ImagIO图片decode-白红宇

ImagIO图片decode

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发布时间：2019-05-10

本文共 3340 字，大约阅读时间需要 11 分钟。

iOS从磁盘加载一张图片，使用UIImageVIew显示在屏幕上，需要经过以下步骤：

1. 从磁盘拷贝数据到内核缓冲区

2. 从内核缓冲区复制数据到用户空间

3. 生成UIImageView，把图像数据赋值给UIImageView

4. 如果图像数据为未解码的PNG/JPG，解码为位图数据

5. CATransaction捕获到UIImageViewlayer树的变化

6. 主线程Runloop提交CATransaction，开始进行图像渲染

6.1 如果数据没有字节对齐，CoreAnimation会再拷贝一份数据，进行字节对齐。

6.2 GPU处理位图数据，进行渲染。

UIImage加载之后并没有立即解码，而是在显示或其他需要的时候解码，我们需要进行一次绘制，强制系统进行解码。

当通过 UIImage 展示一张图时，在显示之前需要解压缩（除非源已经像素缓存了）。对于 JPG/PNG文件这会占用相当可观的时间并会造成卡顿。iOS6以前，通常是创建一个位图上下文，然后在其中画图来解决。（）。

iOS7 开始，你可以使用kCGImageSourceShouldCacheImmediately:来强制图片在创建时立即解压缩：

+ (UIImage*)decompressedImageWithData:(NSData *)data

{

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

CGImageRef cgImage =CGImageSourceCreateImageAtIndex(source, 0, (__bridgeCFDictionaryRef)@{(id)kCGImageSourceShouldCacheImmediately: @YES});

// kCGImageSourceShouldCacheImmediately = YES, 就会立即解码。

UIImage *image = [UIImageimageWithCGImage:cgImage];

CGImageRelease(cgImage);

CFRelease(source);

return image;

}

当我刚发现这一点时确实很兴奋，但事实并非如此。在我的测试中，发现当开启了即时缓存后性能有明显的降低。要么这个方法是在主线程中调用的（不太可能），感觉上性能更糟，因为它在方法copyImageBlockSetJPEG中锁住了，而同时在主线程中在显示非加密的图片所致。在我的程序中，我在主线程中加载小的预览图，在后台线程中加载大型图，使用了kCGImageSourceShouldCacheImmediately后小小的解压缩阻塞了主线程，同时在后台处理大量开销昂贵的操作。

还有更多关于图片解压缩相关的却不是iOS7 中的新东西，像kCGImageSourceShouldCache，它用来控制系统自动卸载解压缩的图片数据的能力。确保你将它设置为YES，否则所有的工作都将没有意义。有趣的是，苹果在64bit运行时的系统中将kCGImageSourceShouldCache的默认值从NO 改为了YES。

我要是用 imageWithData 能不能避免缓存呢？

不能。通过数据创建 UIImage 时，UIImage底层是调用ImageIO 的CGImageSourceCreateWithData() 方法。该方法有个参数叫 ShouldCache，在64 位的设备上，这个参数是默认开启的。这个图片也是同样在第一次显示到屏幕时才会被解码，随后解码数据被缓存到CGImage 内部。与imageNamed 创建的图片不同，如果这个图片被释放掉，其内部的解码数据也会被立刻释放。

http://blog.corneliamu.com/archives/95

iOS中，使用 imageNamed 或者imageWithContentsOfFile 时，系统会调用 mmap( ) 将图片文件映射到虚拟内存，并创建 CGImageRef 用于后续访问图片数据。

1）imageNamed: 会在图片第一次渲染到屏幕上的时候进行解码，并缓存解码后的图片数据。缓存数据存储在全局缓存中，不会随着UIImag的释放而释放。

2）imageWithContentsOfFile: 或 imageWithData: 同样会在图片第一次渲染到屏幕上的时候进行解码。底层会调用到 CGImageSourceCreateWithData() 方法，该方法可以指定是否要缓存解码后的数据，在64位机器上默认需要缓存（kCGImageSourceShouldCache）。与上面的方法不同，这种方式创建的缓存会随着UIImage的释放而被释放掉。

3）UIImageView 的图层树（Layer Tree）发生变化，会生成一个Implicit Transaction，这个transaction会自动在主线程的下一个 Runloop 进行提交。（Explicit Transaction 由显式调用 begin() 和 commit() 方法触发生成。）

4）下一个Main Runloop中，Core Animation会提交这个 Implicit Transaction。如果用户内存中的位图数据没有 字节对齐 ，出于渲染性能考虑，Core Animation会对数据进行拷贝，以进行字节对齐。之后，GPU会渲染对齐后的位图数据，展示在屏幕上。

怎么能避免缓存呢？

1. 手动调用 CGImageSourceCreateWithData() 来创建图片，并把 ShouldCache 和 ShouldCacheImmediately 关掉。这么做会导致每次图片显示到屏幕时，解码方法都会被调用，造成很大的 CPU 占用。

2. 把图片用 CGContextDrawImage() 绘制到画布上，然后把画布的数据取出来当作图片。这也是常见的网络图片库的做法。

我能直接取到图片解码后的数据，而不是通过画布取到吗？

1.CGImageSourceCreateWithData(data) 创建 ImageSource。

2.CGImageSourceCreateImageAtIndex(source) 创建一个未解码的 CGImage。

3.CGImageGetDataProvider(image) 获取这个图片的数据源。

4.CGDataProviderCopyData(provider) 从数据源获取直接解码的数据。

ImageIO 解码发生在最后一步，这样获得的数据是没有经过颜色类型转换的原生数据（比如灰度图像）。

怎样像浏览器那样边下载边显示图片？

首先，图片本身有 3 种常见的编码方式：