iOS NSCache缓存类的详解

NSCache：专门做缓存的类

NSCache简介：NSCache是苹果官方提供的缓存类，用法与NSMutableDictionary的用法很相似，在AFNetworking和SDWebImage中，使用它来管理缓存。

NSCache在系统内存很低时，会自动释放一些对象（出自苹果官方文档，不过在模拟器中模拟内存警告时，不会做缓存的清理动作） 为了确保接收到内存警告时能够真正释放内存，最好调用一下removeAllObjects方法。

NScache是线程安全的，在多线程操作中，不需要对Cache加锁。

NScache的key只是做强引用，不需要实现NScopying协议。

NSCache的属性：

 delegate代理属性

totalCostLimit ：缓存空间的最大成本，超出上限会自动回收对象。默认值是0没有限制。

countLimit：能够缓存对象的最大数量，默认值也是0（默认没有限制）。

（当超出缓存最大成本或数量时，NSCache会把前面的数据即最开始存的给清除掉）

evictsObjectsWithDiscardedContent：标示是否回收废弃的内容，默认值是YES（自动回收）。

NSCache的方法：

-objectForKey：返回与键值关联的对象。

-setObject: forKey: 在缓存中设置指定键名对应的值。与可变字典不同的是，缓存对象不会对键名做copy操作 0成本

-setObject: forKey: cost: 在缓存中设置指定键名对应的值，并且指定该键值对的成本。成本cost用于计算记录在缓冲中所有对象的总成本。当出现内存警告，或者超出缓存的成本上限时，缓存会开启一个回收过程，删除部分元素。

-removeObjectForKey：删除缓存中指定键名的对象。

-removeAllObjects：删除缓存中的所有对象。

委托方法：

-cache: willEvictObject: 缓存将要删除对象时调用，不能在此方法中修改缓存。仅仅用于后台的打印，以便于程序员的测试。

举例验证如下：

[objc] view plain copy

1. //  
2. //  ViewController.m  
3. //  NScache的演练  
4. //  
5. //  Created by apple on 15/10/24.  
6. //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.  
7. //  
8.   
9. #import "ViewController.h"  
10.   
11. @interface ViewController ()<NSCacheDelegate>  
12.   
13. // 缓存的容器  
14. @property (nonatomic, strong) NSCache *myCache;  
15. @end  
16.   
17. @implementation ViewController  
18. -(NSCache *)myCache  
19. {  
20.     if (_myCache == nil) {  
21.         _myCache = [[NSCache alloc] init];  
22.           
23.         /**  NSCache类以下几个属性用于限制成本 
24.          NSUInteger totalCostLimit  "成本" 限制，默认是0（没有限制） 
25.          NSUInteger countLimit  数量的限制  默认是0 （没有限制） 
26.           
27.          // 设置缓存的对象，同时指定限制成本 
28.          -(void)setObject:(id) obj  forKey:(id) key cost:(NSUInteger) g 
29.          */  
30.           
31.         // 设置数量限额。一旦超出限额，会自动删除之前添加的东西  
32.         _myCache.countLimit = 30;  // 设置了存放对象的最大数量  
33.         _myCache.delegate = self;  
34.     }  
35.     return _myCache;  
36. }  
37.   
38. -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event  
39. {  
40.     for (int i =0 ; i< 100; i++) {  
41.         // 向缓存中添加对象  
42.         NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"hello - %d", i];  
43.         [self.myCache setObject:str forKey:@(i)]; // @(i) 相当于  [NSNumber numberWith......]  
44.     }  
45.     for (int i=0 ; i< 100; i++) {  
46.         NSLog(@"%@", [self.myCache objectForKey:@(i)]);  
47.     }  
48. }  
49.   
50.   
51. // NSCache的代理方法只有一个  
52. //  告诉即将要被删除的对象  
53. -(void)cache:(NSCache *)cache willEvictObject:(id)obj  
54. {  
55.     // 此代理方法主要用于程序员的测试  
56.     NSLog(@"要删除的对象obj-------------%@", obj);  
57. }  
58. @end  

