SDWebImage框架源码分析之SDImageCache

SDWebImage-Cache.png

SDImageCacheConfig配置文件

SDImageCacheConfig和SDImageCache是聚合关系,SDImageCacheConfig为SDImageCache提供一些默认的属性配置:
@property (assign, nonatomic) BOOL shouldDecompressImages;//默认是YES,自动解压图片,提高性能的同时产生了消耗大量内存的副作用。但是如果出现由于消耗大量内存导致程序崩溃的问题,可以关闭这一性能优化
@property (assign, nonatomic) BOOL shouldDisableiCloud;//默认不在iClound中备份图片
@property (assign, nonatomic) BOOL shouldCacheImagesInMemory;//默认在内存中缓存图片

@property (assign, nonatomic) NSDataReadingOptions diskCacheReadingOptions;//设置这个枚举值可以提高磁盘缓存的性能
@property (assign, nonatomic) NSInteger maxCacheAge;//磁盘缓存周期
@property (assign, nonatomic) NSUInteger maxCacheSize;//磁盘缓存最大Size

SDImageCache清理内存

AutoPurgeCache

在SDWebimage中含有一个自动清理缓存的类AutoPurgeCache,这个类继承于NSCache。
在AutoPurgeCache中有一个构造方法

- (id)init{
   self = [super init];
   if (self) {
     [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(removeAllObjects) name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil];
   }
return self;
}

这个构造方法在初始化时,注册了一个通知,当接受到内存警告的通知时,执行removeAllObjects 方法,这个方法其实来自于AutoPurgeCache类的父类NSCache

NSCache

NSCache类是iOS系统中原生的缓存类,这个类和NSDictionary类十分相似,可以通过键值对进行取值/赋值/移除操作
- (nullable ObjectType)objectForKey:(KeyType)key;
- (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key; // 0 cost
- (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key cost:(NSUInteger)g;
- (void)removeObjectForKey:(KeyType)key;
- (void)removeAllObjects;
这里我们需要注意的三个属性:
@property NSUInteger totalCostLimit; //设置成本上限,图片的成本=image.width * image.height
@property NSUInteger countLimit; //设置缓存数量上限
@property BOOL evictsObjectsWithDiscardedContent;//自动移除上限,该布尔值标识缓存是否自动舍弃那些内存已经被丢弃的对象,如果设置为YES,则在对象的内存被丢弃时舍弃对象。默认值为YES

SDImageCache清理磁盘缓存

在SDImageCache中有两个处理磁盘缓存的方法:

-(void)deleteOldFiles //清理磁盘
- (void)clearDiskOnCompletion:(nullable SDWebImageNoParamsBlock)completion //清空磁盘

- (void)clearDiskOnCompletion:(nullable SDWebImageNoParamsBlock)completion这个方法就是把把磁盘缓存的文件整个删除,简单粗暴,这里就不多介绍了,我会着重写一下-(void)deleteOldFiles方法。
在初始化SDImageCache时,我们会注册三个通知:

//清理内存
 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                                 selector:@selector(clearMemory)
                                                     name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification
                                                   object:nil];
// 清理磁盘
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                                 selector:@selector(deleteOldFiles)
                                                     name:UIApplicationWillTerminateNotification
                                                   object:nil];
// 后台清理磁盘
 [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self
                                                 selector:@selector(backgroundDeleteOldFiles)
                                                 >name:UIApplicationDidEnterBackgroundNotification
                                                   object:nil];

其中第一个通知UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification被响应时会执行clearMemory方法,这个方法其实也是调用了NSCache中的removeAllObjects方法,和AutoPurgeCache是一样的原理.

当程序退出时,会接受到一个UIApplicationWillTerminateNotification的通知,此时会执行deleteOldFiles ()方法,这里是清理磁盘 的方法。

在SDWebImage中deleteOldFiles ()是一个重要函数,接下来好好分析一下SDWebImage清除磁盘缓存的逻辑和思想:

- (void)deleteOldFiles {
    [self deleteOldFilesWithCompletionBlock:nil];
}
- (void)deleteOldFilesWithCompletionBlock:(nullable SDWebImageNoParamsBlock)completionBlock {
    dispatch_async(self.ioQueue, ^{
        // 磁盘缓存的路径
        NSURL *diskCacheURL = [NSURL fileURLWithPath:self.diskCachePath isDirectory:YES];
       /*  resourceKeys :期望获取文件的哪些属性
         NSURLIsDirectoryKey, 目录key
         NSURLContentModificationDateKey, url指向的内容,最后修改时间的key
         NSURLTotalFileAllocatedSizeKey 文件总大小的key
         */
        NSArray<NSString *> *resourceKeys = @[NSURLIsDirectoryKey, NSURLContentModificationDateKey, NSURLTotalFileAllocatedSizeKey];

