學(xué)習(xí)Android網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的過程中，勢(shì)必會(huì)經(jīng)歷很多痛苦的過程，其中一個(gè)大坑就是圖片緩存，當(dāng)然現(xiàn)在有很多現(xiàn)成的庫(kù)非常方便，常常幾行代碼就可以實(shí)現(xiàn)想要的功能，但不懂其中的原理是不行的，所以對(duì)于剛開始學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程的小猿們，最好的方法就是手動(dòng)實(shí)現(xiàn)一下。沒有經(jīng)歷過HttpClient或HttpUrlConnection連接網(wǎng)絡(luò)的繁瑣過程，怎么能感受到OkHttp，Volley，Retrofit的方便，下面，我們就一起開始學(xué)習(xí)圖片三級(jí)緩存。
使用圖片緩存的原因
- 提高用戶體驗(yàn)：如果每次啟動(dòng)都從網(wǎng)絡(luò)下載圖片，勢(shì)必會(huì)加載很慢，圖片無法顯示，或需要很久才能完全顯示，用戶體驗(yàn)及其不好
- 節(jié)約流量：如果每次加載頁面，甚至只是滑動(dòng)控件瀏覽就會(huì)下載的話，會(huì)消耗很多流量，占用網(wǎng)絡(luò)資源的同時(shí)，也會(huì)因?yàn)閼?yīng)用耗流量而用戶數(shù)量級(jí)受到影響
什么是三級(jí)緩存
- 內(nèi)存緩存：優(yōu)先加載，速度最快
- 本地緩存：次優(yōu)先加載，速度較快
- 網(wǎng)絡(luò)緩存：最后加載，速度較慢
緩存策略
為什么使用緩存策略
上面從用戶角度考慮了為什么要使用圖片緩存，此外，從開發(fā)人員角度看，Bitmap的創(chuàng)建非常消耗時(shí)間和內(nèi)存，可能導(dǎo)致頻繁GC，使用緩存策略能夠高效加載Bitmap，減少卡頓，從而減少讀取耗時(shí)和電量消耗。
緩存策略是什么
具體通過三級(jí)級(jí)緩存策略，內(nèi)存作為一級(jí)緩存，本地作為二級(jí)緩存，網(wǎng)絡(luò)直接下載為最后，其實(shí)嚴(yán)格來說不算緩存。其中內(nèi)存采用LruCache，其內(nèi)部通過LinkedhashMap來持有外界緩存對(duì)象的強(qiáng)引用；對(duì)于本地緩存，我這里為了簡(jiǎn)單快速理解原理，直接使用的是文件IO操作，而網(wǎng)上也有人采用DiskLruCache (不是Android官網(wǎng)提供，但被官網(wǎng)推薦)。加載圖片時(shí)，首先采用LRU方式進(jìn)行尋找，若找不到指定內(nèi)容，則進(jìn)行本地搜索，若本地也找不到，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起請(qǐng)求來獲取圖片。
圖片請(qǐng)求緩存框架
調(diào)用bindBitmap，傳遞url和ImageView，首先是loadBitmapFromMemCache從內(nèi)存緩沖區(qū)中根據(jù)url去找，如果找不到的話，則調(diào)用loadBitmap，通過一個(gè)runnable，提交到線程池，得到結(jié)果后，通過主線程handler來進(jìn)行ui的更新。這里要注意，當(dāng)我們加載圖片的時(shí)候，如果圖片從內(nèi)存中找不到，調(diào)用了loadBitmap，這個(gè)時(shí)候，已經(jīng)將loadbitmap封裝在Runnable中，然后提交到線程池中了，也就是后續(xù)的都是和主線程處于異步的狀態(tài)同時(shí)展開的了，可以很好的解決因?yàn)锽itmap的申請(qǐng)創(chuàng)建耗時(shí)導(dǎo)致的掉幀現(xiàn)象的出現(xiàn)。
下面是loadBitmap的工作流程：
上圖中，對(duì)于loadBitmapFromHttp，在調(diào)用的時(shí)候，通過urlConnection，將網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流寫入到本地后，然后又調(diào)用的laodBitmapFromDiskCache，也就是在圖片被下載下來之后，首先會(huì)將其添加到我們的本地磁盤緩存中，然后當(dāng)這個(gè)圖片被使用的時(shí)候，我們又會(huì)將其添加到我們的內(nèi)存緩存中。
