安卓圖片三級緩存淺析

1. 圖片三級緩存流程圖（盜用的網(wǎng)上的）

圖片三級緩存流程.png

2. 內(nèi)存緩存

2.1 java中對象的四種引用類型

  • 強引用

    Object obj = new Object();

java中所有new出來的對象都是強引用類型，gc寧愿拋出OOM異常，也不會回收它

  • 軟引用，SoftReference

    Object obj = new Object();
SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);

當一個對象只有軟引用存在時，系統(tǒng)內(nèi)存不足時此對象會被gc回收

  • 弱引用，WeakReference

    Object obj = new Object();
WeakReference<Object> wf = new WeakReference<Object>(obj);

當一個對象只有弱引用存在時，此對象隨時會被gc回收

  • 虛引用

    Object obj = new Object();
PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);

每次垃圾回收的時候都會被回收

2.2 使用LruCache類來做內(nèi)存緩存

  int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
  int cacheSize = maxMemory / 8;
  mLruCache = new LruCache<String, SoftReference<Bitmap>>(cacheSize) {
        //必須重寫此方法，來測量Bitmap的大小
        @Override
        protected int sizeOf(String key, SoftReference<Bitmap> value) {
            return value.get() == null ? 0 : value.get().getByteCount();
        }
    };

2.3 從內(nèi)存中獲取圖片

 //從內(nèi)存中查找圖片，有就返回，無則去文件中查找
  SoftReference<Bitmap> reference = mLruCache.get(url);
  Bitmap cacheBitmap;
  if (reference != null) {
       //有則顯示圖片
       cacheBitmap = reference.get();
       if (cacheBitmap != null) {
             imageView.setImageBitmap(cacheBitmap);
             Log.d(TAG, "內(nèi)存中有圖片顯示");
             //不往下走了
             return;
           }
    }

3. 磁盤緩存

3.1 設(shè)定文件路徑

private File getCacheDir() {
     File file;
     if (Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED) {
            // 有SD卡就保存到sd卡
            file = mContext.getExternalCacheDir();
        } else {
            // 沒有就保存到內(nèi)部儲存
            file = mContext.getCacheDir();
        }
        return file;
}

3.2 解析文件生成圖片

 private Bitmap getBitmapFromFile() {
        // 從url中獲取文件名字
        String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);
        File file = new File(getCacheDir(), fileName);
        // 確保路徑?jīng)]有問題
        if (file.exists() && file.length() > 0) {
            // 返回圖片
            return BitmapFactory.decodeFile(file.getAbsolutePath());
        } else {
            return null;
       }
 }

3.2 從磁盤緩存中獲取圖片

 Bitmap diskBitmap = getBitmapFromFile();
 if (diskBitmap != null) {
      imageView.setImageBitmap(diskBitmap);
      Log.d(TAG, "磁盤中有圖片顯示");
      //不往下走了
      return;
 }

4. 從網(wǎng)絡(luò)中請求圖片

4.1 創(chuàng)建一個線程池

 private ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

4.2 利用線程池執(zhí)行任務(wù)

 mExecutorService.submit(this);

4.3 利用HttpURLConnection請求圖片

URL loadUrl = new URL(url);
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) loadUrl.openConnection();
conn.setRequestMethod("GET");
conn.setConnectTimeout(2000);

if (conn.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
         InputStream is = conn.getInputStream();
         final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);

         mHandler.post(new Runnable() {
               @Override
                public void run() {
                    //主線程顯示圖片
                   imageView.setImageBitmap(bitmap);
                   Log.d(TAG, "網(wǎng)絡(luò)請求圖片");
               }
        });
        is.close();

4.3 將圖片存入內(nèi)存中

mLruCache.put(url, new SoftReference<Bitmap>(bitmap));

4.4 將圖片存入磁盤

 private void saveBitmapToFile(Bitmap bitmap) throws FileNotFoundException {
        String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);
        File file = new File(getCacheDir(), fileName);
        FileOutputStream os = new FileOutputStream(file);
        // 將圖片轉(zhuǎn)換為文件進行存儲
        bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, os);
    }

