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Android圖片三級緩存的原理及其實現(xiàn)

2019-10-22 18:27:17
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供稿:網(wǎng)友

為什么要使用三級緩存

  • 如今的 Android App 經(jīng)常會需要網(wǎng)絡(luò)交互,通過網(wǎng)絡(luò)獲取圖片是再正常不過的事了
  • 假如每次啟動的時候都從網(wǎng)絡(luò)拉取圖片的話,勢必會消耗很多流量。在當前的狀況下,對于非wifi用戶來說,流量還是很貴的,一個很耗流量的應(yīng)用,其用戶數(shù)量級肯定要受到影響
  • 特別是,當我們想要重復(fù)瀏覽一些圖片時,如果每一次瀏覽都需要通過網(wǎng)絡(luò)獲取,流量的浪費可想而知
  • 所以提出三級緩存策略,通過網(wǎng)絡(luò)、本地、內(nèi)存三級緩存圖片,來減少不必要的網(wǎng)絡(luò)交互,避免浪費流量

什么是三級緩存

  • 網(wǎng)絡(luò)緩存, 不優(yōu)先加載, 速度慢,浪費流量
  • 本地緩存, 次優(yōu)先加載, 速度快
  • 內(nèi)存緩存, 優(yōu)先加載, 速度最快

三級緩存原理

  • 首次加載 Android App 時,肯定要通過網(wǎng)絡(luò)交互來獲取圖片,之后我們可以將圖片保存至本地SD卡和內(nèi)存中
  • 之后運行 App 時,優(yōu)先訪問內(nèi)存中的圖片緩存,若內(nèi)存中沒有,則加載本地SD卡中的圖片
  • 總之,只在初次訪問新內(nèi)容時,才通過網(wǎng)絡(luò)獲取圖片資源

具體實現(xiàn)及代碼

1. 自定義的圖片緩存工具類(MyBitmapUtils)

  • 通過new MyBitmapUtils().display(ImageView ivPic, String url) 提供給外部方法進行圖片緩存的接口
  • 參數(shù)含義:ivPic 用于顯示圖片的ImageView,url 獲取圖片的網(wǎng)絡(luò)地址
 /**  * 自定義的BitmapUtils,實現(xiàn)三級緩存  */ public class MyBitmapUtils {  private NetCacheUtils mNetCacheUtils;  private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;  private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;  public MyBitmapUtils(){   mMemoryCacheUtils=new MemoryCacheUtils();   mLocalCacheUtils=new LocalCacheUtils();   mNetCacheUtils=new NetCacheUtils(mLocalCacheUtils,mMemoryCacheUtils);  }  public void disPlay(ImageView ivPic, String url) {   ivPic.setImageResource(R.mipmap.pic_item_list_default);   Bitmap bitmap;   //內(nèi)存緩存   bitmap=mMemoryCacheUtils.getBitmapFromMemory(url);   if (bitmap!=null){    ivPic.setImageBitmap(bitmap);    System.out.println("從內(nèi)存獲取圖片啦.....");    return;   }   //本地緩存   bitmap = mLocalCacheUtils.getBitmapFromLocal(url);   if(bitmap !=null){    ivPic.setImageBitmap(bitmap);    System.out.println("從本地獲取圖片啦.....");    //從本地獲取圖片后,保存至內(nèi)存中    mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url,bitmap);    return;   }   //網(wǎng)絡(luò)緩存   mNetCacheUtils.getBitmapFromNet(ivPic,url);  } }

2. 網(wǎng)絡(luò)緩存(NetCacheUtils)