以上就是整個(gè)圖片請(qǐng)求緩存框架的流程介紹，基本都是按照函數(shù)方法的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹的，下面就來看看在代碼中，應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)。
圖片緩存代碼實(shí)現(xiàn)
首先是整個(gè)緩存的函數(shù)，相當(dāng)于前面圖中的 bindBitmap，根據(jù)Url來獲取圖片Bitmap。
1、從內(nèi)存中獲取，函數(shù)：loadBitmapFromMemCache，這里用到LruCache，是Android提供的一個(gè)緩存工具類，其算法是最近最少使用算法。它把最近使用的對(duì)象用“強(qiáng)引用”存儲(chǔ)在LinkedHashMap中，并且把最近最少使用的對(duì)象在緩存值達(dá)到預(yù)設(shè)定值之前就從內(nèi)存中移除。
注意，這里是將url作為key值進(jìn)行哈希，因?yàn)閡rl中可能有特殊字符影響使用，一般采用其MD5值來作為key，我這里沒有實(shí)現(xiàn)，只是簡(jiǎn)單的將特殊符號(hào)進(jìn)行了替換。
2、從磁盤中加載，函數(shù)：loadBitmapFromDiskCache
這里我用了自己寫的工具類FileUtils來進(jìn)行文件的讀寫，主要包括sd卡的檢查，讀取圖片，存取圖片等操作。注意，若從文件中獲取成功，則將其按照鍵值對(duì)的形式存至內(nèi)存中。
3、從網(wǎng)絡(luò)中獲取圖片，函數(shù)：loadBitmapFromHttp
同理，這里用了工具類HttpUtils來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的連接，獲取輸入流InputStream，同時(shí)將流直接BitmapFactory.decodeStream轉(zhuǎn)為Bitmap。若從網(wǎng)絡(luò)獲取圖片成功，要將圖片存入磁盤緩存，同時(shí)寫入內(nèi)存。
至此，一個(gè)簡(jiǎn)易的圖片緩存框架就結(jié)束了，但還要注意一下幾點(diǎn)：
- Bitmap縮放：從網(wǎng)絡(luò)加載過來的圖片我們不可能將其全部加載到內(nèi)存，需要根據(jù)其大小做一個(gè)顯示的處理，獲取圖片的寬高，根據(jù)控件的寬高進(jìn)行一個(gè)縮放，用BitmapFactory.Options修改其屬性后，設(shè)置為該Bitmap的屬性，具體代碼比較容易實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)上教程較多，這里不再贅述。
- AsyncTask線程池問題：這里在實(shí)現(xiàn)加載圖片時(shí)大多是在多線程中進(jìn)行的，而android中比較常用比較方便的就是AsyncTask，我按照上述代碼完成后，發(fā)現(xiàn)程序加載圖片速度沒有明顯改進(jìn)，依然會(huì)有一個(gè)肉眼可見的緩慢過程，經(jīng)過閱讀源碼發(fā)現(xiàn)，雖然利用AsyncTask表面開啟了多個(gè)線程，但實(shí)際其底層只開了一個(gè)單線程順序執(zhí)行，因而想要同時(shí)開啟多個(gè)線程下載需要用線程池的方式開啟AsyncTask，具體原因見我上一篇博客
- 創(chuàng)建類ImageLoader，將imageview，bitmap和url綁定在一起，同時(shí)給imageview設(shè)置tag進(jìn)行標(biāo)記，防止因?yàn)楫惒较螺d導(dǎo)致的圖片錯(cuò)位
- 附上代碼用到的工具類代碼
1、Http工具類
2、File工具類
參考資料
Android網(wǎng)絡(luò)圖片請(qǐng)求+二級(jí)緩存實(shí)現(xiàn)
Android ImageLoader 實(shí)現(xiàn)
Android中圖片的三級(jí)緩存
詳細(xì)解讀LruCache類
