品读优秀的第三方框架是最快的技术提升方式吧，在工作中，很多时候在思考如何封装一个功能组件时总会各种犹豫，为打破这种顾此失彼的状态，果断看一些源码，学习别人编程思想，并从中借鉴模仿其手法。花了一周看这个框架顺便写个总结吧！

SDWebImage 源代码结构

SDWebImage 主要功能就是图片的异步下载+缓存，其次也包含了图片的解码和清除等；源码下载地址 SDWebImage Github 上源码(下载最新的 3.7.0 版本)，下载后打开工程代码文件结构还是很清晰的，从文件命名初步分析整体如下图:

SDWebImage 代码文件结构图
再从我们使用 SDWebImage 调用 API 入口入手一步步看调用到的方法和每个文件每个类，主要解析分为以下几类：

WebCache Categories 面向开发者接口层，开发者直接调用 API 接口异步加载图片，也就是说这是我们读代码的入口，入口方法中会调用管理类(协调调用下载和缓存等)，例如 UIImageView+WebCache 类中的：
1
2
- (void)sd_setImageWithURL:(NSURL *)url placeholderImage:(UIImage *)placeholder options:(SDWebImageOptions)options;

SDWebImageManager 是 Utils 管理工具类文件中，其是整个 SDWebImage 的核心负责发起下载和缓存，执行上步骤的方法后，上步骤方法会调用这个类的如下方法，在方法中调用下载和缓存的类；

// 其头文件引用了下载和缓存的类
#import "SDWebImageOperation.h"
#import "SDWebImageDownloader.h"
#import "SDImageCache.h"

- (id <SDWebImageOperation>)downloadImageWithURL:(NSURL *)url
                                        options:(SDWebImageOptions)options
                                       progress:(SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock
                                      completed:(SDWebImageCompletionWithFinishedBlock)completedBlock;

SDImageCache 缓存对象，负责内存缓存和沙盒缓存的类，核心方法：

1 2	// 根据key从磁盘缓存中获取图片：异步操作 - (NSOperation )queryDiskCacheForKey:(NSString )key done:(SDWebImageQueryCompletedBlock)doneBlock;

SDWebImageDownloader 下载器也就是下载管理器，下载网络请求的前期设置 NSURLRequest对象请求头的封装、缓存、cookie的设置加载选项的处理及管理 Operation 之间的关系；SDWebImageDownloaderOperation 负责图片下载网络请求的具体操作；

// SDWebImageDownloader 核心方法
- (id <SDWebImageOperation>)downloadImageWithURL:(NSURL *)url
                                        options:(SDWebImageDownloaderOptions)options
                                       progress:(SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock
                                      completed:(SDWebImageDownloaderCompletedBlock)completedBlock;

// SDWebImageDownloaderOperation 核心是遵守 NSURLConnectionDataDelegate 代理，实现其代理方法：
- (void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveResponse:(NSURLResponse *)response;
- (void)connection:(NSURLConnection *)connection didReceiveResponse:(NSURLResponse *)response;
- (void)connectionDidFinishLoading:(NSURLConnection *)aConnection;

运用到的其它工具类主要是：SDWebImageCompat 、SDWebImageDecoder、NSData+ImageContentType、UIImage+MultiFormat、UIImage+GIF、UIImage+WebP；

内部方法逻辑流程分析

SDWebImage 实现图片的加载、缓存处理、数据处理、图片下载等工作内部方法时序图：

SDWebImage 逻辑方法流程图

创建 UIImageView 对象调用其分类 UIImageView+WebCache 的接口方法例如：- (void)sd_setImageWithURL:(NSURL *)url placeholderImage:(UIImage *)placeholder (常用方法还有其它接口方法);
UIImageView+WebCache 内部最终都会调用方法 (private method) sd_setImageWithURL: placeholderImage: options: progress: completed:;
上步方法内部实现首先判断需不需要取消当前图片的下载操作(cell 复用一个 UIImageView 多个下载会出现闪图)，其调用的核心方法是 UIView+WebCacheOperation - (void)sd_cancelImageLoadOperationWithKey:(NSString *)key，这里思考为什么设计为 UIView 的分类，很好理解因为 UIButton 也要调用, 他们都是继承 UIView，其次调用者都是 self 对象本身;
第二步中内部方法中执行完第三步逻辑(判断完是否取消当前图片下载操作)后，继续执行，调用负责发起下载和缓存 SDWebImageManager 中的方法 downloadImageWithURL: options: progress: completed: ;
SDWebImageManager 对象的上述方法执行过程中通过调用 SDImageCache 对象的 queryDiskCacheForKey: done: 方法去查询缓存相关操作，SDImageCache 对象活动完成后将结果返回;
SDWebImageManager 对象的方法执行完判断缓存相关操作，继续执行调用 SDWebImageDownloader (下载器)对象的 downloadImageWithURL: options: progress: completed: 发起下载操作；具体的图片网络下载是由 SDWebImageDownloader 对象调用 SDWebImageDownloaderOperation 完成;
图片下载完成后图片结果 block 回调到 SDWebImageManager 对象中，SDWebImageManager 继续调用 SDImageCache 对象执行图片存储操作；

