缓存在AFNetworking中是如何工作的？AFImageCache和NSUrlCache给你答案

浏览数：25 / 时间：2015年06月09日

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如果你是一名使用Mattt Thompson网络框架AFNetworking的iOS开发者（如果你不是，那还等什么呢？），也许你对这个框架中的缓存机制很好奇或者疑惑，并想学习如何在自己的app中充分利用这种机制。

AFNetworking实际上使用了两个独立的缓存机制：

AFImagecache：一个提供图片内存缓存的类，继承自NSCache。
NSURLCache：NSURLConnection‘s默认的URL缓存机制，用于存储NSURLResponse对象：一个默认缓存在内存，通过配置可以缓存到磁盘的类。

为了理解每个缓存系统是如何工作的，我们看一下他们是如何定义的。

AFImageCache是如何工作的

AFImageCache是UIImageView+AFNetworking分类的一部分。它继承自NSCache，通过一个URL字符串作为它的key（从NSURLRequest中获取）来存储UIImage对象。

AFImageCache定义：

@interface AFImageCache : NSCache <AFImageCache>

// singleton instantiation :

+ (id <AFImageCache>)sharedImageCache {
    static AFImageCache *_af_defaultImageCache = nil;
    static dispatch_once_t oncePredicate;
    dispatch_once(&oncePredicate, ^{
        _af_defaultImageCache = [[AFImageCache alloc] init];

// clears out cache on memory warning :

    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification object:nil queue:[NSOperationQueue mainQueue] usingBlock:^(NSNotification * __unused notification) {
        [_af_defaultImageCache removeAllObjects];
    }];
});

// key from [[NSURLRequest URL] absoluteString] :

static inline NSString * AFImageCacheKeyFromURLRequest(NSURLRequest *request) {
    return [[request URL] absoluteString];
}

@implementation AFImageCache

// write to cache if proper policy on NSURLRequest :

- (UIImage *)cachedImageForRequest:(NSURLRequest *)request {
    switch ([request cachePolicy]) {
        case NSURLRequestReloadIgnoringCacheData:
        case NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData:
            return nil;
        default:
            break;
    }

    return [self objectForKey:AFImageCacheKeyFromURLRequest(request)];
}

// read from cache :

- (void)cacheImage:(UIImage *)image
        forRequest:(NSURLRequest *)request {
    if (image && request) {
        [self setObject:image forKey:AFImageCacheKeyFromURLRequest(request)];
    }
}

AFImageCache 从 AFNetworking 2.1开始可以进行配置了。有一个公共方法setSharedImageCache。详细文档可以看这里。它把所有可访问的UIImage对象存到了NSCache。当UIImage对象释放之后NSCache会进行处理。如果你想观察images什么时候释放，可以实现NSCacheDelegate的cache:willEvictObject方法

NSURLCache如何工作

默认是可以的，但最好还是手动配置一下

既然AFNetworking使用NSURLConnection，它利用了原生的缓存机制NSURLCache。NSURLCache缓存了从服务器返回的NSURLResponse对象。

NSURLCache的shareCache方法默认是可以使用的，缓存获取的内容。不幸的是，它的默认配置只是缓存在内存并没有写到硬盘。为了解决这个问题，你可以声明一个 sharedCache，像这样：

NSURLCache *sharedCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:2 * 1024 * 1024
                                              diskCapacity:100 * 1024 * 1024
                                              diskPath:nil];
[NSURLCache setSharedURLCache:sharedCache];

这样，我们声明了一个2M内存，100M磁盘空间的NSURLCache。

对NSURLRequest对象设置缓存策略

NSURLCache对每个NSURLRequest对象都会遵守缓存策略（NSURLRequestCachePolicy）。策略定义如下：

NSURLRequestUseProtocolCachePolicy:指定定义在协议实现里的缓存逻辑被用于URL请求。这是URL请求的默认策略
NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData:忽略本地缓存，从源加载
NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData:忽略本地&服务器缓存，从源加载
NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad:先从缓存加载，如果没有缓存，从源加载
NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad离线模式，加载缓存数据（无论是否过期），不从源加载
NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData存在的缓存数据先确认有效性，无效的话从源加载

用NSURLCache缓存到磁盘

Cache-Control HTTP Header

Cache-Control或者Expires header 必须在从服务器返回的 HTTP response header 中，用于客户端的缓存（Cache-Control header 优先权高于 Expires header）。这里边有很多需要注意的地方，Cache Control可以有被定义为 max-age的参数（在更新响应之前缓存多长时间），public/private 访问，或者 no-cache(不缓存响应数据)，这里有一个关于HTTP cache headers的文章。

