AFNetworking 3.0 源码解读（七）之 AFAutoPurgingImageCache

这篇我们就要介绍AFAutoPurgingImageCache这个类了。这个类给了我们临时管理图片内存的能力。

前言

假如说我们要写一个通用的网络框架，除了必备的请求数据的方法外，必须提供一个下载器来管理应用内的所有的下载事件。至于下载器能够提供的功能，在此先不做说明。但在 AFAutoPurgingImageCache 中我们能够借鉴一些东西。

AFImageCache

通过这个协议，我们能够做下边四件事：

AFImageRequestCache

这个协议继承自AFImageCache，然后又扩展了下边三个方法：

AFAutoPurgingImageCache

它集成了AFImageRequestCache协议，因此上图中的方法都会实现。我们先看看它暴露出来的有哪些东西：

1. UInt64 memoryCapacity 总共的内存容量
2. UInt64 preferredMemoryUsageAfterPurge 当清空时优先保存的容量
3. UInt64 memoryUsage 当前已使用的容量
4. init 初始化方法
5. initWithMemoryCapacity: preferredMemoryCapacity: 初始化方法

AFCachedImage

AFCachedImage用来抽象被缓存的图片，看到这个对象，我联想到一个下载器也需要一个这样的被下载的对象的抽象描述类。我们需要一些属性来描述这个被缓存的图片。

1. UIImage *image 图片
2. NSString *identifier 标识
3. UInt64 totalBytes 总大小，已字节为单位
4. NSDate *lastAccessDate 最后的访问时间，用于清理内存时，进行排序
5. UInt64 currentMemoryUsage 当前的容量使用情况

--

-(instancetype)initWithImage:(UIImage *)image identifier:(NSString *)identifier {
    if (self = [self init]) {
        self.image = image;
        self.identifier = identifier;

        // 去的图片的尺寸
        CGSize imageSize = CGSizeMake(image.size.width * image.scale, image.size.height * image.scale);
        
        // 每个像素占用4个字节
        CGFloat bytesPerPixel = 4.0;
        //这个是指图片中有多少个像素，这个名称bytesPerSize改为pixelsPerSize是不是更加贴切呢？
        CGFloat bytesPerSize = imageSize.width * imageSize.height;
        self.totalBytes = (UInt64)bytesPerPixel * (UInt64)bytesPerSize;
        self.lastAccessDate = [NSDate date];
    }
    return self;
}

--

- (UIImage*)accessImage {
    self.lastAccessDate = [NSDate date];
    return self.image;
}

- (NSString *)description {
    NSString *descriptionString = [NSString stringWithFormat:@"Idenfitier: %@  lastAccessDate: %@ ", self.identifier, self.lastAccessDate];
    return descriptionString;

}

---

AFAutoPurgingImageCache实现部分

既然是图片的临时缓存类，那么我们应该把图片缓存到什么地方呢？答案就是一个字典中。值得注意的是，我们缓存使用的是一个同步的队列 。

1. NSMutableDictionary <NSString* , AFCachedImage*> *cachedImages 存放图片
2. UInt64 currentMemoryUsage 当前使用的容量
3. dispatch_queue_t synchronizationQueue 队列

--

- (instancetype)init {
    return [self initWithMemoryCapacity:100 * 1024 * 1024 preferredMemoryCapacity:60 * 1024 * 1024];
}

通过这个方法，我们就能够看出默认的缓存容量的大小为100M，清除后保存容量为60M。

- (instancetype)initWithMemoryCapacity:(UInt64)memoryCapacity preferredMemoryCapacity:(UInt64)preferredMemoryCapacity {
    if (self = [super init]) {
        self.memoryCapacity = memoryCapacity;
        self.preferredMemoryUsageAfterPurge = preferredMemoryCapacity;
        self.cachedImages = [[NSMutableDictionary alloc] init];

        NSString *queueName = [NSString stringWithFormat:@"com.alamofire.autopurgingimagecache-%@", [[NSUUID UUID] UUIDString]];
        self.synchronizationQueue = dispatch_queue_create([queueName cStringUsingEncoding:NSASCIIStringEncoding], DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

        [[NSNotificationCenter defaultCenter]
         addObserver:self
         selector:@selector(removeAllImages)
         name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification
         object:nil];

    }
    return self;
}

--

- (UInt64)memoryUsage {
    __block UInt64 result = 0;
    dispatch_sync(self.synchronizationQueue, ^{
        result = self.currentMemoryUsage;
    });
    return result;
}

