SDMemoryCache中的NSMapTable

NO IMAGE

帶著問題學習L

NSMapTable看名字是一個映射表,官方文檔描述為:類似於字典的集合,但具有更廣泛的可用內存語義。

問題1:NSDictionary內存語義怎麼就不廣泛了呢?

- (void)setObject:(ObjectType)anObject forKey:(KeyType <NSCopying>)aKey;

如上是NSDictionary的賦值方法,明顯可以看出key必須要遵循NSCoping協議,那麼我們做個小實驗。

//teacher遵守了NSCoping協議
Teacher * teacher = [[Teacher alloc] init];
NSMutableDictionary * dictest = [[NSMutableDictionary alloc] initWithCapacity:2];
{
Student * student = [[Student alloc] init];
NSLog(@"student:%@",student);
[dictest setObject:student forKey:teacher];
}
NSLog(@"dictest:%@\nteacher:%@",dictest,teacher);
//打印結果
student:<Student: 0x600002383e60>
dictest:{
"<Teacher: 0x6000023d5780>" = "<Student: 0x600002383e60>";
}
teacher:<Teacher: 0x600002383e40>

可以看出作為key的teacher地址變了,而student地址跟原來相同,並且跳出作用於也沒有釋放,那麼結論如下:

  • 其實akey是對原本的key執行了copy。而anObject是對對象進行了強引用。
    這樣可以看出來確實NSDictionary的key內存語義只有copy,確實不廣泛。

那麼我們回到NSMapTable上來,官方文檔描述如下:

映射表的模型和NSDictionary具有以下的差異:

  • 可以給鍵或者值添加弱引用語義,當其中一個對象移除時同時移除該條目
  • 可以給鍵或者值添加拷貝語義,也可以使用指針標識進行等值判斷
  • 作為一個集合類型,它可以包含任意指針(內容不限於對象)

如下:可以給鍵值設置任意內存語義,常見的有三種NSPointerFunctionsWeakMemory、NSPointerFunctionsStrongMemory、NSPointerFunctionsCopyIn。分別是強引用,弱引用和拷貝。那麼下面這樣初始化的映射表就跟NSDictionary無異了。

NSMapTable * table = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions: NSPointerFunctionsCopyIn valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory capacity:2];

問題2:修改內存key、value的語義對於這種映射的集合類型的差異在於哪呢?

其實就在於查詢、刪除、賦值這些操作上,看如下的例子:

NSMapTable * table = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory valueOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory capacity:2];
NSMutableDictionary * dic = [[NSMutableDictionary alloc] initWithCapacity:2];
Teacher * teacher = [[Teacher alloc] init];
teacher.name = @"老師";
teacher.old = @"31";
Student * student1 = [[Student alloc] init];
student1.name = @"學生1";
student1.old = @"21";
Student * student2 = [[Student alloc] init];
student2.name = @"學生2";
student2.old = @"22";
Student * student3 = [[Student alloc] init];
student3.name = @"學生3";
student3.old = @"23";
[dic setObject:@[student1,student2,student3] forKey:teacher];
[dic setObject:@[student1,student2] forKey:teacher];
forKey:teacher];
forKey:teacher]; NSLog(@"\n teacher:%@\ndic:%@\n table:%@",teacher,dic,table); //打印結果 teacher:<Teacher: 0x6000007ea6a0> dic:{ "<Teacher: 0x6000007ea980>" = ( "<Student: 0x6000007ea820>", "<Student: 0x6000007ea8e0>" ); "<Teacher: 0x6000007ea940>" = ( "<Student: 0x6000007ea820>", "<Student: 0x6000007ea8e0>", "<Student: 0x6000007ea840>" ); } table:NSMapTable { [5] <Teacher: 0x6000007ea6a0> -> ( "<Student: 0x6000007ea820>", "<Student: 0x6000007ea8e0>" ) }

