iOS 轻量化动态图像下载缓存框架实现

一、背景

日常开发过程中，图片的下载会占用大量的带宽，图片的加载会消耗大量的性能和内存，正确的使用图片显得尤为重要。
同样也经常需要在各类型控件上读取网络图片和处理本地图片，例如：UIImageView、UIBtton、NSImageView、NSButton等等。
这时候有个从网络下载和缓存图像库就会便利太多太多，很多人这时候会说，对于这块也有很多比较优秀的开源库，比如 Kingfisher、 YYWebImage、SDWebImage等等。

0 0. 框架由来，

• 本来之前呢只是想实现一个如何播放GIF，于是乎就出现第一版对任意控件实现播放GIF功能，这边只需要支持 AsAnimatable 即可快速达到支持播放GIF功能；
• 后面Boss居然又说需要对GIF图支持注入滤镜功能，于是乎又修改底层，对播放的GIF图实现滤镜功能，于是之前写的滤镜库 Harbeth 即将闪亮登场；
• 然后Boss又说，首页banner需要图像和GIF混合显示，索性就又来简单封装显示网络图像，然后根据 AssetType 来区分是属于网图还是GIF图，以达到混合显示网络图像和网络GIF以及本地图像和本地GIF混合播放功能；
• 起初也只是简单的去下载资源Data用于显示图像，这时候boss又要搞事情了，图像显示有点慢，于是乎又开始写网络下载模块 DataDownloader 和磁盘缓存模块 Cached ，对于已下载的图像存储于磁盘缓存方便后续再次显示，同样的网络链接地址同时下载时不会重复下载，下载完成后统一分发响应，对于下载部分资源进行断点续载功能；
• 慢慢越写越发现这玩意不就是一个图像库嘛，so 它就这么的孕育而生了！！！

备注：作为参考对象，当然这里面会有一些 Kingfisher 的影子，so 再次感谢猫神！！也学到不少新东西，Thanks!

先贴地址：https://github.com/yangKJ/ImageX

待完成功能：

• 网络资源分片下载
• 控制下载最大并发量
• 低数据模式
• 图像解码优化
• 位图展示动画效果

实现方案

这边主要就是分为以下几大模块，网络下载模块、资源缓存模块、动态图播放模块、控件展示模块、解码器模块 以及 配置模块等；

这边对于资源缓存模块，已独立封装成库 Lemons 来使用，支持磁盘和内存缓存，同时也支持对待存储数据进行压缩处理从而占用更小存储空间，同时也会对磁盘数据进行时间过期和达到最大缓存空间的自动清理。

如何播放动态图像

对于这块，核心其实就是使用 CADisplayLink 不断刷新和更新动画帧图，然后对不同的控件去设置显示图像资源；

主要就是针对不同对象设置显示内容：

• UIImageView：image和highlightedImage
• NSImageVIew：image
• UIButton：image和backgroundImage
• NSButton：image和alternateImage
• WKInterfaceImage：image

对于UIView没有上述属性显示，so 这边对layer.contents设置也是同样能达到该效果。

如何下载网络资源

对于网络图像显示，不可获取的就是对于资源的下载。

最开始的简单版，

let task = URLSession.shared.dataTask(with: url) {
   
    (data, _, error) in
    switch (data, error) {
   
   
    case (.none, let error):
        failed?(error)
    case (let data?, _):
        DispatchQueue.main.async {
   
   
            self.displayImage(data: data, filters: filters, options: options)
        }
        let zipData = options.cacheDataZip.compressed(data: data)
        let model = CacheModel(data: zipData)
        storager.storeCached(model, forKey: key, options: options.cacheOption)
    }
}
task.resume()

鉴于boss说的显示有点慢，能优化不。于是开始就对网络下载模块开始优化，网络数据共享和断点续下功能就孕育而生，后续再来补充分片下载功能，进一步提升网络下载速率。

网络共享

• 对于网络共享，这边其实就是采用一个单例 Networking 来设计，然后对需要下载的资源和回调响应进行存储，以链接地址md5作为key来管理查找，当数据下载回来之后，分别分发给回调响应即可，同时删除缓存的下载器和回调响应对象；

核心代码，下载过来的数据分发处理。

let downloader = DataDownloader(request: request, named: key, retry: retry, interval: interval) {
   
   
    for call in cacheCallBlocks where key == call.key {
   
   
        switch $0 {
   
   
        case .downloading(let currentProgress):
            let rest = DataResult(key: key, url: url, data: $1!, response: $2, downloadStatus: .downloading)
            call.block.progress?(currentProgress)
            call.block.download(.