--

- (void)addImage:(UIImage *)image withIdentifier:(NSString *)identifier {
    dispatch_barrier_async(self.synchronizationQueue, ^{
        AFCachedImage *cacheImage = [[AFCachedImage alloc] initWithImage:image identifier:identifier];

        AFCachedImage *previousCachedImage = self.cachedImages[identifier];
        if (previousCachedImage != nil) {
            self.currentMemoryUsage -= previousCachedImage.totalBytes;
        }

        self.cachedImages[identifier] = cacheImage;
        self.currentMemoryUsage += cacheImage.totalBytes;
    });

    dispatch_barrier_async(self.synchronizationQueue, ^{
        if (self.currentMemoryUsage > self.memoryCapacity) {
            UInt64 bytesToPurge = self.currentMemoryUsage - self.preferredMemoryUsageAfterPurge;
            NSMutableArray <AFCachedImage*> *sortedImages = [NSMutableArray arrayWithArray:self.cachedImages.allValues];
            NSSortDescriptor *sortDescriptor = [[NSSortDescriptor alloc] initWithKey:@"lastAccessDate"
                                                                           ascending:YES];
            [sortedImages sortUsingDescriptors:@[sortDescriptor]];

            UInt64 bytesPurged = 0;

            for (AFCachedImage *cachedImage in sortedImages) {
                [self.cachedImages removeObjectForKey:cachedImage.identifier];
                bytesPurged += cachedImage.totalBytes;
                if (bytesPurged >= bytesToPurge) {
                    break ;
                }
            }
            self.currentMemoryUsage -= bytesPurged;
        }
    });
}

这个方法是核心方法，我们重点介绍下，在这个方法中，一共做了两件事：

1. 把图片加入到缓存字典中（注意字典中可能存在identifier的情况），然后计算当前的容量大小
2. 处理容量超过最大容量的异常情况。分为下边几个步骤： 1.比较容量是否超过最大容量 2.计算将要清楚的缓存容量 3.把所有缓存的图片放到一个数组中 4.对这个数组按照最后访问时间进行排序，优先保留最后访问的数据 5.遍历数组，移除图片（当已经移除的数据大于应该移除的数据时停止）

ps: 这里不得不讲一下 dispatch_barrier_async 这个方法。barrier 这个单词的意思是障碍，拦截的意思，也即是说dispatch_barrier_async一定是有拦截事件的作用。

看下边这段代码：

 dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("my.concurrent.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
        NSLog(@"dispatch-1");
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
        NSLog(@"dispatch-2");
    });
    dispatch_barrier_async(concurrentQueue, ^(){
        NSLog(@"dispatch-barrier");
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
        NSLog(@"dispatch-3");
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
        NSLog(@"dispatch-4");
    });

打印结果：

2016-08-22 16:43:20.554 xxx[26805:271426] dispatch-1
2016-08-22 16:43:20.555 xxx[26805:271422] dispatch-2
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271422] dispatch-barrier
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271422] dispatch-3
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271426] dispatch-4

这个说明了dispatch_barrier_async能够拦截它前边的异步事件，等待两个异步方法都完成之后，调用dispatch_barrier_async。

我们稍微改动一下：

dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("my.concurrent.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
    NSLog(@"dispatch-1");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
    NSLog(@"dispatch-2");
});
dispatch_barrier_sync(concurrentQueue, ^(){
    NSLog(@"dispatch-barrier");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
    NSLog(@"dispatch-3");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
    NSLog(@"dispatch-4");
});

打印结果：

2016-08-22 16:43:20.554 xxx[26805:271426] dispatch-1
2016-08-22 16:43:20.555 xxx[26805:271422] dispatch-2
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271422] dispatch-barrier
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271422] dispatch-3
2016-08-22 16:43:20.556 xxx[26805:271426] dispatch-4

--

- (NSString *)imageCacheKeyFromURLRequest:(NSURLRequest *)request withAdditionalIdentifier:(NSString *)additionalIdentifier {
    NSString *key = request.URL.absoluteString;
    if (additionalIdentifier != nil) {
        key = [key stringByAppendingString:additionalIdentifier];
    }
    return key;
}

通过这个方法可以看出，使用NSURLRequest进行缓存的时候，也只是使用了request.URL.absoluteString + additionalIdentifier 来作为缓存字典的key。在这里其他协议的实现方法就不做介绍了。

总结

通过这个文件，提供给了我们一个关于下载器 下载后的文件的一个封装的思路。按照正常来说，下载后的文件的标识应该就是URL。

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