在這個例子中,可以看出明顯的差別。我們創建了一個NSMutableDictionary對象和一個key是弱引用value是強引用的映射表。都是以teacher為key設置類兩遍值。前者dic對於同樣一個key生成了兩個key-value,後者maptable只要一個。那麼這個是為什麼呢??
關鍵在於映射集合在設置key的時候要判斷當前集合中是否包含此key,也就是說是否包含key和要設置的key相等,因為key也是一個對象,那麼這個問題又迴歸到判斷兩個對象是否相等上了,那麼判斷過程是怎麼樣的呢?
其實是這樣的,首先會判斷兩個對象的hash值是否相等,如果hash值相等再進入isEqualTo方法判斷,以解決散列衝突問題。對於上面例子裡面dictionary來說因為key是copy出來的兩個對象自然不相等,對於dictionary就是兩個不相同的key,對於mapTable來說,key是弱引用而來是相同對象hash值一定是相同的,所以會當作相同key處理。
那麼我們知道了這些。

問題3:如何將dictionary改造成跟上面一樣呢?

從Teacher類入手,重寫hash和isequal方法,如下:

@implementation Teacher
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
Teacher * teacher = [[Teacher alloc] init];
teacher.name = self.name;
teacher.old = self.old;
return teacher;
}
- (BOOL)isEqual:(id)object{
NSLog(@"是否相等");
if (![object isKindOfClass:[Teacher class]]){
return NO;
}
if ([((Teacher *)object).name isEqualToString:self.name] && [((Teacher *)object).old isEqualToString:self.old]){
return YES;
}
return NO;
}
- (NSUInteger)hash{
NSUInteger hash = self.name.hash+self.old.hash;
NSLog(@"地址%@hash:%@",self,@(hash));
return hash;
}
@end

接下來我們回到SDMemoryCache中。

self.weakCache = [[NSMapTable alloc] initWithKeyOptions:NSPointerFunctionsStrongMemory valueOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory capacity:0];

如上,SDMemoryCache中存在與一個key強引用,value弱引用的映射表,意思是存儲的值銷燬的時候,self.weakCache會安全(代碼里加了信號量鎖)的刪除對應的key-value。

// `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
LOCK(self.weakCacheLock);
// Do the real copy of the key and only let NSMapTable manage the key's lifetime
// Fixes issue #2507 https://github.com/SDWebImage/SDWebImage/issues/2507
[self.weakCache setObject:obj forKey:[[key mutableCopy] copy]];
UNLOCK(self.weakCacheLock);
}
}
- (id)objectForKey:(id)key {
id obj = [super objectForKey:key];
if (!self.config.shouldUseWeakMemoryCache) {
return obj;
}
if (key && !obj) {
// Check weak cache
LOCK(self.weakCacheLock);
obj = [self.weakCache objectForKey:key];
UNLOCK(self.weakCacheLock);
if (obj) {
// Sync cache
NSUInteger cost = 0;
if ([obj isKindOfClass:[UIImage class]]) {
cost = [(UIImage *)obj sd_memoryCost];
}
[super setObject:obj forKey:key cost:cost];
}
}
return obj;
}

當打開shouldUseWeakMemoryCache的時候賦值的時候可以將值同樣付給weakCache,取值的時候如果緩存中沒有同樣會在weakCache裡面找,因為weakCache存儲的是引用不會有有額外的內存開銷且weak不會影響對象的生命週期,所以在NSCache被清理,且對象沒有被釋放的情況下,同樣可以在weakCache中取到緩存,在一定意義增加了緩存的廣度,減少了請求次數。那麼weakCache存在的意義就在於此。

能力有限,有理解偏頗之處望及時指出,感激不盡。

相關文章

自己動手實現一個UnixShell

SpringIoC容器初始化—Resource定位源碼分析

《YYModel源碼分析(二)NSObject+YYModel》

《YYModel源碼分析(一)YYClassInfo》