NSCache缓存类的详解

分手后的思念是犯贱 2022-08-09 12:56 262阅读 0赞

NSCache：专门做缓存的类

**NSCache简介：**NSCache是苹果官方提供的缓存类，用法与NSMutableDictionary的用法很相似，在AFNetworking和SDWebImage中，使用它来管理缓存。

NSCache在系统内存很低时，会自动释放一些对象（出自苹果官方文档，不过在模拟器中模拟内存警告时，不会做缓存的清理动作） 为了确保接收到内存警告时能够真正释放内存，最好调用一下removeAllObjects方法。

NScache是线程安全的，在多线程操作中，不需要对Cache加锁。

NScache的key只是做强引用，不需要实现NScopying协议。

**NSCache的属性：**

delegate代理属性

totalCostLimit ：缓存空间的最大成本，超出上限会自动回收对象。默认值是0没有限制。

countLimit：能够缓存对象的最大数量，默认值也是0（默认没有限制）。

（当超出缓存最大成本或数量时，NSCache会把前面的数据即最开始存的给清除掉）

evictsObjectsWithDiscardedContent：标示是否回收废弃的内容，默认值是YES（自动回收）。

**NSCache的方法：**

\-objectForKey：返回与键值关联的对象。

\-setObject: forKey: 在缓存中设置指定键名对应的值。与可变字典不同的是，缓存对象不会对键名做copy操作 0成本

\-setObject: forKey: cost: 在缓存中设置指定键名对应的值，并且指定该键值对的成本。成本cost用于计算记录在缓冲中所有对象的总成本。当出现内存警告，或者超出缓存的成本上限时，缓存会开启一个回收过程，删除部分元素。

\-removeObjectForKey：删除缓存中指定键名的对象。

\-removeAllObjects：删除缓存中的所有对象。

**委托方法：**

\-cache: willEvictObject: 缓存将要删除对象时调用，不能在此方法中修改缓存。仅仅用于后台的打印，以便于程序员的测试。

举例验证如下：

//
    //  ViewController.m
    //  NScache的演练
    //
    //  Created by apple on 15/10/24.
    //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()<NSCacheDelegate>
    
    // 缓存的容器
    @property (nonatomic, strong) NSCache *myCache;
    @end
    
    @implementation ViewController
    -(NSCache *)myCache
    {
        if (_myCache == nil) {
            _myCache = [[NSCache alloc] init];
            
            /**  NSCache类以下几个属性用于限制成本
             NSUInteger totalCostLimit  "成本" 限制，默认是0（没有限制）
             NSUInteger countLimit  数量的限制  默认是0 （没有限制）
             
             // 设置缓存的对象，同时指定限制成本
             -(void)setObject:(id) obj  forKey:(id) key cost:(NSUInteger) g
             */
            
            // 设置数量限额。一旦超出限额，会自动删除之前添加的东西
            _myCache.countLimit = 30;  // 设置了存放对象的最大数量
            _myCache.delegate = self;
        }
        return _myCache;
    }
    
    -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
        for (int i =0 ; i< 100; i++) {
            // 向缓存中添加对象
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello - %d", i];
            [self.myCache setObject:str forKey:@(i)]; // @(i) 相当于  [NSNumber numberWith......]
        }
        for (int i=0 ; i< 100; i++) {
            NSLog(@"%@", [self.myCache objectForKey:@(i)]);
        }
    }
    
    
    // NSCache的代理方法只有一个
    //  告诉即将要被删除的对象
    -(void)cache:(NSCache *)cache willEvictObject:(id)obj
    {
        // 此代理方法主要用于程序员的测试
        NSLog(@"要删除的对象obj-------------%@", obj);
    }
    @end

没有设置代理时的运行结果如下：

![Center][]

因为限额最大数量是30，所以NSCache把前面的0~69的对象全部删除清理了。

遵循代理方法后，打印结果如下：

![Center 1][]

发现此代理方法就是在清理缓存对象之前告知程序员，便于调试而已。

所以在原来的工程中做缓存池的可变字典都可以用NScache进行替代了。代码如下：

CZApp.h

//
    //  CZApp.h
    //  NSoperation之网络图片下载
    //
    //  Created by apple on 15/10/23.
    //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.
    //
    
    #import <UIKit/UIKit.h>
    
    @interface CZApp : NSObject
    @property(nonatomic, copy) NSString *name;
    @property (nonatomic, copy) NSString *icon;
    @property (nonatomic, strong) NSString *download;
    
