Android Bitmap缓存池使用详解

   <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/121d5b6b5e44292b34db902d3ae0f621.jpg"></p>    <p>本文介绍了如何使用缓存来提高UI的载入输入和滑动的流畅性。使用内存缓存、使用磁盘缓存、处理配置改变事件等方法将会有效的解决这个问题。</p>    <p>在您的UI中显示单个图片是非常简单的，如果您需要一次显示很多图片就有点复杂了。在很多情况下(例如使用 ListView, GridView 或者 ViewPager控件)，显示在屏幕上的图片以及即将显示在屏幕上的图片数量是非常大的(例如在图库中浏览大量图片)。</p>    <p>在这些控件中，当一个子控件不显示的时候，系统会重用该控件来循环显示 以便减少对内存的消耗。同时垃圾回收机制还会释放那些已经载入内存中的Bitmap资源(假设您没有强引用这些Bitmap)。一般来说这样都是不错的，但是在用户来回滑动屏幕的时候，为了保证UI的流畅性和载入图片的效率，您需要避免重复的处理这些需要显示的图片。 使用内存缓存和磁盘缓存可以解决这个问题，使用缓存可以让控件快速的加载已经处理过的图片。</p>    <p>本文介绍如何使用缓存来提高UI的载入输入和滑动的流畅性。</p>    <p>使用内存缓存</p>    <p>内存缓存提高了访问图片的速度，但是要占用不少内存。 LruCache类(在API 4之前可以使用Support Library 中的类 )特别适合缓存Bitmap， 把最近使用到的Bitmap对象用强引用保存起来(保存到LinkedHashMap中)，当缓存数量达到预定的值的时候，把不经常使用的对象删除。</p>    <p>注意:过去，实现内存缓存的常用做法是使用SoftReference 或者WeakReference bitmap 缓存，但是不推荐使用这种方式。从Android 2.3 (API Level 9) 开始，垃圾回收开始强制的回收掉 soft/weak 引用 从而导致这些缓存没有任何效率的提升。</p>    <p>另外，在 Android 3.0 (API Level 11)之前，这些缓存的Bitmap数据保存在底层内存(native memory)中，并且达到预定条件后也不会释放这些对象，从而可能导致程序超过内存限制并崩溃。</p>    <p>在使用 LruCache 的时候，需要考虑如下一些因素来选择一个合适的缓存数量参数：</p>    <ul>     <li>程序中还有多少内存可用</li>     <li>同时在屏幕上显示多少图片?要先缓存多少图片用来显示到即将看到的屏幕上?</li>     <li>设备的屏幕尺寸和屏幕密度是多少?超高的屏幕密度(xhdpi 例如 Galaxy Nexus)</li>     <li>设备显示同样的图片要比低屏幕密度(hdpi 例如 Nexus S)设备需要更多的内存。</li>     <li>图片的尺寸和格式决定了每个图片需要占用多少内存</li>     <li>图片访问的频率如何?一些图片的访问频率要比其他图片高很多?如果是这样的话，您可能需要把这些经常访问的图片放到内存中。</li>     <li>在质量和数量上如何平衡?有些情况下保存大量的低质量的图片是非常有用的，当需要的情况下使用后台线程来加入一个高质量版本的图片。</li>    </ul>    <p>这里没有万能配方可以适合所有的程序，您需要分析您的使用情况并在指定自己的缓存策略。使用太小的缓存并不能起到应有的效果，而使用太大的缓存会消耗更多</p>    <p>的内存从而有可能导致 java.lang.OutOfMemory 异常或者留下很少的内存供您的程序其他功能使用。</p>    <p>下面是一个使用 LruCache 缓存的示例:</p>    <pre>  <code class="language-java">private LruCache<string, bitmap=""> mMemoryCache;       @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        ...        // Get memory class of this device, exceeding this amount will throw an        // OutOfMemory exception.        final int memClass = ((ActivityManager) context.getSystemService(                Context.ACTIVITY_SERVICE)).getMemoryClass();           // Use 1/8th of the available memory for this memory cache.        final int cacheSize = 1024 * 1024 * memClass / 8;           mMemoryCache = new LruCache<string, bitmap="">(cacheSize) {            @Override            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {                // The cache size will be measured in bytes rather than number of items.                return bitmap.getByteCount();            }        };        ...    }                                                                  public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {        if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {            mMemoryCache.put(key, bitmap);        }    }                                                                  public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) {        return mMemoryCache.get(key);    }    </code></pre>    <p>注意: 在这个示例中，该程序的1/8内存都用来做缓存用了。在一个normal/hdpi设备中，这至少有4MB(32/8)内存。</p>    <p>在一个分辨率为 800×480的设备中，满屏的GridView全部填充上图片将会使用差不多1.5MB(800*480*4 bytes)的内存，所以这样差不多在内存中缓存了2.5页的图片。</p>    <p>当在 ImageView 中显示图片的时候，先检查LruCache 中是否存在。如果存在就使用缓存后的图片，如果不存在就启动后台线程去载入图片并缓存：</p>    <pre>  <code class="language-java">public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {        final String imageKey = String.valueOf(resId);        final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey);        if (bitmap != null) {            mImageView.setImageBitmap(bitmap);        } else {            mImageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder);            BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(mImageView);            task.execute(resId);        }    }    </code></pre>    <p>BitmapWorkerTask 需要把新的图片添加到缓存中:</p>    <pre>  <code class="language-java">class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<integer, void,="" bitmap=""> {        ...        // Decode image in background.        @Override        protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {            final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(                    getResources(), params[0], 100, 100));            addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap);            return bitmap;        }        ...    }    </code></pre>    <p>下页将为您介绍其它两种方法使用磁盘缓存和处理配置改变事件</p>    <p>使用磁盘缓存</p>    <p>在访问最近使用过的图片中，内存缓存速度很快，但是您无法确定图片是否在缓存中存在。像GridView 这种控件可能具有很多图片需要显示，很快图片数据就填满了缓存容量。</p>    <p>同时您的程序还可能被其他任务打断，比如打进的电话 — 当您的程序位于后台的时候，系统可能会清楚到这些图片缓存。一旦用户恢复使用您的程序，您还需要重新处理这些图片。</p>    <p>在这种情况下，可以使用磁盘缓存来保存这些已经处理过的图片，当这些图片在内存缓存中不可用的时候，可以从磁盘缓存中加载从而省略了图片处理过程。</p>    <p>当然， 从磁盘载入图片要比从内存读取慢很多，并且应该在非UI线程中载入磁盘图片。</p>    <p>注意:如果缓存的图片经常被使用的话，可以考虑使用ContentProvider ，例如在图库程序中就是这样干滴。</p>    <p>在示例代码中有个简单的 DiskLruCache 实现。