没有设置代理时的运行结果如下：

因为限额最大数量是30，所以NSCache把前面的0~69的对象全部删除清理了。

遵循代理方法后，打印结果如下：

发现此代理方法就是在清理缓存对象之前告知程序员，便于调试而已。

 所以在原来的工程中做缓存池的可变字典都可以用NScache进行替代了。代码如下：

CZApp.h

[objc] view plain copy

1. //  
2. //  CZApp.h  
3. //  NSoperation之网络图片下载  
4. //  
5. //  Created by apple on 15/10/23.  
6. //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.  
7. //  
8.   
9. #import <UIKit/UIKit.h>  
10.   
11. @interface CZApp : NSObject  
12. @property(nonatomic, copy) NSString *name;  
13. @property (nonatomic, copy) NSString *icon;  
14. @property (nonatomic, strong) NSString *download;  
15.   
16. /** 
17.  保存网络下载的图像 
18.  */  
19. // @property(nonatomic, strong) UIImage *image;  
20.   
21. +(instancetype) appWithDict:(NSDictionary *) dict;  
22. @end  

CZApp.m

[objc] view plain copy

1. //  
2. //  CZApp.m  
3. //  NSoperation之网络图片下载  
4. //  
5. //  Created by apple on 15/10/23.  
6. //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.  
7. //  
8.   
9. #import "CZApp.h"  
10.   
11. @implementation CZApp  
12. +(instancetype) appWithDict:(NSDictionary *) dict  
13. {  
14.     CZApp *app = [[self alloc] init];  
15.     [app setValuesForKeysWithDictionary:dict];  
16.     return app;  
17. }  
18. @end  