核心工具类分析

1. SDWebImageCompat 适配类

只有一个内联函数判断 @2x 和 @3x 图片判断处理操作, 核心代码如下：

/**
 给定一张图片，通过 scale 放大因子返回一个放大的图片

 @param key 图片名称
 @param image 资源图片
 @return 处理以后的图片
 */
inline UIImage *SDScaledImageForKey(NSString *key, UIImage *image) {
    // 判断是否为 retina 屏, 即 retina 屏绘图时有放大因子
    if ([[UIScreen mainScreen] respondsToSelector:@selector(scale)]) {
        CGFloat scale = 1;
        // "@2x.png" 只有是2倍图3倍图图片名称长度一定大于7
        if (key.length >= 8) {
            NSRange range = [key rangeOfString:@"@2x."];
            if (range.location != NSNotFound) {
                scale = 2.0;
            }
            
            range = [key rangeOfString:@"@3x."];
            if (range.location != NSNotFound) {
                scale = 3.0;
            }
        }

        // 自身处理为对应分辨率下面的图片
        UIImage *scaledImage = [[UIImage alloc] initWithCGImage:image.CGImage scale:scale orientation:image.imageOrientation];
        image = scaledImage;
    }

   return image;
}

2. SDWebImageDecoder 解码

UIImage 的分类扩展一个类方法用于图片的解码操作，这里疑问是本来就是图片为何还要解码到 UIImage？图片的加载常使用 [UIImage imageNamed:@"xxx.png"],这种方式加载系统会把图像 Cache 到内存并且系统默认会在主线程对图片进行解码(系统自行完成可看看 Core Graphics 框架)，图像资源大或者图片多，这种方式会消耗很大的内存；解决这种问题可以使用 imageWithContentsOfFile: 图片加载方式，也可以将图片解码过程我们来把控提前在子线程中完成；

UIImage 是显示图片的高级方式，是不可变的，因而可安全的供线程使用；CGImage 是图片位图，是可变的，可调用 Core Graphics 层 API 改变 bitmaps 数据；CIImage 也包含图片相关数据的图片对象Core Image 层的不可变的；

3. NSData+ImageContentType 图片格式判断

NSData 的分类扩展一个类方法用于判断图片格式

/**
 根据图片 NSData 判断图片类型

 @param data 图片的NSData
 @return NSString 图片类型
 */
+ (NSString *)sd_contentTypeForImageData:(NSData *)data {
    // 1字节 char 类型的别名
    uint8_t c;
    // 取出图片数据中一个字节长度数据
    [data getBytes:&c length:1];
    switch (c) {
        case 0xFF:
            return @"image/jpeg";
        case 0x89:
            return @"image/png";
        case 0x47:
            return @"image/gif";
        case 0x49:
        case 0x4D:
            return @"image/tiff";
        case 0x52:
            // R as RIFF for WEBP
            if ([data length] < 12) {
                return nil;
            }

            NSString *testString = [[NSString alloc] initWithData:[data subdataWithRange:NSMakeRange(0, 12)] encoding:NSASCIIStringEncoding];
            if ([testString hasPrefix:@"RIFF"] && [testString hasSuffix:@"WEBP"]) {
                return @"image/webp";
            }

            return nil;
    }
    return nil;
}

4.UIImage+GIF 生成 GIF UIImage 对象

UIImage 分类扩展实现对GIF图片的 NSData 的处理，生成 GIF 格式的UIImage 对象，核心代码：

/**
 根据 GIF 图片的 data 生成对应的 GIF 的 UIImage 对象

 @param data GIF 图片的 NSData
 @return GIF 图片
 */
+ (UIImage *)sd_animatedGIFWithData:(NSData *)data {
    if (!data) {
        return nil;
    }

    CGImageSourceRef source = CGImageSourceCreateWithData((__bridge CFDataRef)data, NULL);

    // 获取 GIF 图片包含的 CGImage 帧数
    size_t count = CGImageSourceGetCount(source);

    UIImage *animatedImage;

    // 如果只有 1 帧，单张图片
    if (count <= 1) {
        animatedImage = [[UIImage alloc] initWithData:data];
    }
    else {
        NSMutableArray *images = [NSMutableArray array];

