iOS NSCache和NSUrlCache缓存类实现示例详解
作者:风雨_83
NSCache
NSCache是Foundation框架提供的缓存类的实现,使用方式类似于可变字典,最重要的是它是线程安全的,而NSMutableDictionary不是线程安全的,在多线程环境下使用NSCache是更好的选择。 类的基本属性和方法:
#import <Foundation/NSObject.h> @class NSString; @protocol NSCacheDelegate; NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0), watchos(2.0), tvos(9.0)) @interface NSCache <KeyType, ObjectType> : NSObject { @private id _delegate; void *_private[5]; void *_reserved; } @property (copy) NSString *name; @property (nullable, assign) id<NSCacheDelegate> delegate; - (nullable ObjectType)objectForKey:(KeyType)key; - (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key; // 0 cost - (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key cost:(NSUInteger)g; - (void)removeObjectForKey:(KeyType)key; - (void)removeAllObjects; @property NSUInteger totalCostLimit; // limits are imprecise/not strict @property NSUInteger countLimit; // limits are imprecise/not strict @property BOOL evictsObjectsWithDiscardedContent; @end @protocol NSCacheDelegate <NSObject> @optional - (void)cache:(NSCache *)cache willEvictObject:(id)obj; @end NS_ASSUME_NONNULL_END
缓存淘汰策略
通过 GNUstep 提供的源码,我们得知其对于 NSCache 的处理是计算出一个平均访问次数,然后释放的是访问次数较少的对象,直到满足需要释放大小,也就是 LRU 的机制。通过 swift-corelibs-foundation 源码我们得知,其首先存储链表结构中是按对象花费内存大小排序的,然后通过用户有无指定 totalCostLimit 大小限制来依次释放(先释放占用较小的对象),直到满足需要释放大小。然后再通过个数限制来释放,直到满足需要释放大小(依旧是先释放较小的对象)。
GNUstepFoundation 源码地址:github.com/gnustep/lib…
Swift Foundation 源码地址:github.com/apple/swift…
在内存不足时NSCache会自动释放存储的对象。
NSCache的键key不会被复制,所以key不需要实现NSCopying协议。
可以设置缓存的最大数量,当缓存数量满的时候,再添加将先删除先添加的对象再增加。
唯一一个代理方法是一个对象将被删除时调用,调用方式有以下几种:
- NSCache缓存对象自身被释放
- 手动调用removeObjectForKey:方法
- 手动调用removeAllObjects
- 缓存中对象的个数大于countLimit,或,缓存中对象的总cost值大于totalCostLimit
- 程序进入后台后
- 收到系统的内存警告
基本用法:
@interface NSCacheViewController ()<NSCacheDelegate> @property(nonatomic,strong) NSCache *cache; @end @implementation NSCacheViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.cache = [[NSCache alloc] init]; //设置最大缓存数 self.cache.countLimit = 5; //设置代理,实现代理方法, self.cache.delegate = self; self.cache.name = @"测试内存"; for (int i=0; i<10; i++) { NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d",i]; [self.cache setObject:str forKey:str]; } // Do any additional setup after loading the view. } //超出缓存部分会被释放, 收到内存警告时候系统也会释放一部分。 -(void)cache:(NSCache *)cache willEvictObject:(id)obj{ NSLog(@"%@---%@",cache,obj); } @end
实际应用 SDWebImage
SDImageCacheConfig中可以配置是否使用内存做缓存,默认为YES
磁盘缓存的最大时长,默认为一周
SDImage中内存缓存SDMemoryCache继承与NScache,缓存时候会在NSCache和SDMemoryCache的NSMapTable各存一份。读取时候也优先读取系统cache,如果不存在再读取SDMemoryCache,这样做的目标是防止一些系统缓存不可控因素。
// `setObject:forKey:` just call this with 0 cost. Override this is enough - (void)setObject:(id)obj forKey:(id)key cost:(NSUInteger)g { [super setObject:obj forKey:key cost:g]; if (!self.config.shouldUseWeakMemoryCache) { return; } if (key && obj) { // Store weak cache SD_LOCK(_weakCacheLock); [self.weakCache setObject:obj forKey:key]; SD_UNLOCK(_weakCacheLock); } }
NSURLCache
使用缓存的目的是为了使应用程序能更快速的响应用户输入,是程序高效的运行。有时候我们需要将远程web服务器获取的数据缓存起来,以空间换取时间,减少对同一个url多次请求,减轻服务器的压力,优化客户端网络,让用户体验更良好。
背景:NSURLCache : 在iOS5以前,apple不支持磁盘缓存,在iOS5的时候,允许磁盘缓存,(NSURLCache 是根据NSURLRequest 来实现的)只支持http,在iOS6以后,支持http和https。
缓存的实现说明:由于GET请求一般用来查询数据,POST请求一般是发大量数据给服务器处理(变动性比较大),因此一般只对GET请求进行缓存,而不对POST请求进行缓存。