    /**
     保存网络下载的图像
     */
    // @property(nonatomic, strong) UIImage *image;
    
    +(instancetype) appWithDict:(NSDictionary *) dict;
    @end

CZApp.m

//
    //  CZApp.m
    //  NSoperation之网络图片下载
    //
    //  Created by apple on 15/10/23.
    //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.
    //
    
    #import "CZApp.h"
    
    @implementation CZApp
    +(instancetype) appWithDict:(NSDictionary *) dict
    {
        CZApp *app = [[self alloc] init];
        [app setValuesForKeysWithDictionary:dict];
        return app;
    }
    @end

viewController.m

//
    //  ViewController.m
    //  NSoperation之网络图片下载
    //
    //  Created by apple on 15/10/23.
    //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    #import "CZApp.h"
    @interface ViewController ()
    // plist文件数据的容器
    @property (nonatomic, strong) NSArray *appList;
    
    // 管理下载的全局队列
    @property (nonatomic, strong) NSOperationQueue *opQueue;
    
    /**所有下载的缓冲池*/
    @property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *operationCache;
    
    /**保存所有图像的缓存*/
    @property (nonatomic, strong) NSCache *imageCache;
    @end
    
    
    @implementation ViewController
    
    // 懒加载
    -(NSArray *)appList
    {
        if (_appList == nil) {
            NSArray *dicArray = [NSArray arrayWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apps.plist" ofType:nil]];
            // 字典转模型
            NSMutableArray *arryM = [NSMutableArray array];
            for(NSDictionary *dict in dicArray){
                CZApp *app = [CZApp appWithDict:dict];
                [arryM addObject:app];
            }
            _appList = arryM;
        }
        return _appList;
    }
    
    -(NSOperationQueue *)opQueue
    {
        if (_opQueue == nil) {
            _opQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        }
        return _opQueue;
    }
    
    -(NSMutableDictionary *)operationCache
    {
        if (_operationCache == nil) {
            _operationCache = [[NSMutableDictionary alloc] init];
        }
        return _operationCache;
    }
    
    -(NSCache *)imageCache
    {
        if (_imageCache == nil) {
            _imageCache = [[NSCache alloc] init];
        }
        return _imageCache;
    }
    
    #pragma mark - 实现数据源方法
    -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section
    {
        return self.appList.count;
    }
    
    /**
     问题1：如果网速比较慢，会很卡
     解决方法：使用异步下载
     
     问题2：图片没有Frame，所有cell初始化的时候，给imageView的frame是0。异步下载完之后不显示  解决办法：使用占位图（如果展位图比较大, 自定义cell可以解决）
     
     问题3：如果图片下载速度不一致，同时用户快速滚动的时候，会因为Cell的重用导致图片混乱
     解决方法：MVC，使用Model（模型）保存下载的图像，再次刷新表格。
     
     问题4：在用户快速滚动的时候，会重复添加下载任务到下载队列。
     解决方法：建立下载操作的缓冲池。首先检查缓冲池里是否有当前图片的下载操作。有的话就不创建下载操作。从而保证一张图片只添加一个下载操作。其实就是建立一个全局的字典属性。
     
     问题5： 将图片保存到模型里的优缺点
     优点：不用重复下载，利用MVC刷新表格，不会造成数据混乱，加载速度比较快
     缺点：内存，所有下载好的图像都会记录在模型里。如果数据比较多（2000）个就会造成内存警告。
     
     -***图像根模型耦合性太强。导致清理内存非常困难
     解决办法：模型跟图像分开。在控制器里做缓存。
     问题6：下载操作缓冲池会越来越大。需要及时清理。
     
     */
    /**
     代码重构：1.如果代码太长。
     目的：
     - 写的时候，如果思路清楚，能够一次性写完，但是也要注意同构。
     - 时间长了，不好阅读
     - 重构代码，便于维护
     
     重构方法：
     如果有一部分代码专门解决某一问题，就封装起来。
     1. 新建一个方法—> 剪切代码。
     2. 传参数。
     3. 在原来剪切代码的地方，调用抽取的方法。
     4. 注意，测试。
     5. 注意if嵌套，在实际的开发，非常忌讳很深的嵌套。
     */
    
    -(void)viewDidLoad
    {
        NSLog(@"%@", [self cachePathWithUrl:@""]);
    }
    
