iOS缓存小结

我们平常的iOS开发过程中，总会遇到各种需要缓存的需求，今天就来总结一下关于缓存方面的知识。

从缓存的类型上来说，通常一个缓存是由内存缓存和磁盘缓存组成的。

内存缓存其容量有限但是可以高速存取，反之磁盘缓存是一种容量大但存储速率相对较慢的缓存。

苹果也为开发者提供了一种内存缓存方式NSCache，NSCache的API类似于NSDictionary，使用方便，在著名的AF和SDWebImage框架中被使用来进行缓存管理。

这里要注意一下：

苹果官方文档提到过在系统内存吃紧发出内存警告时，NSCache会自动释放对象。因此通常会在

收到内存警告时主动调用其removeAllObjects方法来释放对象。

NSCache是线程安全的，因此在多线程操作中，不需要对其加锁。

NSCache的key只是对对象进行强引用而不是拷贝，因此在清理时计算的大小是缓存的实际大小而不是引用的大小。

NSCache提供了NSCacheDelegate，在缓存对象即将被清理的时候(回收过程)，系统回调其代理方法，一般只在测试环境下调用。

提供一段简单的代码看下：

NSCache

另外，参考来自大神ibireme文章的分析：NSCache的性能和key 的相似度有关，如果存在大量相似的key(比如"1","2","3"......)NSCache的存储性能下降的会非常厉害，大量的时间被消耗在CFStringEqual()上。

磁盘缓存的实现技术大致分为三类：基于文件读写，基于mmap文件内存映射，基于数据库；

SDWebImage，TMDiskCache等缓存都是基于文件系统的，即一个value对应一个文件，通过文件读写来缓存数据，他们的性能比较相近。

FastImageCache采用的是mmap将文件映射到内存。mmap也有缺点：热数据的文件不要超过物理内存大小，不然mmap会导致内存交换严重降低性能；另外内存中的数据是定时flush到文件的，如果数据还未同步时程序就挂掉了就会导致数据错误，除了这些mmap性能还是很高的。

NSURLCache和faceBook的FBDiskCache都是基于SQLite数据库的。基于数据库的缓存可以很好的元数据，扩展方便，数据统计速度快，也很容易实现LRU或其他淘汰算法，但读写性能取决于数据大小，当单条数据小于20k时，数据越小SQLite读取性能越好，单条数据大于20k时，直接写文件的速度会更快。

备注：

关于OSSpinLock自旋锁：性能最高的锁，原理很容易理解，就是一直忙等(dowhile)，但等待时会消耗大量CPU资源，所以它不适用于较长时间的任务，但是对于内存缓存的存取来说它非常合适。

dispatch_semaphore是信号量，当信号总量设为1时也可以当做锁来用。在没有等待情况出现时，它的性能比pthread_mutex还高，一旦有等待情况出现时，其性能就会下降很多。相对于OSSpinLock来说，它的优势在于等待时不会消耗CPU资源，对于磁盘缓存来说它比较合适。