 自旋锁，性能最高的锁。原理很简单，就是一直do while忙等。它的缺点是当等待时会消耗大量 CPU 资源，所以它不适用于较长时间的任务。对于内存缓存的存取来说，它非常合适。

  • dispatch_semaphore 是信号量，但当信号总量设为 1 时也可以当作锁来。在没有等待情况出现时，它的性能比 pthread_mutex还要高，但一旦有等待情况出现时，性能就会下降许多。相对于 OSSpinLock 来说，它的优势在于等待时不会消耗 CPU 资源。对磁盘缓存来说，它比较合适。

  • 设置超时时间，从lru->tail删除即可。

  • 设置count阈值或者cost阈值直接从尾部删除。过期时间在进入后台删除。

  • 释放obj对象在子线程。

  • 使用while(!finish){}10ms访问一次 if (pthread_mutex_trylock(&_lock) == 0) {}

  • 通过设置shouldRemoveAllObjectsWhenEnteringBackground来控制是否在进入后台删除所有缓存。或者shouldRemoveAllObjectsOnMemoryWarning在内存警告的时候删除所有对象。

  • YYCache双向链表实现的LRU比系统的多了一个访问时间，在访问的时候，把该节点换到头部，删除的时候从尾部删除(尾部访问时间更久)，也更符合LRU思想。

YYCache 多线程 职责单一

  • memoryCahce在进入后台删除过期资源在一个自定义的同步队列，优先级为low，能耗更低。
  • 销毁对象在全局队列，优先级为low，性能更好。

设计角度

    1. SDImageCache、SDMemoryCache、SDMemoryCache通过config来配置协议。设计成协议，可热插拔，单独实现缓存的，然后让SD走自己的缓存插件。
 // 设置下载操作的优先级操作，需要根据下载模式枚举来判断
if (options & SDWebImageDownloaderHighPriority) {
    operation.queuePriority = NSOperationQueuePriorityHigh;
} else if (options & SDWebImageDownloaderLowPriority) {
    operation.queuePriority = NSOperationQueuePriorityLow;
}

// 向下载操作的队列中增加当前操作
[wself.downloadQueue addOperation:operation];
if (wself.executionOrder == SDWebImageDownloaderLIFOExecutionOrder) {
    // 如果执行顺序为后进先出的栈结构
    // 则将新添加的 operation 作为当前最后一个 operation 的依赖，按照顺序逐个执行
    [wself.lastAddedOperation addDependency:operation];
    wself.lastAddedOperation = operation;
}

LRU 淘汰算法

LRU是Least Recently Used的缩写，即最近最少使用，是一种常用的页面置换算法，选择最近最久未使用的页面予以淘汰。

一般用于cache缓存中，当缓存大于10M的时候，将时间久的缓存淘汰掉，当img被使用的时候，将该img调整到头部，更新访问时间。

MapTable+Node 双向链表+字典

保存头部head=Node();,新增的node，head->next=Node(),然后将url作为key保存到HashTable中，当进入到后台的时候从头部遍历访问，如果该node超时，则进行删除，如果已遍历的文件大小累计超过设置的阈值，则后续的node从HashMap删除.

@interface _YYLinkedMapNode : NSObject {
    @package
    __unsafe_unretained _YYLinkedMapNode *_prev; // retained by dic
    __unsafe_unretained _YYLinkedMapNode *_next; // retained by dic
    id _key;
    id _value;
    NSUInteger _cost;
    NSTimeInterval _time;
}
@end