    // cell里面的imageView子控件是懒加载
    -(UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
    {
        static NSString *ID = @"AppCell";
        UITableViewCell * cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];
        // 给Cell设置数据
        CZApp *app = self.appList[indexPath.row];
        cell.textLabel.text = app.name;
        cell.detailTextLabel.text = app.download;
        
        // 判断模型里面是否有图像
        if ([self.imageCache objectForKey:app.icon]) { // 内存有图片
            NSLog(@" 图片已经下载......");
            cell.imageView.image = [self.imageCache objectForKey:app.icon];
        }else{  // 内存无图片
            // 显示图片
            // 如果沙盒里面有图片，直接从沙盒加载
            UIImage *image = [UIImage imageWithContentsOfFile:[self cachePathWithUrl:app.icon]];
            if (image) {   //  沙盒有图片
                NSLog(@"直接从沙盒加载图片");
                
                // 1. 设置图片缓存到内存，方便下次从内存直接加载
                [self.imageCache setObject:image forKey:app.icon];
                
                // 2. 显示图片到cell
                cell.imageView.image = [self.imageCache objectForKey:app.icon];
            }else{  // 沙盒没有图片
                
                // 显示图片—占位图
                cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"user_default"];
    #warning 从这里开始剪切的代码
                
                // 下载图片
                [self downloadImage:indexPath];
            }
        }
        return cell;
    }
    
    -(void)downloadImage:(NSIndexPath *)indexPath
    {
        CZApp *app = self.appList[indexPath.row];
        /**
         如果下载缓冲池里面有当前图片的下载操作，就不用创建下载操作，没有才创建
         缓冲池字典中 key:存放当前图片的url，字符串类型。
         Value：保存下载操作
         */
        if (self.operationCache[app.icon]) {
            NSLog(@"正在玩命下载中......");
            return;
        }
        // 缓冲池没有下载操作
        
        // 异步下载图片
        __weak typeof(self) weakSelf = self;
        NSBlockOperation  *downLoadOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
            // 模拟延时
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"正在下载中......");
            
            //  1. 下载图片（二进制数据）
            NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:app.icon]];
            UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
            
            //  2. 将下载的数据保存到沙盒
            // 字典的赋值不能为nil,赋值为nil会崩溃
            if (image) {
                // 先保存到图片缓存
                [weakSelf.imageCache setObject:image forKey:app.icon];
                
                // 将图片写入到沙盒
                [data writeToFile:[self cachePathWithUrl:app.icon] atomically:YES];
            }
            
            // 3 将操作从缓冲池删除——将下载好的图片操作从缓冲池中移除
            [weakSelf.operationCache removeObjectForKey:app.icon];
            
            //  4. 在主线程更新UI
            [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
                [weakSelf.tableView reloadRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationNone];
                /** reload 会重新调用cell的初始化方法, 会重新判断模型里面是否有图像
                 有的话就直接显示
                 */
            }];
        }];
        
        // 将操作添加到队列
        [weakSelf.opQueue addOperation:downLoadOp];
        NSLog(@"操作的数量------------->%ld", self.opQueue.operationCount);
        
        // 将操作添加到缓冲池中(使用图片的url作为key)
        [weakSelf.operationCache setObject:downLoadOp forKey:app.icon];
    }
    
    -(void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath
    {   // 点击后查看操作缓冲池内的操作详情
        NSLog(@"%@", self.operationCache);
    }
    
    /**
     在真实开发中，一定要注意这个方法
     */
    -(void)didReceiveMemoryWarning
    {
        [super didReceiveMemoryWarning];
        
        // 需要在这里做一些内存清理的工作，如果不处理会被系统强制闪退
        // 清理内存
        [self.imageCache  removeAllObjects];
        
        // 清理操作的缓存
        [self.operationCache removeAllObjects];
        
        // 取消下载队列内的任务
        [self.opQueue cancelAllOperations];
    }
    
    /**
     拼接一个文件在沙盒的全路径
     */
    -(NSString *)cachePathWithUrl:(NSString *)urlStr
    {  // 将图片网址名作为作为最后一项
        // 1. 获得缓存的路径
        NSString *cachePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];
        
        // 2. 把路径根urlStr拼接起来
        return [cachePath stringByAppendingPathComponent:urlStr.lastPathComponent];
    }
    -(void)dealloc
    {
        NSLog(@"销毁控制器-------------");
    }
    @end

[Center]: /images/20220731/8953f966cf0a4555b4776e2069a1f6a0.png
[Center 1]: /images/20220731/ab4068498f4d422ab5b597f53aa13d7a.png