YYCache初学

一。三种缓存方式的优缺点

TMMemoryCache 是TMCache 的内存缓存实现，最初由 Tumblr 开发，但现在已经不再维护了。TMMemoryCache 实现有很多 NSCache 并没有提供的功能，比如数量限制、总容量限制、存活时间限制、内存警告或应用退到后台时清空缓存等。TMMemoryCache 在设计时，主要目标是线程安全，它把所有读写操作都放到了同一个 concurrent queue 中，然后用 dispatch_barrier_async 来保证任务能顺序执行。它错误的用了大量异步 block 回调来实现存取功能，以至于产生了很大的性能和死锁问题。

PINMemoryCache 是 Tumblr 宣布不在维护 TMCache 后，由 Pinterest 维护和改进的一个内存缓存。它的功能和接口基本和 TMMemoryCache 一样，但修复了性能和死锁的问题。它同样也用 dispatch_semaphore 来保证线程安全，但去掉了dispatch_barrier_async，避免了线程切换带来的巨大开销，也避免了可能的死锁。

YYMemoryCache 是一个内存缓存，相对于 PINMemoryCache 来说，去掉了异步访问的接口，尽量优化了同步访问的性能，用 OSSpinLock 来保证线程安全。另外，缓存内部用双向链表和 NSDictionary 实现了 LRU 淘汰算法，相对于上面几个算是一点进步吧。

二。不同磁盘缓存的实现方式（基于文件读写、基于 mmap 文件内存映射、基于数据库）

TMDiskCache, PINDiskCache, SDWebImage 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。他们的实现都比较简单，性能也都相近，缺点也是同样的：不方便扩展、没有元数据、难以实现较好的淘汰算法、数据统计缓慢。

FastImageCache 采用的是 mmap 将文件映射到内存。用过 MongoDB 的人应该很熟悉 mmap 的缺陷：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挂掉，就会导致数据错误。抛开这些缺陷来说，mmap 性能非常高。

NSURLCache、FBDiskCache 都是基于 SQLite 数据库的。基于数据库的缓存可以很好的支持元数据、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，唯一不确定的就是数据库读写的性能，为此我评测了一下 SQLite 在真机上的表现。iPhone6 64G 下，SQLite 写入性能比直接写文件要高，但读取性能取决于数据大小：当单条数据小于20K 时，数据越小 SQLite 读取性能越高；单条数据大于 20K 时，直接写为文件速度会更快一些。这和 SQLite 官网的描述基本一致。另外，直接从官网下载最新的 SQLite 源码编译，会比 iOS 系统自带的 sqlite3.dylib 性能要高很多。基于 SQLite 的这种表现，磁盘缓存最好是把 SQLite 和文件存储结合起来：key-value 元数据保存在 SQLite 中，而 value 数据则根据大小不同选择 SQLite 或文件存储。NSURLCache 选定的数据大小的阈值是 16K；FBDiskCache 则把所有 value 数据都保存成了文件。

YYDiskCache 也是采用的 SQLite 配合文件的存储方式，在 iPhone 6 64G 上的性能基准测试结果见下图。在存取小数据 (NSNumber) 时，YYDiskCache 的性能远远高出基于文件存储的库；而较大数据的存取性能则比较接近了。但得益于 SQLite 存储的元数据，YYDiskCache 实现了 LRU 淘汰算法、更快的数据统计，更多的容量控制选项。

关于锁：

OSSpinLock 自旋锁，性能最高的锁。原理很简单，就是一直 dowhile 忙等。它的缺点是当等待时会消耗大量 CPU 资源，所以它不适用于较长时间的任务。对于内存缓存的存取来说，它非常合适。

dispatch_semaphore 是信号量，但当信号总量设为 1 时也可以当作锁来。在没有等待情况出现时，它的性能比 pthread_mutex 还要高，但一旦有等待情况出现时，性能就会下降许多。相对于 OSSpinLock 来说，它的优势在于等待时不会消耗 CPU 资源。对磁盘缓存来说，它比较合适。

YYCache的组成

YYCache由YYCache、YYDiskCache、YYMemoryCache和YYKVStorage组成，其中YYKVStorage可直接对sqlite和文件系统进行读写(YYDiskCache的底层实现)；

类存储方式存取速度(方式)缓存时间YYCache如果不指定存储方式，默认存入内存的时候同时写入磁盘1.从内存中读，有就直接拿来用；2.没有再从磁盘读，有就拿来用，并写入内存中；3.仍然没有就返回空和指定存储方式一样YYMemoryCache将对象存储在内存中存取速度较快短(下次重新启动运用的时候缓存会被清空)YYDiskCache将对象存储在磁盘中存取速度较慢长(下次重新启动运用的时候缓存仍然存在)

YYCache的使用

注意点
1.如果保存的自定义对象不遵守NSCoding的协议或不实现NSCoding协议的方法，就不能使用YYDiskCache进行长期缓存；

- (void)encodeWithCoder:(NSCoder *)aCoder;- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder *)aDecoder;