【转载】基于AFNetWorking3.0的图片缓存分析

原文出处：Yasin的简书 http://www.jianshu.com/p/b1045c3fc8d0

 

图片在APP中占有重要的角色，对图片作好缓存是重要的一项工做。
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理论

不喜欢理论的能够直接跳到下面的Demo实践部分

缓存介绍

缓存按照保存位置能够分为两类：内存缓存、硬盘缓存（FMDB、CoreData...）。
咱们常说的数据缓存包含内存缓存、硬盘缓存和网络请求URL缓存。其中网络请求URL缓存也包含内存缓存和硬盘缓存。

图片缓存思路

URL缓存(缓存请求)

网络请求除了客户端须要作简单的配置外，最主要须要服务器支持，服务端也很简单，只须要在response里面设置Cache-Control字段就好了.

最多见的URL缓存实现方式：NSURLCache。NSURLCache能够在memory 和 disk 上缓存。
AFNetWorking是基于NSURLSession(iOS7以上的网络请求框架)，在生成配置的时候有三种配置选择

1 + (NSURLSessionConfiguration *)defaultSessionConfiguration;  
2 //默认会话模式（default）：工做模式相似于原来的NSURLConnection，使用的是基于磁盘缓存的持久化策略，使用用户keychain中保存的证书进行认证受权。
3 + (NSURLSessionConfiguration *)ephemeralSessionConfiguration;  
4 //瞬时会话模式（ephemeral）：该模式不使用磁盘保存任何数据。全部和会话相关的caches，证书，cookies等都被保存在RAM中，所以当程序使会话无效，这些缓存的数据就会被自动清空。
5 + (NSURLSessionConfiguration *)backgroundSessionConfiguration:(NSString *)identifier;  
6 //后台会话模式（background）：该模式在后台完成上传和下载，在建立Configuration对象的时候须要提供一个NSString类型的ID用于标识完成工做的后台会话。

也就是说default同时实现了内存缓存和硬盘缓存，ephemeral实现了内存缓存，对于图片下载咱们固然选择default。
咱们还能够对缓存的大小进行设置，只须要对NSURLCache进行初始化就能够了

实现初始化

在-application:didFinishLaunchingWithOptions:中对[NSURLCache sharedURLCache]进行初始化设置：

1 NSURLCache *URLCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:4 * 1024 * 1024
2                                                          diskCapacity:20 * 1024 * 1024
3                                                              diskPath:nil];
4 [NSURLCache setSharedURLCache:URLCache];

也能够单独对NSURLSession的configuration进行设置，
在AFNetWorking中对于图片网络请求设置了20M的内存缓存和150M的硬盘缓存：

1 + (NSURLCache *)defaultURLCache {
2     return [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:20 * 1024 * 1024
3                                          diskCapacity:150 * 1024 * 1024
4                                              diskPath:@"com.alamofire.imagedownloader"];
5 }

缓存策略

缓存策略是指对网络请求缓存若是处理，是使用缓存仍是不使用

 1 NSURLRequestUseProtocolCachePolicy： 对特定的 URL 请求使用网络协议中实现的缓存逻辑。这是默认的策略。
 2 NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData：数据须要从原始地址加载。不使用现有缓存。
 3 NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData：不只忽略本地缓存，
 4       同时也忽略代理服务器或其余中间介质目前已有的、协议容许的缓存。
 5 NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad：不管缓存是否过时，先使用本地缓存数据。
 6       若是缓存中没有请求所对应的数据，那么从原始地址加载数据。
 7 NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad：不管缓存是否过时，先使用本地缓存数据。
 8       若是缓存中没有请求所对应的数据，那么放弃从原始地址加载数据，
 9       请求视为失败（即：“离线”模式）。
10 NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData：从原始地址确认缓存数据的合法性后，
11       缓存数据就可使用，不然从原始地址加载。

在AFNetWorking中一样对configuration进行设置

1 configuration.requestCachePolicy = NSURLRequestUseProtocolCachePolicy;

若是你继承AFImageDownloader从新实现了他的初始化，requestCachePolicy注意AFImageDownloader中只有三种才设置了缓存

1 case NSURLRequestUseProtocolCachePolicy:
2 case NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad:
3 case NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad:

图片内存缓存

AFNetWorking3.0放弃了NSCache做为图片内存缓存管理，这让我很是不解。
有人说它的性能和 key 的类似度有关，若是有大量类似的 key (好比 "1", "2", "3", ...)，NSCache 的存取性能会降低得很是厉害，大量的时间被消耗在 CFStringEqual() 上，不知这是否是放弃使用NSCache的缘由。

像素在内存中的布局和它在磁盘中的存储方式并不相同。考虑一种简单的状况：每一个像素有R、G、B和alpha四个值，每一个值占用1字节，所以每一个像素占用4字节的内存空间。一张1920*1080的照片(iPhone6 Plus的分辨率)一共有2,073,600个像素，所以占用了超过8Mb的内存。可是一张一样分辨率的PNG格式或JPEG格式的图片通常状况下不会有这么大。这是由于JPEG将像素数据进行了一种很是复杂且可逆的转化。

