iOS NSCache和NSUrlCache缓存类实现示例详解
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>NSCache</li><ul class="second_class_ul"><li>缓存淘汰策略</li></ul><li>NSURLCache</li><ul class="second_class_ul"><li>iOS中定以的URLRequest缓存策略有以下几种：</li></ul><li>总结：</li><ul class="second_class_ul"></ul></ul></div><p class="maodian"></p><h2>NSCache</h2><p>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：</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">#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;
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
</pre></div>
<p class="maodian"></p><h3>缓存淘汰策略</h3>
<p>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）。</p>
<p>GNUstepFoundation 源码地址：github.com/gnustep/lib…</p>
<p>Swift Foundation 源码地址：github.com/apple/swift…</p>
<p>在内存不足时NSCache会自动释放存储的对象。</p>
<p>NSCache的键key不会被复制，所以key不需要实现NSCopying协议。</p>
<p>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。</p>
<p><strong>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:</strong></p>
<ul><li>NSCache缓存对象自身被释放</li><li>手动调用removeObjectForKey:方法</li><li>手动调用removeAllObjects </li><li>缓存中对象的个数大于countLimit，或，缓存中对象的总cost值大于totalCostLimit </li><li>程序进入后台后</li><li>收到系统的内存警告</li></ul>
<p>基本用法：</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">@interface NSCacheViewController ()<NSCacheDelegate>
@property(nonatomic,strong) NSCache *cache;
@end
@implementation NSCacheViewController
- (void)viewDidLoad {
;
self.cache = [ 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 = ;
;
}
// 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
</pre></div>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202211/20221109091919031.png" /></p>
<p><strong>实际应用 SDWebImage</strong></p>
<p>SDImageCacheConfig中可以配置是否使用内存做缓存，默认为YES</p>
<p>磁盘缓存的最大时长，默认为一周</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202211/20221109091919032.png" /></p>
<p>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。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">// `setObject:forKey:` just call this with 0 cost. Override this is enough
- (void)setObject:(id)obj forKey:(id)key cost:(NSUInteger)g {
;
if (!self.config.shouldUseWeakMemoryCache) {
return;
}
if (key && obj) {
// Store weak cache
SD_LOCK(_weakCacheLock);
;
SD_UNLOCK(_weakCacheLock);
}
}
</pre></div>
<p class="maodian"></p><h2>NSURLCache</h2>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<p>缓存原理：一个NSURLRequest对应一个NSCachedURLResponse</p>
<p>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：</p>
<p>Etag有点类似于文件hash或者说是信息摘要。</p>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">//
//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 {
;
self.imagev = [ initWithFrame:CGRectMake(0, 100, 100, 100)];
;
// Do any additional setup after loading the view.
}
-(void)requestTest{
NSURL *url = ;
NSMutableURLRequest *request = ;
if (self.lastModified) {
;
}
if (self.etag) {
;
}
[[ dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
if (error) {
NSLog(@"error---%@",error);
}else{
NSData *tempData = data;
NSString *responseStr = [ initWithData:tempData encoding:NSUTF8StringEncoding];
self.lastModified = [(NSHTTPURLResponse *)responseallHeaderFields][@"Last-Modified"];
self.etag =[(NSHTTPURLResponse *)response allHeaderFields][@"etag"];
NSLog(@"response:%@", response);
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imagev.image = ;
});
}
}] resume] ;
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
;
}
@end
</pre></div>
<p>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。</p>
<p>这样既能够获取到最新的数据有能够节约带宽。两全其美。</p>
<p class="maodian"></p><h3>iOS中定以的URLRequest缓存策略有以下几种：</h3>
<div class="jb51code"><pre class="brush:cpp;">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
};
</pre></div>
<p><strong>官方文档解释：</strong></p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202211/20221109091919033.png" /></p>
<p>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。</p>
<p>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。</p>
<p>AFNetwork中用法：</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202211/20221109091919034.png" /></p>
<p class="maodian"></p><h2>总结：</h2>
<p>NSCache 特点</p>
<ul><li>使用方便，类似字典</li><li>l线程安全</li><li>l内存不足时，NSCache会自动释放存储对象</li><li>NSCache的key不会被拷贝，不需要实现NSCopying协议</li><li>lNSDiscardableContent协议</li></ul>
<p>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。</p>
<p>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的资料请关注琼殿技术社区其它相关文章！</p>
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