缓存原理:一个NSURLRequest对应一个NSCachedURLResponse
Etag全称是Entity Tag,一般用于标识URL对象是否发生了改变。 使用Etag一般会出现如下的请求流程:
Etag有点类似于文件hash或者说是信息摘要。
当进行一次URL请求,服务端会返回'Etag'响应头,下次浏览器请求相同的URL时,浏览器会自动将它设置为请求头'If-None-Match'的值。服务器收到这个请求之后,就开始做信息校验工作将自己本次产生的Etag与请求传递过来的'If-None-Match'对比,如果相同,则返回HTTP状态码304,并且response数据体中没有数据。
第二次请求的时候从哪里获取到'Etag'的值并赋给请求头'If-None-Match'的?自然是浏览器的缓存中取出的。那么浏览器收到304状态码之后又干了什么?刚才说到response数据体中没有数据,但是浏览器仍需加载页面,它会从缓存中读取上次缓存的页面。
// // NSURLCacheViewController.m // DemoTest2022 // // Created by wy on 2022/10/19. // #import "NSURLCacheViewController.h" @interface NSURLCacheViewController () //去服务器比对资源是否需要更新 @property (nonatomic, strong) NSString *lastModified; @property (nonatomic, strong) NSString *etag; @property(nonatomic,strong) UIImageView *imagev; @end @implementation NSURLCacheViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.imagev = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 100, 100, 100)]; [self.view addSubview:self.imagev]; // Do any additional setup after loading the view. } -(void)requestTest{ NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://via.placeholder.com/50x50.png"]; NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:url cachePolicy:(NSURLRequestReloadIgnoringCacheData) timeoutInterval:15] ; if (self.lastModified) { [request setValue:self.lastModified forHTTPHeaderField:@"If-Modified-Since"]; } if (self.etag) { [request setValue:self.etag forHTTPHeaderField:@"If-None-Match"]; } [[[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) { if (error) { NSLog(@"error---%@",error); }else{ NSData *tempData = data; NSString *responseStr = [[NSString alloc] initWithData:tempData encoding:NSUTF8StringEncoding]; self.lastModified = [(NSHTTPURLResponse *)response allHeaderFields][@"Last-Modified"]; self.etag =[(NSHTTPURLResponse *)response allHeaderFields][@"etag"]; NSLog(@"response:%@", response); dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imagev.image = [UIImage imageWithData:tempData]; }); } }] resume] ; } - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{ [self requestTest]; } @end
这样每次请求都使用忽略缓存的策略,但是要附带着"If-None-Match"头,它的值是上次请求的响应头"Etag"的值,于是服务器会每次都实时检查文件的修改状态,得到一个准确的状态值,最后决定返回304还是200。若是200,iOS则直接使用新的response和新的数据;如果是304,则使用新的response和缓存中的data。
这样既能够获取到最新的数据有能够节约带宽。两全其美。
iOS中定以的URLRequest缓存策略有以下几种:
typedef NS_ENUM(NSUInteger, NSURLRequestCachePolicy) { NSURLRequestUseProtocolCachePolicy = 0, // 从不读取缓存,但请求后将response缓存起来 NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData = 1, NSURLRequestReloadIgnoringLocalAndRemoteCacheData = 4, NSURLRequestReloadIgnoringCacheData = NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData, // 以下两种在取缓存时,可能取到的是过期数据 NSURLRequestReturnCacheDataElseLoad = 2,// 缓存中没有才去发起请求加载,有就不进行网络请求了 NSURLRequestReturnCacheDataDontLoad = 3,// 缓存中没有不加载,绝不发起网络请求,缓存中没有则返回错误 NSURLRequestReloadRevalidatingCacheData = 5,//Unimplemented };
官方文档解释:
NSURLCache类通过将NSURLRequest对象映射到NSCachedURLResponse对象来实现URL加载请求响应的缓存。它提供了一个复合的内存和磁盘缓存,并允许您操作内存和磁盘部分的大小。您还可以控制缓存数据持久存储的路径。
在iOS中,当系统磁盘空间不足时,磁盘上的缓存可能会被清除,但只有在应用程序未运行时才会清除。
AFNetwork中用法:
总结:
NSCache 特点
- 使用方便,类似字典
- l线程安全
- l内存不足时,NSCache会自动释放存储对象
- NSCache的key不会被拷贝,不需要实现NSCopying协议
- lNSDiscardableContent协议
NSURLCache主要应用与网络请求数据缓存策略,优化网络请求性能优化。
以上就是iOS NSCache和NSUrlCache缓存类实现示例详解的详细内容,更多关于iOS NSCache NSUrlCache的资料请关注脚本之家其它相关文章!