Subclass NSURLCache for Ultimate Control

如果你想绕过 Cache-Control 需求，定义你自己的规则来读写一个带有 NSURLResponse对象的NSURLCache，你可以继承 NSURLCache。

这里有个例子，使用 CACHE_EXPIRES 来判断在获取源数据之前对缓存数据保留多长时间。

(感谢 Mattt Thompson的反馈)

@interface CustomURLCache : NSURLCache

static NSString * const CustomURLCacheExpirationKey = @"CustomURLCacheExpiration";
static NSTimeInterval const CustomURLCacheExpirationInterval = 600;

@implementation CustomURLCache

+ (instancetype)standardURLCache {
    static CustomURLCache *_standardURLCache = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _standardURLCache = [[CustomURLCache alloc]
                                 initWithMemoryCapacity:(2 * 1024 * 1024)
                                 diskCapacity:(100 * 1024 * 1024)
                                 diskPath:nil];
    }

    return _standardURLCache;
}

#pragma mark - NSURLCache

- (NSCachedURLResponse *)cachedResponseForRequest:(NSURLRequest *)request {
    NSCachedURLResponse *cachedResponse = [super cachedResponseForRequest:request];

    if (cachedResponse) {
        NSDate* cacheDate = cachedResponse.userInfo[CustomURLCacheExpirationKey];
        NSDate* cacheExpirationDate = [cacheDate dateByAddingTimeInterval:CustomURLCacheExpirationInterval];
        if ([cacheExpirationDate compare:[NSDate date]] == NSOrderedAscending) {
            [self removeCachedResponseForRequest:request];
            return nil;
        }
    }
}

    return cachedResponse;
}

- (void)storeCachedResponse:(NSCachedURLResponse *)cachedResponse
                 forRequest:(NSURLRequest *)request
{
    NSMutableDictionary *userInfo = [NSMutableDictionary dictionaryWithDictionary:cachedResponse.userInfo];
    userInfo[CustomURLCacheExpirationKey] = [NSDate date];

    NSCachedURLResponse *modifiedCachedResponse = [[NSCachedURLResponse alloc] initWithResponse:cachedResponse.response data:cachedResponse.data userInfo:userInfo storagePolicy:cachedResponse.storagePolicy];

    [super storeCachedResponse:modifiedCachedResponse forRequest:request];
}

@end

既然你有了自己的 NSURLCache子类，不要忘了在AppDelegate里边初始化并使用它

CustomURLCache *URLCache = [[CustomURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:2 * 1024 * 1024
                                                   diskCapacity:100 * 1024 * 1024
                                                                 diskPath:nil];
[NSURLCache setSharedURLCache:URLCache];

Overriding the NSURLResponse before caching

-connection:willCacheResponse代理方法是在被缓存之前用于截断和编辑由NSURLConnection创建的NSURLCacheResponse的地方。为了编辑NSURLCacheResponse，返回一个可变的拷贝，如下（代码来自NSHipster blog）：

- (NSCachedURLResponse *)connection:(NSURLConnection *)connection
                  willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)cachedResponse {
    NSMutableDictionary *mutableUserInfo = [[cachedResponse userInfo] mutableCopy];
    NSMutableData *mutableData = [[cachedResponse data] mutableCopy];
    NSURLCacheStoragePolicy storagePolicy = NSURLCacheStorageAllowedInMemoryOnly;

    // ...

    return [[NSCachedURLResponse alloc] initWithResponse:[cachedResponse response]
                                                    data:mutableData
                                                userInfo:mutableUserInfo
                                           storagePolicy:storagePolicy];
}

// If you do not wish to cache the NSURLCachedResponse, just return nil from the delegate function:

- (NSCachedURLResponse *)connection:(NSURLConnection *)connection
                  willCacheResponse:(NSCachedURLResponse *)cachedResponse {
    return nil;
}

Disabling NSURLCache

不想使用 NSURLCache,可以，只需要将内存和磁盘空间容量设为零就可以了

NSURLCache *sharedCache = [[NSURLCache alloc] initWithMemoryCapacity:0
                                              diskCapacity:0
                                              diskPath:nil];
[NSURLCache setSharedURLCache:sharedCache];

总结

我写这篇博客是为了iOS社区贡献一份力，总结了一下我在处理关于 AFNetworking缓存相关的问题。我们有个内部App加载了好多图片，导致内存问题以及性能问题。我主要职责就是诊断这个App的缓存行为。在这个研究过程中，我在网上搜索了好多资料并且做了好多调试。然后我总结之后写到了这篇博客中。我希望这篇文章能够为其他人用AFNetworking的时候提供帮助，真心希望对你们有用处！

原文地址：http://blog.originate.com/blog/2014/02/20/afimagecache-vs-nsurlcache/

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