iOS图片缓存库基准对比

浏览数：26 / 时间：2015年06月11日

原文：iOS image caching. Libraries benchmark (SDWebImage vs FastImageCache)，译者夜微眠(github地址)，校对蓝魂（博客）、Cocoa（博客）。
1.引言

过去的几年里，iOS应用在视觉方面越来越吸引人。图像展示是其中很关键的部分，因为大部分图像展示都需要下载并且渲染。大部分开发者都要使用图像填充表格视图（table views）或者集合视图（collection views）。下载图片消耗一些资源(如蜂窝数据、电池以及CPU 等）。为了减少资源消耗，一些缓存模型也应运而生。

为了获得良好的用户体验，当我们缓存和加载图像时，了解iOS底层如何处理是很重要的。此外，大多数使用了图片缓存的开源库也是个不错解决方案。

2.常用的解决途径

异步下载图像
处理图像（拉伸，去红眼，去边框）以便展示
写入磁盘
需要时从磁盘读取并展示

// 假设我们有一个 NSURL *imageUrl and UIImageView *imageView, 我们需要通过NSURL下载图片并在UIImageview上展示
if ([self hasImageDataForURL:imageUrl] {
    NSData *data = [self imageDataForUrl:imageUrl];
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        imageView.image = image;
    });
} else {
    [self downloadImageFromURL:imageUrl withCompletion:^(NSData *imageData, …) {
        [self storeImageData:imageData …];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            imageView.image = image;
        });
    }];
}

FPS 简介

UI渲染理想情况FPS=60
60FPS => 16.7ms 每帧这就意味着如果任何主线程操作大于16.7ms，动态FPS将会下降，因为cpu忙于处理其他事情而不是渲染UI。

3.常用解决途径的缺点

从磁盘加载图像或文件时间消耗昂贵（磁盘读取比内存读取慢大概10 - 1000倍，如果是SSD硬盘可能与内存读取速度更接近（大概慢10倍）。参考这里的比较:Introduction to RAM Disks。如果使用SSD，将获得接近内存的速度（大概比内存访问速度慢十倍），但目前还没有手机和平板集成SSD模块。
创建UIImage实例将会在内存区生成一个图片的压缩版。但是压缩后的图像太小且无法渲染，如果我们从磁盘加载图像，图像甚至都没有加载到内存。解压图片同样也很消耗资源。
设置imageView的image属性，这种情况下将会创建一个CATransaction并加入主循环中。在下一次循环迭代中，CATransaction会对任何设置为layer contents的图像进行拷贝。

拷贝图像包含以下过程：

给文件io 和解压缩分配缓冲区
读取磁盘数据到内存
解压图像数据（生成原位图） - 高cpu消耗
CoreAnimation 使用解压数据并渲染

字节位没有正确对齐的图像将被CoreAnimation拷贝，以修复字节位对齐并使之能被渲染。这一点在Apple 文档里没有说明，但是使用Instruments表明 CA::Render::copy_image会执行此操作，即使Core Aniation 即使没有拷贝图像。

从iOS7 开始，第三方应用不能使用JPEG硬件解码器。这意味着我们只能使用慢很多的软解码器。这一点在FastImageCache团队的 GitHub主页以及 Nick Lockwood的推文上都有指出。

4.一个强大的iOS图像缓存需包含以下部分：

异步下载图像，尽可能减少使用主线程队列。
使用后台队列解压图像。这是个复杂的过程，请阅读Avoiding Image Decompression Sickness（http://www.cocoanetics.com/2011/10/avoiding-image- decompression-sickness/）。
在内存和磁盘上缓存图像。在磁盘上缓存图像很重要，因为app可能因为内存不足而被强行关闭或者需要清理内存。这种情况下，重新从磁盘加载图像比下载会快很多。备注:如果使用NSCache作为内存缓存，当有内存警告时，NSCache会清空缓存内容。NSCache相关细节请查看nshipster 上这篇文章：NSCache
保存解压过的图片到硬盘以及内存中，以避免再次解压。
使用GCD 和 blocks，这将使得代码更加高效和简单。如今GCD 和 blocks是异步操作时必需的。
最好使用UIImageView的分类以便集成
最好在下载后以及存入到缓存前能够处理图像