viewController.m

[objc] view plain copy

1. //  
2. //  ViewController.m  
3. //  NSoperation之网络图片下载  
4. //  
5. //  Created by apple on 15/10/23.  
6. //  Copyright (c) 2015年 LiuXun. All rights reserved.  
7. //  
8.   
9. #import "ViewController.h"  
10. #import "CZApp.h"  
11. @interface ViewController ()  
12. // plist文件数据的容器  
13. @property (nonatomic, strong) NSArray *appList;  
14.   
15. // 管理下载的全局队列  
16. @property (nonatomic, strong) NSOperationQueue *opQueue;  
17.   
18. /**所有下载的缓冲池*/  
19. @property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary *operationCache;  
20.   
21. /**保存所有图像的缓存*/  
22. @property (nonatomic, strong) NSCache *imageCache;  
23. @end  
24.   
25.   
26. @implementation ViewController  
27.   
28. // 懒加载  
29. -(NSArray *)appList  
30. {  
31.     if (_appList == nil) {  
32.         NSArray *dicArray = [NSArray arrayWithContentsOfFile:[[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"apps.plist" ofType:nil]];  
33.         // 字典转模型  
34.         NSMutableArray *arryM = [NSMutableArray array];  
35.         for(NSDictionary *dict in dicArray){  
36.             CZApp *app = [CZApp appWithDict:dict];  
37.             [arryM addObject:app];  
38.         }  
39.         _appList = arryM;  
40.     }  
41.     return _appList;  
42. }  
43.   
44. -(NSOperationQueue *)opQueue  
45. {  
46.     if (_opQueue == nil) {  
47.         _opQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];  
48.     }  
49.     return _opQueue;  
50. }  
51.   
52. -(NSMutableDictionary *)operationCache  
53. {  
54.     if (_operationCache == nil) {  
55.         _operationCache = [[NSMutableDictionary alloc] init];  
56.     }  
57.     return _operationCache;  
58. }  
59.   
60. -(NSCache *)imageCache  
61. {  
62.     if (_imageCache == nil) {  
63.         _imageCache = [[NSCache alloc] init];  
64.     }  
65.     return _imageCache;  
66. }  
67.   
68. #pragma mark - 实现数据源方法  
69. -(NSInteger)tableView:(UITableView *)tableView numberOfRowsInSection:(NSInteger)section  
70. {  
71.     return self.appList.count;  
72. }  
73.   
74. /** 
75.  问题1：如果网速比较慢，会很卡 
76.  解决方法：使用异步下载 
77.   
78.  问题2：图片没有Frame，所有cell初始化的时候，给imageView的frame是0。异步下载完之后不显示  解决办法：使用占位图（如果展位图比较大, 自定义cell可以解决） 
79.   
80.  问题3：如果图片下载速度不一致，同时用户快速滚动的时候，会因为Cell的重用导致图片混乱 
81.  解决方法：MVC，使用Model（模型）保存下载的图像，再次刷新表格。 
82.   
83.  问题4：在用户快速滚动的时候，会重复添加下载任务到下载队列。 
84.  解决方法：建立下载操作的缓冲池。首先检查缓冲池里是否有当前图片的下载操作。有的话就不创建下载操作。从而保证一张图片只添加一个下载操作。其实就是建立一个全局的字典属性。 
85.   
86.  问题5： 将图片保存到模型里的优缺点 
87.  优点：不用重复下载，利用MVC刷新表格，不会造成数据混乱，加载速度比较快 
88.  缺点：内存，所有下载好的图像都会记录在模型里。如果数据比较多（2000）个就会造成内存警告。 
89.   
90.  -***图像根模型耦合性太强。导致清理内存非常困难 
91.  解决办法：模型跟图像分开。在控制器里做缓存。 
92.  问题6：下载操作缓冲池会越来越大。需要及时清理。 
93.   
94.  */  
95. /** 
96.  代码重构：1.如果代码太长。 
97.  目的： 
98.  - 写的时候，如果思路清楚，能够一次性写完，但是也要注意同构。 
99.  - 时间长了，不好阅读 
100.  - 重构代码，便于维护 
101.   
102.  重构方法： 
103.  如果有一部分代码专门解决某一问题，就封装起来。 
104.  1. 新建一个方法—> 剪切代码。 
105.  2. 传参数。 
106.  3. 在原来剪切代码的地方，调用抽取的方法。 
107.  4. 注意，测试。 
108.  5. 注意if嵌套，在实际的开发，非常忌讳很深的嵌套。 
109.  */  
110.   
111. -(void)viewDidLoad  
112. {  
113.     NSLog(@"%@", [self cachePathWithUrl:@""]);  
114. }  
115.   
116. // cell里面的imageView子控件是懒加载  
117. -(UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath  
118. {  
119.     static NSString *ID = @"AppCell";  
120.     UITableViewCell * cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:ID];  
121.     // 给Cell设置数据  
122.     CZApp *app = self.appList[indexPath.row];  
123.     cell.textLabel.text = app.name;  
124.     cell.detailTextLabel.text = app.download;  
125.       
126.     // 判断模型里面是否有图像  
127.     if ([self.imageCache objectForKey:app.icon]) { // 内存有图片  
128.         NSLog(@" 图片已经下载......");  
129.         cell.imageView.image = [self.imageCache objectForKey:app.icon];  
130.     }else{  // 内存无图片  
131.         // 显示图片  
132.         // 如果沙盒里面有图片，直接从沙盒加载  
133.         UIImage *image = [UIImage imageWithContentsOfFile:[self cachePathWithUrl:app.icon]];  