        NSDirectoryEnumerator *fileEnumerator = [_fileManager enumeratorAtURL:diskCacheURL
                                                   includingPropertiesForKeys:resourceKeys
                                                                      options:NSDirectoryEnumerationSkipsHiddenFiles
                                                                 errorHandler:NULL];

        // 过期时间,maxCacheAge默认是一周,单位是'秒'
        NSDate *expirationDate = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:-self.config.maxCacheAge];
        // 采用字典存储缓存文件的路径
        NSMutableDictionary<NSURL *, NSDictionary<NSString *, id> *> *cacheFiles = [NSMutableDictionary dictionary];
        // 用来 标记计算当前缓存文件所占空间大小
        NSUInteger currentCacheSize = 0;
        // 记录需要删除的缓存文件路径
        NSMutableArray<NSURL *> *urlsToDelete = [[NSMutableArray alloc] init];
        // 遍历上述根据条件筛选出来的目录集合
        for (NSURL *fileURL in fileEnumerator) {
            NSError *error;
            // 根据 限定的文件信息resourceKeys获取文件内容
            NSDictionary<NSString *, id> *resourceValues = [fileURL resourceValuesForKeys:resourceKeys error:&error];

            //  主要判断如果当前文件是目录,就跳过
            if (error || !resourceValues || [resourceValues[NSURLIsDirectoryKey] boolValue]) {
                continue;
            }
            //拿到最后修改时间
            NSDate *modificationDate = resourceValues[NSURLContentModificationDateKey];
           // 判断文件是否过期,过期的话添加到预先准备的数值(存储需要删除文件的路径)中
            if ([[modificationDate laterDate:expirationDate] isEqualToDate:expirationDate]) {
                [urlsToDelete addObject:fileURL];
                continue;
            }

            /*1.累计计算未过期文件所在内存空间的大小
              2.对未过期的文件采用键值对的方式存储起来,为后续二次清理磁盘缓存做准备
             */
            NSNumber *totalAllocatedSize = resourceValues[NSURLTotalFileAllocatedSizeKey];
            currentCacheSize += totalAllocatedSize.unsignedIntegerValue;
            cacheFiles[fileURL] = resourceValues;
        }
        // 删除过期文件
        for (NSURL *fileURL in urlsToDelete) {
            [_fileManager removeItemAtURL:fileURL error:nil];
        }
        // 如果在清除过期文件后,发现用户设置了磁盘缓存最大空间限制 并且当前缓存图片所在总空间大于用户期望的最大空间限制,对磁盘空间进行二次清理。
        if (self.config.maxCacheSize > 0 && currentCacheSize > self.config.maxCacheSize) {
            // 预设一个合理缓存空间大小值,用来和后面清理磁盘缓存后的大小做比较。
            const NSUInteger desiredCacheSize = self.config.maxCacheSize / 2;

           // 对缓存文件按照修改时间进行升序排列,时间最早的排在第一个
            NSArray<NSURL *> *sortedFiles = [cacheFiles keysSortedByValueWithOptions:NSSortConcurrent
                                                                     usingComparator:^NSComparisonResult(id obj1, id obj2) {
                                                                         return [obj1[NSURLContentModificationDateKey] compare:obj2[NSURLContentModificationDateKey]];
                                                                     }];
            // 对缓存文件进行清理,直到缓存所占空间小于设置的期望值desiredCacheSize
            for (NSURL *fileURL in sortedFiles) {
                if ([_fileManager removeItemAtURL:fileURL error:nil]) {
                    NSDictionary<NSString *, id> *resourceValues = cacheFiles[fileURL];
                    NSNumber *totalAllocatedSize = resourceValues[NSURLTotalFileAllocatedSizeKey];
                    currentCacheSize -= totalAllocatedSize.unsignedIntegerValue;

                    if (currentCacheSize < desiredCacheSize) {
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        if (completionBlock) {
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                completionBlock();
            });
        }
    });
}

总结一下清理磁盘的步骤:

  • 删除过期文件
  • 计算剩余缓存文件的大小,如果依然超过预设置的最大缓存Size,将剩余文件按照最后修改时间进行升序,依次删除文件,直到剩余缓存文件所占空间小于 1/2 预设置的最大缓存空间。

小知识补充:

NS_ENUM和NS_OPTIONS的区别
  1. NSInteger(ENUM),OPTIONS(NSUInteger)
  2. 一个位移枚举, 一个是整型的
  3. 如果是options它可以是多个一起使用, enum只能一个单独进行使用
  4. 编译方式不一样,options C++ NSUInteger

FOUNDATION_STATIC_INLINE

static__inline__ 这表明方法是一个内联函数,static表示只在当前文件可见,避免在多个文件中使用相同的函数名导致的冲突问题。
在程序中如果我们需要频繁的调用一个简单逻辑的方法,那么将它定义成一个内联函数的话,会提升调用效率。

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