然后，在Android 4.0中包含了一个更加可靠和推荐使用的DiskLruCache(libcore/luni/src/main/java/libcore/io/DiskLruCache.java)。您可以很容易的把这个实现移植到4.0之前的版本中使用(来 href=”http://www.google.com/search?q=disklrucache”>Google一下 看看其他人是否已经这样干了!)。</p>    <p>这里是一个更新版本的 DiskLruCache ：</p>    <pre>  <code class="language-java">private DiskLruCache mDiskCache;    private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10; // 10MB    private static final String DISK_CACHE_SUBDIR = "thumbnails";       @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        ...        // Initialize memory cache        ...        File cacheDir = getCacheDir(this, DISK_CACHE_SUBDIR);        mDiskCache = DiskLruCache.openCache(this, cacheDir, DISK_CACHE_SIZE);        ...    }                                   class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<integer, void,="" bitmap=""> {        ...        // Decode image in background.        @Override        protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {            final String imageKey = String.valueOf(params[0]);               // Check disk cache in background thread            Bitmap bitmap = getBitmapFromDiskCache(imageKey);               if (bitmap == null) { // Not found in disk cache                // Process as normal                final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(                        getResources(), params[0], 100, 100));            }                                          // Add final bitmap to caches            addBitmapToCache(String.valueOf(imageKey, bitmap);               return bitmap;        }        ...    }                                   public void addBitmapToCache(String key, Bitmap bitmap) {        // Add to memory cache as before        if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {            mMemoryCache.put(key, bitmap);        }                                       // Also add to disk cache        if (!mDiskCache.containsKey(key)) {            mDiskCache.put(key, bitmap);        }    }                                   public Bitmap getBitmapFromDiskCache(String key) {        return mDiskCache.get(key);    }                                   // Creates a unique subdirectory of the designated app cache directory. Tries to use external    // but if not mounted, falls back on internal storage.    public static File getCacheDir(Context context, String uniqueName) {        // Check if media is mounted or storage is built-in, if so, try and use external cache dir        // otherwise use internal cache dir        final String cachePath = Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED                || !Environment.isExternalStorageRemovable() ?                        context.getExternalCacheDir().getPath() : context.getCacheDir().getPath();        return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);    }    </code></pre>    <p>在UI线程中检测内存缓存，在后台线程中检测磁盘缓存。磁盘操作从来不应该在UI线程中实现。当图片处理完毕后，最终的结果会同时添加到内存缓存和磁盘缓存中以便将来使用。</p>    <p>处理配置改变事件</p>    <p>运行时的配置变更 — 例如 屏幕方向改变 — 导致Android摧毁正在运行的Activity，然后使用新的配置从新启动该Activity (详情，参考这里 Handling Runtime Changes)。</p>    <p>您需要注意避免在配置改变的时候导致重新处理所有的图片，从而提高用户体验。</p>    <p>幸运的是，您在 使用内存缓存 部分已经有一个很好的图片缓存了。该缓存可以通过Fragment (Fragment会通过setRetainInstance(true)函数保存起来)来传递给新的Activity</p>    <p>当Activity重新启动 后，Fragment 被重新附加到Activity中，您可以通过该Fragment来获取缓存对象。</p>    <p>下面是一个在 Fragment中保存缓存的示例:</p>    <pre>  <code class="language-java">private LruCache<string, bitmap=""> mMemoryCache;                     @Override    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {        ...        RetainFragment mRetainFragment = RetainFragment.findOrCreateRetainFragment(getFragmentManager());        mMemoryCache = RetainFragment.mRetainedCache;        if (mMemoryCache == null) {            mMemoryCache = new LruCache<string, bitmap="">(cacheSize) {                ... // Initialize cache here as usual            }            mRetainFragment.mRetainedCache = mMemoryCache;        }        ...    }                     class RetainFragment extends Fragment {        private static final String TAG = "RetainFragment";        public LruCache<string, bitmap=""> mRetainedCache;           public RetainFragment() {}                         public static RetainFragment findOrCreateRetainFragment(FragmentManager fm) {            RetainFragment fragment = (RetainFragment) fm.findFragmentByTag(TAG);            if (fragment == null) {                fragment = new RetainFragment();            }            return fragment;        }                         @Override        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {            super.onCreate(savedInstanceState);            <strong>setRetainInstance(true);</strong>        }    }    </code></pre>    <p>此外您可以尝试分别使用和不使用Fragment来旋转设备的屏幕方向来查看具体的图片载入情况。</p>    <p> </p>    <p>来自：http://mobile.51cto.com/android-531502.htm</p>    <p> </p>