134.         if (image) {   //  沙盒有图片  
135.             NSLog(@"直接从沙盒加载图片");  
136.               
137.             // 1. 设置图片缓存到内存，方便下次从内存直接加载  
138.             [self.imageCache setObject:image forKey:app.icon];  
139.               
140.             // 2. 显示图片到cell  
141.             cell.imageView.image = [self.imageCache objectForKey:app.icon];  
142.         }else{  // 沙盒没有图片  
143.               
144.             // 显示图片—占位图  
145.             cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:@"user_default"];  
146. #warning 从这里开始剪切的代码  
147.               
148.             // 下载图片  
149.             [self downloadImage:indexPath];  
150.         }  
151.     }  
152.     return cell;  
153. }  
154.   
155. -(void)downloadImage:(NSIndexPath *)indexPath  
156. {  
157.     CZApp *app = self.appList[indexPath.row];  
158.     /** 
159.      如果下载缓冲池里面有当前图片的下载操作，就不用创建下载操作，没有才创建 
160.      缓冲池字典中 key:存放当前图片的url，字符串类型。 
161.      Value：保存下载操作 
162.      */  
163.     if (self.operationCache[app.icon]) {  
164.         NSLog(@"正在玩命下载中......");  
165.         return;  
166.     }  
167.     // 缓冲池没有下载操作  
168.       
169.     // 异步下载图片  
170.     __weak typeof(self) weakSelf = self;  
171.     NSBlockOperation  *downLoadOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{  
172.         // 模拟延时  
173.         [NSThread sleepForTimeInterval:2];  
174.         NSLog(@"正在下载中......");  
175.           
176.         //  1. 下载图片（二进制数据）  
177.         NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:app.icon]];  
178.         UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];  
179.           
180.         //  2. 将下载的数据保存到沙盒  
181.         // 字典的赋值不能为nil,赋值为nil会崩溃  
182.         if (image) {  
183.             // 先保存到图片缓存  
184.             [weakSelf.imageCache setObject:image forKey:app.icon];  
185.               
186.             // 将图片写入到沙盒  
187.             [data writeToFile:[self cachePathWithUrl:app.icon] atomically:YES];  
188.         }  
189.           
190.         // 3 将操作从缓冲池删除——将下载好的图片操作从缓冲池中移除  
191.         [weakSelf.operationCache removeObjectForKey:app.icon];  
192.           
193.         //  4. 在主线程更新UI  
194.         [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{  
195.             [weakSelf.tableView reloadRowsAtIndexPaths:@[indexPath] withRowAnimation:UITableViewRowAnimationNone];  
196.             /** reload 会重新调用cell的初始化方法, 会重新判断模型里面是否有图像 
197.              有的话就直接显示 
198.              */  
199.         }];  
200.     }];  
201.       
202.     // 将操作添加到队列  
203.     [weakSelf.opQueue addOperation:downLoadOp];  
204.     NSLog(@"操作的数量------------->%ld", self.opQueue.operationCount);  
205.       
206.     // 将操作添加到缓冲池中(使用图片的url作为key)  
207.     [weakSelf.operationCache setObject:downLoadOp forKey:app.icon];  
208. }  
209.   
210. -(void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath  
211. {   // 点击后查看操作缓冲池内的操作详情  
212.     NSLog(@"%@", self.operationCache);  
213. }  
214.   
215. /** 
216.  在真实开发中，一定要注意这个方法 
217.  */  
218. -(void)didReceiveMemoryWarning  
219. {  
220.     [super didReceiveMemoryWarning];  
221.       
222.     // 需要在这里做一些内存清理的工作，如果不处理会被系统强制闪退  
223.     // 清理内存  
224.     [self.imageCache  removeAllObjects];  
225.       
226.     // 清理操作的缓存  
227.     [self.operationCache removeAllObjects];  
228.       
229.     // 取消下载队列内的任务  
230.     [self.opQueue cancelAllOperations];  
231. }  
232.   
233. /** 
234.  拼接一个文件在沙盒的全路径 
235.  */  
236. -(NSString *)cachePathWithUrl:(NSString *)urlStr  
237. {  // 将图片网址名作为作为最后一项  
238.     // 1. 获得缓存的路径  
239.     NSString *cachePath = [NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSCachesDirectory, NSUserDomainMask, YES) lastObject];  
240.       
241.     // 2. 把路径根urlStr拼接起来  
242.     return [cachePath stringByAppendingPathComponent:urlStr.lastPathComponent];  
243. }  
244. -(void)dealloc  
245. {  
246.     NSLog(@"销毁控制器-------------");  
247. }  
248. @end