CLWebImage图片加载框架思路

今天和大家一起来讨论一下iOS图片加载策略，如果问题之处，还望大家不吝赐教！

在深入了解sdwebimage源码后，我自己想尝试摸索着编写一个图片缓存框架！

这个是github上的demo地址：demo地址 

一 背景介绍

      对于图片加载策略，目前估计用的最多的便是SDWebImage。我之所以要写这篇博客主要便是为了加深对SDWebImage的理解，并且自己搭建一个基于该种设计思想的图片加载框架。这有助于大家了解SDWebImage的设计流程，还可以基于此认知自己搭建一个简单的图片加载框架。

二 SDWebImage的主要逻辑

     SDWebImage 主要有以下特点：

    1 提供一个UIimageView的分类来加载网络图片并且也对网络缓存进行相应的管理。

    2 采用异步方式下载网络图片

    3 采用异步方式，使用内存+磁盘存储的方式对下载好的网络图片进行缓存管理

    4  同一个URL的网络图片不会被重复下载（细节把控）

    5  对于UITableview的cell重用时，不会因为图片是异步下载而出现错乱的情况（细节把控）

    6 对于失效的URL不会被重复下载

    7 所有的耗时操作都放置到子线程完成，确保主线程的运行流畅

   SDWebImage的处理流程图如下：

2.1 SDWebImage流程图

SDWebImage的主要步骤如图2.1所示，

1 imageView 调用 sd_setImageWithURL: placeholderImage: ，这时框架会删除该控件原先的下载任务， 设置placeholder。

2 检测Url合法性，从SDImageCache中寻找缓存(内存缓存用NSCache(key 为url)，Disk缓存用NSFileManager写入文件)

3 没有缓存则从网上下载：SDWebImageDownLoader下载器是单例类，主要负责下载操作管理。图片的下载操作放在一个NSOperationqueue队列中，最大并发数为6，向队列中添加NSOperation。下载操作依赖于NSURLSession对象，下载完成后则对图像数据进行解压缩操作。再写入缓存，回调显示图片。

4 当有内存警告则清理NSCache，进入后台或程序进程结束则清理过期文件。

SDWebImage常见面试问题：

1 SDWebImage 任务的执行？ 两种方式:先进先出(队列) 先进后出(栈) 通过[operation2 addDependency:operation1] 给operation设置依赖

2 下载操作默认超时时间 15s

3 如何保证错误的url不会被尝试重新下载？内部设置一个黑名单 NSMutableSet

4 其下载操作队列的最大并发量为6

5 SDWebImage如何区别不同格式图像的？根据图像二进制数据的第一个字节来判断的。

三 CLWebImage的构建

    我花了三天左右时间将SDWebImage摸了个遍（其实之前也看过好几遍源码），该框架的设计确实很优秀，不是我等菜鸟能够轻易写出的。CLWebImage主要逻辑也是模仿SDWebImage的处理流程。

首先，调用UIImageView的分类方法，设置图片Url 和 placeHolder占位图；

-(void)cl_setImageWithURL:(NSString *)urlStr placeHolder:(UIImage *)imageHolder completion:(CLLoadImageCallBack)completion；

A操作流程解释：首先cl_cancelCurrentImageLoad方法会取消该控件之前的图片设置操作，因为每个控件的下载操作是异步的，控件设置图片的快慢还要取决该控件所下载图片的大小，当UITableView的cell在下载一张Image时被划到重用池中，之后该cell又被取出重用设置了一张来自缓存的图片，但是此时之前的下载操作完成，于是便把该下载好的图片设置到该cell上，故此造成了cell的图片显示错乱。解决此问题的方法是：我建立一个UIView（CLCacheOperation）的分类，将UIView与CLDownloadOperation对象进行关联，该CLDownloadOperation对象含有一个判断标识isCancelled，每一个图片下载操作完成之后便会根据isCancelled的状态来决定是否将该图片设置到控件上。

图3.2 CLDownloadOperation对象

具体的取消操作内容如下：

图3.3 取消操作

该A操作与D操作对应，D操作即设置每个UIView所对应的操作，具体如上图3.3所示。

接下来是B操作：设置默认的占位图到控件上。

最后是最重要的C操作：CLImageManager是一个图片单例管理器，主要用来决定是从内存缓存中、磁盘缓存中获取图片，还是下载图片。进入[CLImageManager.shareInstance loadImageWithUrl:urlStrCompleted:^(UIImage*image,NSData*data,NSError*error,BOOLfinished,NSURL*imageUrl)  的方法，具体实现如下图所示：

图3.4 CLImageManager 加载图片方法

该处理流程E部分属于一些容错判断，F部分即判断当前图片的Url是否属于之前遇到的错误的Url，如果是则直接结束处理，并且返回1001的错误代码。

接下来处理如下图所示：

图3.5 CLImageManager 加载图片方法

该方法中G操作，即根据图片的url获取一个唯一的key，通过这个key可以从H操作中获取到内存缓存，我的内存缓存采用NSCache编写的，如果H操作可以获取到缓存图片，则直接设置到控件上（利用回调方法）。如果内存缓存中没有，则利用J操作从磁盘缓存中查找有没有图片（磁盘缓存利用NSFileManager编写），如果磁盘中存在该图片则设置到控件上，并且将其缓存到内存中去，处理结束；如果不存在，则继续下面操作：

 图3.6 CLImageManager 加载图片方法 

该部分是在缓存中判断出不存在该url所对应的图片之后执行的。首先runOperationsDic中存有对应的操作对象CLDownloadOperation（采用key-value的存储方式），如果发现已存在相同url的下载操作正在进行，则不再开启新的下载任务。这样可以有效地防止不同控件下载同一源的图片，最大量的节约用户流量。该部分K操作即 刷新一次本地缓存看看key对应的图片是否下载完成，如果已完成则回调显示图片，否则执行L操作。L操作是给当前控件添加一个监听操作，因为在图片操作完成操作之后会发出通知，以此来获取相同url的图片。

当然，如果该runOperationsDic中不存在对应的操作对象CLDownloadOperation，则开启新的下载任务，具体如下图所示：

图3.7 下载操作

该流程中M操作即利用CLDownloader单例下载器下载图片，下载成功之后会通过回调方法设置图片到控件上。如果有错则返回error并且将该url加入黑名单failedUrlSet，以防止下次下载时经历过多处理逻辑，这里便是N操作的作用。 有一点要注意，如果有图片数据下载成功，则一定要缓存到内存和磁盘中，以便后面调用。下载完成后还需要将该操作从runOperationsDic移除，因为runOperationsDic保存的是当前正在进行的处理操作，处理完毕就要从里面清除，即图3.7的P操作。 最后是Q操作，该操作是在[CLDownloader.shareInstance downloadImageWithUrl:url CompletedBlock]之后，需要将该operation以key-value的形式保存到runOperationsDic中去，理由前面也说过了。

以上便是CLWebImage的整个图片处理流程。

当然，当应用出现内存警告时，可以通过如下图的CLImageManager实例方法分别清除内存缓存和磁盘缓存。

图3.8 清除缓存

写在最后的话：这里是demo，如果能star一下，不胜感激。关于iOS图片加载策略的思路今天就分享到这里，如果大家发现有什么问题或者更好的方法可以和我交流，共同进步，谢谢大家！