手机应用发展到今天，用户的体验至关重要，有时决定着应用产品的生死，比如滑动一个商品列表时，用户自然地希望列表的滑动跟随手指，如丝般顺滑，如果卡顿，不耐烦的用户就会点退出按钮，商品也就失去了展示机会；
而当一个用户发现自己装了某个APP后流量用的特别快，Ta可能会永远将这个APP打入冷宫。想要优化界面的响应、节省流量，本地缓存对用户而言是透明的，却是必不可少的一环。
设计本地缓存并不是开一个数组或本地数据库，把数据丢进去就能达到预期效果的，这是因为：
- 内存读写快，但容量有限，图片容易丢失；
- 磁盘容量大，图片“永久”保存，但读写较慢。
这对计算机与生俱来的矛盾，导致缓存设计必须将两种存储方式组合使用，加上iOS系统平台特性，无形中增加了本地缓存系统的复杂度，本篇来看看 SDWebImage 是如何实现一个流畅的缓存系统的。
SDWebImage 本地缓存的整体流程如下：
SDWebImage本地缓存整体流程
缓存数据的格式
在深入具体的读写流程之前，先了解一下存储数据的格式，这有助于我们理解后续的操作步骤：
- 为了加快界面显示的需要，
内存缓存的图片用UIImage； -
磁盘缓存的是NSData，是从网络下载到的原始数据。
写入流程
存入图片时，调用入口方法：
- (void)storeImage:(nullable UIImage *)image
imageData:(nullable NSData *)imageData
forKey:(nullable NSString *)key
toDisk:(BOOL)toDisk
completion:(nullable SDWebImageNoParamsBlock)completionBlock
先写入 SDMemoryCache :
[self.memCache setObject:image forKey:key cost:cost];
再写入磁盘，由 ioQueue 异步执行：
- (void)_storeImageDataToDisk:(nullable NSData *)imageData forKey:(nullable NSString *)key
读取流程
读取图片时，调用入口方法为：
- (nullable NSOperation *)queryCacheOperationForKey:(nullable NSString *)key options:(SDImageCacheOptions)options done:(nullable SDCacheQueryCompletedBlock)doneBlock
首先从内存缓存中获取：
UIImage *image = [self imageFromMemoryCacheForKey:key];
如果内存中有，直接返回给外部调用者；当内存缓存获取失败时，从磁盘获取图片文件数据：
NSData *diskData = [self diskImageDataBySearchingAllPathsForKey:key];
解码为 UIImage:
diskImage = [self diskImageForKey:key data:diskData options:options];
并写回内存缓存，再返回给调用者。
磁盘缓存
磁盘缓存位于沙盒的 Caches 目录
下：/Library/Caches/default/com.hackemist.SDWebImageCache.default/，
保证了缓存图片在下次启动还存在，又不会被iTunes备份。
文件名由cachedFileNameForKey生成，使用Key（即图片URL）的MD5值，顺便说明一下，图片的Key还有其他作用：
- 作为获取缓存的索引
- 防止重复写入
写入过程很简单：
- (void)_storeImageDataToDisk:(nullable NSData *)imageData forKey:(nullable NSString *)key
利用 NSData 的文件写入方法：
[imageData writeToURL:fileURL options:self.config.diskCacheWritingOptions error:nil];
内存缓存
SDMemoryCache 是继承 NSCache 实现的，占用空间是用像素值来统计的（SDCacheCostForImage），因为 NSCache 的totalCostLimit 并不严格（关于 NSCache 的一些特性，请参考被忽视和误解的NSCache），用像素计算可以方
便预估和加快运算。
辅助内存缓存 weakCache
你可能从看前面流程图时，就好奇这个辅助内存缓存的作用是什么，这是由于收到内存警告时，NSCache 里的图片可能已经被系统清除，但实际图片还是被界面上的 ImageView 保留着，因此在 weakCache 再保存一份，遇到这种情况时，只要简单地将 weakCache 中的值写回 NSCache 即可，这样提高了缓存命中率，也避免在界面保有图片时，缓存系统的误判，导致重复下载或从磁盘加载图片。
weakCache 由 NSMapTable 实现，因为普通的NSDictionary无法分别对Key强引用，对值弱引用，即 weakCache 利用对 UIImage 的弱引用，可以判断是否被缓存以外的对象使用，是本地缓存加倍顺滑的关键喔。
总结
SDMemoryCache 的本地缓存很好地平衡了内存和磁盘的优缺点，最大限度利用了系统本身提供的 NSCache 和 NSData 的原生方法，巧妙地利用 weak 属性判断 UIImage 是否被引用问题，为我们开发提供了值得借鉴的思路。
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