        NSTimeInterval duration = 0.0f;

        for (size_t i = 0; i < count; i++) {
            CGImageRef image = CGImageSourceCreateImageAtIndex(source, i, NULL);
            if (!image) {
                continue;
            }

            duration += [self sd_frameDurationAtIndex:i source:source];

            [images addObject:[UIImage imageWithCGImage:image scale:[UIScreen mainScreen].scale orientation:UIImageOrientationUp]];

            CGImageRelease(image);
        }

        if (!duration) {
            duration = (1.0f / 10.0f) * count;
        }

        animatedImage = [UIImage animatedImageWithImages:images duration:duration];
    }

    CFRelease(source);

    return animatedImage;
}

+ (float)sd_frameDurationAtIndex:(NSUInteger)index source:(CGImageSourceRef)source {
    float frameDuration = 0.1f;
    CFDictionaryRef cfFrameProperties = CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(source, index, nil);
    NSDictionary *frameProperties = (__bridge NSDictionary *)cfFrameProperties;
    NSDictionary *gifProperties = frameProperties[(NSString *)kCGImagePropertyGIFDictionary];

    NSNumber *delayTimeUnclampedProp = gifProperties[(NSString *)kCGImagePropertyGIFUnclampedDelayTime];
    if (delayTimeUnclampedProp) {
        frameDuration = [delayTimeUnclampedProp floatValue];
    }
    else {

        NSNumber *delayTimeProp = gifProperties[(NSString *)kCGImagePropertyGIFDelayTime];
        if (delayTimeProp) {
            frameDuration = [delayTimeProp floatValue];
        }
    }

    if (frameDuration < 0.011f) {
        frameDuration = 0.100f;
    }

    CFRelease(cfFrameProperties);
    return frameDuration;
}

5.UIImage+MultiFormat

实现 NSData 转 UIImage 对象

/**
 data 转 UIImage

 @param data 图片 data
 @return UIImage 对象
 */
+ (UIImage *)sd_imageWithData:(NSData *)data {
    if (!data) {
        return nil;
    }
    
    UIImage *image;
    // 根据 data 的第一个字节判断获取图片格式
    NSString *imageContentType = [NSData sd_contentTypeForImageData:data];
    if ([imageContentType isEqualToString:@"image/gif"]) {
        // gif 图片
        image = [UIImage sd_animatedGIFWithData:data];
    }
#ifdef SD_WEBP
    else if ([imageContentType isEqualToString:@"image/webp"])
    {
        image = [UIImage sd_imageWithWebPData:data];
    }
#endif
    else {
        image = [[UIImage alloc] initWithData:data];
        UIImageOrientation orientation = [self sd_imageOrientationFromImageData:data];
        // 如果不是向上的，重新生成图片
        if (orientation != UIImageOrientationUp) {
            image = [UIImage imageWithCGImage:image.CGImage
                                        scale:image.scale
                                  orientation:orientation];
        }
    }

    return image;
}

/**
 有图片 data 获取图片方向

 @param imageData 图片数据
 @return UIImageOrientation 图片方向枚举值
 */
+(UIImageOrientation)sd_imageOrientationFromImageData:(NSData *)imageData {
    // 默认向上
    UIImageOrientation result = UIImageOrientationUp;
    CGImageSourceRef imageSource = CGImageSourceCreateWithData((__bridge CFDataRef)imageData, NULL);
    if (imageSource) {
        // 获取图片的属性列表
        CFDictionaryRef properties = CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(imageSource, 0, NULL);
        if (properties) {
            CFTypeRef val;
            int exifOrientation;
            // 获取图片方向
            val = CFDictionaryGetValue(properties, kCGImagePropertyOrientation);
            if (val) {
                CFNumberGetValue(val, kCFNumberIntType, &exifOrientation);
                result = [self sd_exifOrientationToiOSOrientation:exifOrientation];
            } // else - if it's not set it remains at up
            CFRelease((CFTypeRef) properties);
        } else {
            //NSLog(@"NO PROPERTIES, FAIL");
        }
        CFRelease(imageSource);
    }
    return result;
}

tmp

webp 图片格式

依赖 libwebp 库是 Google 出的图片库，他的好处就是比 jpg 图片格式压缩更厉害小省流量减轻服务器压力等；

app 执行过程

app 执行过程堆栈分析最先调用的是 start 函数（系统内核准备工作动态库加载）.dylid 这个库自身也是一个动态库但他的作用是动态链接器 dyld 内部会调用 _dyld_start()函数再调用 dyldbootstrap::start() 函数，执行了函数之后再走 main 函数，再开启 runloop 走完了之后再开启队列，然后再走 UIApplication 内部方法，再走 didfinsh 方法。

SDWebImage 源码阅读解析一

SDWebImage 源码阅读解析一

SDWebImage 源代码结构

内部方法逻辑流程分析

核心工具类分析

tmp