SDWebImage底层原理

1. SDWebImage 的核心架构

SDWebImage 主要由以下几个关键组件组成：

• SDWebImageManager：图片加载的管理类，协调缓存、下载和解码。
• SDImageCache：本地缓存系统，支持内存缓存 (NSCache) 和磁盘缓存 (NSData / UIImage)。
• SDWebImageDownloader：图片下载器，负责异步从网络获取图片。
• SDWebImageDecoder：图片解码器，处理 PNG、JPEG 及 WebP 等格式。
• UIImageView+WebCache：UIImageView 的分类，简化调用方式。

其架构如下：

UIImageView+WebCache
       │
       ▼
SDWebImageManager
       │
       ├── SDImageCache  (检查内存/磁盘缓存)
       │
       ├── SDWebImageDownloader (执行网络下载)
       ▼
SDWebImageDecoder (解码图片)

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2. 图片加载流程

当调用 sd_setImageWithURL: 时，SDWebImage 会执行以下步骤：

#import <SDWebImage/UIImageView+WebCache.h>

[self.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:@"https://example.com/image.jpg"]
                  placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placeholder"]
                           options:SDWebImageHighPriority];

2.1 查询内存缓存

• SDImageCache 先检查 NSCache，如果命中，则直接返回。
• 适用于 应用短时间内重复加载的图片（如头像）。

2.2 查询磁盘缓存

• 若 NSCache 未命中，则查找 Library/Caches 目录中的 image.diskCachePath。
• 若找到，则读取 NSData 并解码成 UIImage。
• 适用于 上次运行缓存的图片。

2.3 执行网络下载

• 若缓存未命中，则使用 SDWebImageDownloader 发送 NSURLSessionDataTask 请求。
• 默认支持 HTTP/HTTPS，并处理 304 服务器缓存逻辑。
• 支持 SDWebImageDownloaderHighPriority 选项，控制下载优先级。

2.4 图片解码与存储

• 下载完成后，SDWebImageDecoder 解析 JPEG、PNG、WebP，并缓存到 SDImageCache。
• 默认策略：
  • UIImage 缓存至 NSCache（提高 UI 性能）。
  • NSData 存入磁盘（减少内存占用）。

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3. SDWebImage 缓存策略

SDWebImage 采用 多级缓存策略 来提高效率，主要分为 内存缓存 和 磁盘缓存。

3.1 内存缓存（NSCache）

• 采用 NSCache 进行管理，具备自动淘汰策略。
• 适用于 短时间频繁使用的图片（如列表滚动）。
• 示例代码：

SDImageCache *cache = [SDImageCache sharedImageCache];
[cache storeImage:image forKey:@"imageKey" toDisk:NO];
UIImage *cachedImage = [cache imageFromMemoryCacheForKey:@"imageKey"];

3.2 磁盘缓存（存储 NSData）

• 存储路径：Library/Caches/com.hackemist.SDWebImageCache.default
• 采用 NSData 形式存储原始图片数据，减少 UIImage 占用内存。
• 采用 LRU（Least Recently Used）算法 清理旧缓存。
• 示例代码：

UIImage *cachedImage = [[SDImageCache sharedImageCache] imageFromDiskCacheForKey:@"imageKey"];

3.3 服务器缓存（HTTP 缓存控制）

• 支持 ETag、Last-Modified 机制，减少重复下载。
• 若服务器返回 304 Not Modified，则直接使用本地缓存。

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4. 优化 SDWebImage 的大规模图片加载

4.1 限制同时下载的图片数量

• 避免过多 NSURLSession 并发任务，防止卡顿。
• 代码示例：

[SDWebImageDownloader sharedDownloader].maxConcurrentDownloads = 4;

4.2 调整图片解码方式

• SDWebImage 默认在 主线程 进行 UIImage 解码，可能导致卡顿。
• 使用 SDWebImageAvoidAutoSetImage 让解码在 后台 线程完成。
• 示例代码：

[self.imageView sd_setImageWithURL:url placeholderImage:nil options:SDWebImageAvoidAutoSetImage];

4.3 预加载图片

• 适用于 即将出现的列表图片，减少滚动时的网络延迟。
• 示例代码：

NSArray *urls = @[ [NSURL URLWithString:@"https://example.com/image1.jpg"],
                   [NSURL URLWithString:@"https://example.com/image2.jpg"] ];
[[SDWebImagePrefetcher sharedImagePrefetcher] prefetchURLs:urls];

4.4 控制缓存大小

• 限制磁盘缓存大小，防止占用过多存储空间。
• 示例代码：

[[SDImageCache sharedImageCache] setMaxCacheSize:50 * 1024 * 1024]; // 50MB

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5. 总结

• SDWebImage 通过 内存缓存 (NSCache)、磁盘缓存 (NSData) 和 HTTP 缓存 (304) 进行高效管理。
• 采用 NSURLSessionDataTask 进行网络请求，并支持 并发控制、图片解码优化。
• 通过 缓存策略、预加载和线程优化，可以提升大规模图片加载的流畅度。
• 适当 调整 maxConcurrentDownloads 和 cacheSize，可以优化性能，减少 UI 卡顿。