5. 通過listview異步加載圖片優(yōu)化

5.1 listview列表錯亂

  • 現(xiàn)象
    快速滑動列表，圖片的位置可能會發(fā)生錯位，即圖片和對應(yīng)的列表位置對應(yīng)不上。

  • 原因
    重用了 convertView 且有異步操作，兩者缺一不可。


    listview布局復(fù)用圖.jpg

我來簡單分析一下
當重用convertView時，最初一屏幕顯示7個記錄，getView被調(diào)用7次，也就創(chuàng)建了7個convertView。當Item1被滑出屏幕外，Item8進入屏幕時，這時沒有為Item8創(chuàng)建新的view實例，Item8復(fù)用的是Item1的view，如果沒有異步就沒有任何問題，雖然Item8和Item1用的是一個view，但滑動到Item8時已經(jīng)刷上了Item8的數(shù)據(jù)，這時Item1的數(shù)據(jù)和Item8的數(shù)據(jù)是一樣的，因為它們指向的是同一塊內(nèi)存，但此時Item1已經(jīng)在屏幕外了，你是看不見的。當Item1可見時，又刷上了Item1的數(shù)據(jù)。

但是當異步就會有問題了。如果Item1下載圖片的速度比較慢，Item8下載圖片的速度比較快，當Item8可見時，Item8會先顯示自己下載的圖片，但等到Item1下載完成時你會發(fā)現(xiàn)Item8的圖片變成了Item1的圖片，因為它們復(fù)用的是同一個view。如果Item8下載圖片速度較慢，Item1下載圖片速度較快，當Item8可見時，Item8會顯示Item1的圖片，之后再顯示Item8的圖片，就會造成閃爍的狀況。

  • 解決辦法
    給ImageView設(shè)置一個tag，只有滿足條件才設(shè)置圖片。

     holder.icon_iv.setTag(mNewsBeans.get(position).getUrl());
 if (imageView.getTag() != null && imageView.getTag().equals(url)) {
       imageView.setImageBitmap(bitmap);
       Log.d(TAG, "網(wǎng)絡(luò)請求圖片");
}

分析
如果Item1下載圖片的速度比較慢，Item8下載圖片的速度比較快，當Item8可見時，Item8滿足if條件，并顯示自己下載的圖片，當item1下載完成時，由于當前的tag是Item8得url，而下載圖片的url是Item1得url，當然不滿足if條件，也就不會再設(shè)置圖片了。

5.2 listview卡頓

  • 現(xiàn)象以及原因
    如果用戶刻意地頻繁上下滑動，這就會在一瞬間產(chǎn)生上百個異步任務(wù)，這些異步任務(wù)會造成線程池的堵塞，并且會帶來大量的UI更新操作，由于一瞬間存在大量的UI更細操作，這些UI操作是運行在主線程的，這樣機會造成一定程度的卡頓。

  • 解決辦法
    可以在列表滑動的時候停止異步任務(wù)，而在停下來以后再加載圖片。

    if (mIsListViewIdle) {
   ImageLoader.with(mContext).load(mNewsBeans.get(position).getUrl()).placeholder(R.mipmap.ic_launcher).into(holder.icon_iv);
}

  public void onScrollStateChanged(AbsListView view, int scrollState) {
  //停止?jié)L動
  if (scrollState == SCROLL_STATE_IDLE) {
      mIsListViewIdle = true;
      notifyDataSetChanged();
      } else {
      mIsListViewIdle = false;
      }
  }

題外話，開啟硬件加速也可以解決一些卡頓問題

<activity android:hardwareAccelerated="true" ...>

6. 完整的ImageLoader代碼

   public class ImageLoader {

    private static final String TAG = "ImageLoader";
    private Context mContext;
    private static ImageLoader instance;

    private LruCache<String, SoftReference<Bitmap>> mLruCache;
    private ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
    private Handler mHandler;

    private ImageLoader(Context context) {
    mContext = context;
    mHandler = new Handler(Looper.getMainLooper());

    //計算程序分配的最大內(nèi)存
    int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
    int cacheSize = maxMemory / 8;
    mLruCache = new LruCache<String, SoftReference<Bitmap>>(cacheSize) {
        //必須重寫此方法，來測量Bitmap的大小
        @Override
        protected int sizeOf(String key, SoftReference<Bitmap> value) {
            return value.get() == null ? 0 : value.get().getByteCount();
        }
    };