AFNetWorking3.0的图片缓存类貌似是基于这个理论来作内存大小管理的(以前AF的内存大小计算方法有错，我修改了一下提交了，如今已经审核经过合并进去了，哈哈哈哈哈，我也算是贡献过AF了)。AFNetWorking2.x中仍是使用AFImageCache进行memory上缓存。

NSCache在memory上缓存，相似于NSMutableDictionary ,以 哈希算法 管理。有自动清理机制，当缓存到memory时，若是memory空间不够，则会自动删除memory中当前界面不使用的空间。

AFAutoPurgingImageCache使用NSMutableDictionary <NSString* , AFCachedImage*>进行内存缓存映射，并进行管理，当内存警告时就清空NSMutableDictionary。若是内存占用超过限制，则按照时间顺序进行删除。

图片硬盘缓存

就是咱们常说的把数据保存在本地，好比FMDB、CoreData、归档、NSUserDefaults、NSFileManager等等，这里就很少说了。
AFNetWorking3.0没有直接作图片硬盘缓存，而是经过URL缓存作的硬盘缓存。也就是说，若是内存缓存没有读取到图片，就会调用下载逻辑，经过下载缓存的内存缓存硬盘缓存来获取到已下载过的图片，若是没有下载过，就会从新下载。
若是咱们本身作图片硬盘缓存建议使用NSFileManager，由于通常图片data会比较大，测试证实路径缓存会比放在数据库有更高的性能。

实践

Demo下载

 

使用NSURLSession作网络请求缓存。

 1 NSURLSessionConfiguration *config = [NSURLSessionConfiguration defaultSessionConfiguration];     //使用default配置,自带网络请求缓存
 2     [config setHTTPAdditionalHeaders:@{@"Accept":@"image/*"}];//设置网络数据格式
 3     NSURLSession *session = [NSURLSession sessionWithConfiguration:config];
 4     NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
 5     WEAKSELF
 6     NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithRequest:request 
 7       completionHandler:^(NSData * _Nullable data, 
 8     NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) { 
 9     //使用’获取数据(NSURLSessionDataTask)‘的方式发起请求
10         UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
11         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
12             weakSelf.imageView.image = image;
13         });
14     }];
15     [task resume];

咱们经过连续两次下载图片能够发现defaultSessionConfiguration下NSURLSession会自动作网络请求缓存。

使用AFNetWorking下载图片

导入头文件#import "UIImageView+AFNetworking.h"
使用特别简单，只有一行代码：[imageView setImageWithURL:url];
UIImageView+AFNetworking作了内存缓存和基于NSURLSession的网络请求缓存，并无作硬盘缓存，估计是考虑到图片的网络请求硬盘缓存足以知足须要，因此省略了额外的硬盘缓存，内存缓存加快了读取速度，这个是很是有必要的。

进入UIImageView+AFNetworking代码分析：

 

1 if ([urlRequest URL] == nil) {
2         [self cancelImageDownloadTask];
3         self.image = placeholderImage;
4         return;
5     }
6 //若是新传入的URL为空则取消图片下载并设置图片为默认图

1 if ([self isActiveTaskURLEqualToURLRequest:urlRequest]){
2         return;
3     }
4 //若是新传入的URL与当前URL相同则直接返回，不然取消当前下载，从新进行图片查找下载

UIImage *cachedImage = [imageCache imageforRequest:urlRequest withAdditionalIdentifier:nil];
//从内存缓存中读取image,若是没有则发起新的请求

1 AFImageDownloader *downloader = [[self class] sharedImageDownloader];
2 //使用单例下载，内存缓存为downloader.imageCache
3 //downloader设置的网络请求20M的内存缓存和150M的硬盘缓存
4 //downloader设置的网络请求缓存策略为NSURLRequestUseProtocolCachePolicy
5 //imageCache设置了内存60M最大100M
6 //网络请求发起前会再次判断imageCache中是否含有该image

测试

使用Charles查看图片下载的网络请求发生了几回，判断缓存是否成功。
其中硬盘缓存须要写入时间，网络请求完成后略等一下，不然硬盘缓存不会生效

设置默认网络缓存大小

若是没有对NSURLRequest的URLCache进行设置，默认是使用[NSURLCache sharedURLCache],因此若是有须要能够以下设置

 1 - (BOOL)application:(UIApplication *)application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions {
 2     // Override point for customization after application launch.
 3     [AFNetworkActivityIndicatorManager sharedManager].enabled = YES;
 4     //网络请求时状态栏网络状态小转轮
 5 
 6     NSURLCache *URLCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:4 * 1024 * 1024
 7                                                          diskCapacity:20 * 1024 * 1024
 8                                                              diskPath:nil];
 9     //内存4M，硬盘20M
10     [NSURLCache setSharedURLCache:URLCache];
11 
12     return YES;
13 }

 

文／Yasin的简书（简书做者） 原文连接：http://www.jianshu.com/p/b1045c3fc8d0 著做权归做者全部，转载请联系做者得到受权，并标注“简书做者”。