    }

    private static ImageLoader getInstance(Context context) {
    if (instance == null) {
        synchronized (ImageLoader.class) {
            if (instance == null) {
                instance = new ImageLoader(context);
            }
        }
    }
    return instance;
    }

    public static ImageLoader with(Context context) {
        return getInstance(context);
    }

    public RequestCreator load(String url) {
        return new RequestCreator(url);
    }


    public class RequestCreator implements Runnable {

        String url;
        int holderResId;
        int errorResId;
        ImageView imageView;

        public RequestCreator(String url) {
            this.url = url;
        }

        public RequestCreator placeholder(int holderResId) {
            this.holderResId = holderResId;
            return this;
        }

    public RequestCreator error(int errorResId) {
        this.errorResId = errorResId;
        return this;
    }

    public void into(ImageView imageView) {
        this.imageView = imageView;

        //先設(shè)置占位圖片
        imageView.setImageResource(holderResId);

        //從內(nèi)存中查找圖片，有就返回，無則去磁盤中查找
        SoftReference<Bitmap> reference = mLruCache.get(url);
        Bitmap cacheBitmap;
        if (reference != null) {
            //有則顯示圖片
            cacheBitmap = reference.get();
            if (cacheBitmap != null) {
                imageView.setImageBitmap(cacheBitmap);
                Log.d(TAG, "內(nèi)存中有圖片顯示");
                //不往下走了
                return;
            }
        }

        //去磁盤中查找圖片，有就返回，無則去網(wǎng)絡(luò)中請求
        Bitmap diskBitmap = getBitmapFromFile();
        if (diskBitmap != null) {
            imageView.setImageBitmap(diskBitmap);
            Log.d(TAG, "磁盤中有圖片顯示");
            //不往下走了
            return;
        }

        //磁盤中沒有，啟動線程池請求圖片
        mExecutorService.submit(this);
    }


    @Override
    public void run() {
        try {
            URL loadUrl = new URL(url);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) loadUrl.openConnection();
            conn.setRequestMethod("GET");
            conn.setConnectTimeout(2000);

            if (conn.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
                InputStream is = conn.getInputStream();
                final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);

                mHandler.post(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        //主線程顯示圖片
                        if (imageView.getTag() != null && imageView.getTag().equals(url)) {
                            imageView.setImageBitmap(bitmap);
                            Log.d(TAG, "網(wǎng)絡(luò)請求圖片");
                        }
                    }
                });
                is.close();

                //保存到內(nèi)存
                mLruCache.put(url, new SoftReference<Bitmap>(bitmap));

                //保存到磁盤中
                saveBitmapToFile(bitmap);

            } else {
                Log.d(TAG, "網(wǎng)絡(luò)請求碼非200");
                showError();
            }

        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "網(wǎng)絡(luò)請求圖片發(fā)生異常");
            showError();
        }
    }


    /**
     * 顯示錯誤圖片
     */
    private void showError() {
        mHandler.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                imageView.setImageResource(errorResId);
            }
        });
    }

    /**
     * 將bitmap保存到磁盤中
     */
    private void saveBitmapToFile(Bitmap bitmap) throws FileNotFoundException {
        String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);
        File file = new File(getCacheDir(), fileName);
        FileOutputStream os = new FileOutputStream(file);
        // 將圖片轉(zhuǎn)換為文件進行存儲
        bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, os);
    }

    /**
     * 從文件中獲取bitmap
     */
    private Bitmap getBitmapFromFile() {
        // 從url中獲取文件名字
        String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);

        File file = new File(getCacheDir(), fileName);
        // 確保路徑?jīng)]有問題
        if (file.exists() && file.length() > 0) {
            // 返回圖片
            return BitmapFactory.decodeFile(file.getAbsolutePath());
        } else {
            return null;
        }
    }


    /**
     * 獲取緩存路徑目錄
     */
    private File getCacheDir() {
        File file;
        if (Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)) {
            // 有SD卡就保存到sd卡
            file = mContext.getExternalCacheDir();
            } else {
            // 沒有就保存到內(nèi)部儲存
            file = mContext.getCacheDir();
          }
        return file;
        }
      }
    }

用法

ImageLoader.with(this).load(imgUrl).placeholder(resId).error(resId).into(imageView);

7. 擴展

現(xiàn)在流行的圖片加載框架，在緩存處理這塊做了很多細節(jié)處理。后續(xù)可以考慮在緩存這塊擴展一下，比如設(shè)置是否緩存的開關(guān)，設(shè)置文件緩存的路徑和大小等等。

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