  • 網(wǎng)絡(luò)緩存中主要用到了AsyncTask來進行異步數(shù)據(jù)的加載
  • 簡單來說,AsyncTask可以看作是一個對handler和線程池的封裝,通常,AsyncTask主要用于數(shù)據(jù)簡單時,handler+thread主要用于數(shù)據(jù)量多且復(fù)雜時,當然這也不是必須的,仁者見仁智者見智
  • 同時,為了避免內(nèi)存溢出的問題,我們可以在獲取網(wǎng)絡(luò)圖片后。對其進行圖片壓縮
 /**  * 三級緩存之網(wǎng)絡(luò)緩存  */ public class NetCacheUtils {  private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;  private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;  public NetCacheUtils(LocalCacheUtils localCacheUtils, MemoryCacheUtils memoryCacheUtils) {   mLocalCacheUtils = localCacheUtils;   mMemoryCacheUtils = memoryCacheUtils;  }  /**   * 從網(wǎng)絡(luò)下載圖片   * @param ivPic 顯示圖片的imageview   * @param url 下載圖片的網(wǎng)絡(luò)地址   */  public void getBitmapFromNet(ImageView ivPic, String url) {   new BitmapTask().execute(ivPic, url);//啟動AsyncTask  }  /**   * AsyncTask就是對handler和線程池的封裝   * 第一個泛型:參數(shù)類型   * 第二個泛型:更新進度的泛型   * 第三個泛型:onPostExecute的返回結(jié)果   */  class BitmapTask extends AsyncTask<Object, Void, Bitmap> {   private ImageView ivPic;   private String url;   /**    * 后臺耗時操作,存在于子線程中    * @param params    * @return    */   @Override   protected Bitmap doInBackground(Object[] params) {    ivPic = (ImageView) params[0];    url = (String) params[1];    return downLoadBitmap(url);   }   /**    * 更新進度,在主線程中    * @param values    */   @Override   protected void onProgressUpdate(Void[] values) {    super.onProgressUpdate(values);   }   /**    * 耗時方法結(jié)束后執(zhí)行該方法,主線程中    * @param result    */   @Override   protected void onPostExecute(Bitmap result) {    if (result != null) {     ivPic.setImageBitmap(result);     System.out.println("從網(wǎng)絡(luò)緩存圖片啦.....");     //從網(wǎng)絡(luò)獲取圖片后,保存至本地緩存     mLocalCacheUtils.setBitmapToLocal(url, result);     //保存至內(nèi)存中     mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url, result);    }   }  }  /**   * 網(wǎng)絡(luò)下載圖片   * @param url   * @return   */  private Bitmap downLoadBitmap(String url) {   HttpURLConnection conn = null;   try {    conn = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();    conn.setConnectTimeout(5000);    conn.setReadTimeout(5000);    conn.setRequestMethod("GET");    int responseCode = conn.getResponseCode();    if (responseCode == 200) {     //圖片壓縮     BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();     options.inSampleSize=2;//寬高壓縮為原來的1/2     options.inPreferredConfig=Bitmap.Config.ARGB_4444;     Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream(),null,options);     return bitmap;    }   } catch (IOException e) {    e.printStackTrace();   } finally {    conn.disconnect();   }   return null;  } }

3. 本地緩存(LocalCacheUtils)

  • 在初次通過網(wǎng)絡(luò)獲取圖片后,我們可以在本地SD卡中將圖片保存起來
  • 可以使用MD5加密圖片的網(wǎng)絡(luò)地址,來作為圖片的名稱保存 
 /**  * 三級緩存之本地緩存  */ public class LocalCacheUtils {  private static final String CACHE_PATH= Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+"/WerbNews";  /**   * 從本地讀取圖片   * @param url   */  public Bitmap getBitmapFromLocal(String url){   String fileName = null;//把圖片的url當做文件名,并進行MD5加密   try {    fileName = MD5Encoder.encode(url);    File file=new File(CACHE_PATH,fileName);    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(file));    return bitmap;   } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();   }   return null;  }  /**   * 從網(wǎng)絡(luò)獲取圖片后,保存至本地緩存   * @param url   * @param bitmap   */  public void setBitmapToLocal(String url,Bitmap bitmap){   try {    String fileName = MD5Encoder.encode(url);//把圖片的url當做文件名,并進行MD5加密    File file=new File(CACHE_PATH,fileName);    //通過得到文件的父文件,判斷父文件是否存在    File parentFile = file.getParentFile();    if (!parentFile.exists()){     parentFile.mkdirs();    }    //把圖片保存至本地    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,new FileOutputStream(file));   } catch (Exception e) {    e.printStackTrace();   }  } }

4. 內(nèi)存緩存(MemoryCacheUtils)

這是本文中最重要且需要重點介紹的部分

進行內(nèi)存緩存,就一定要注意一個問題,那就是內(nèi)存溢出(OutOfMemory)

為什么會造成內(nèi)存溢出?

  • Android 虛擬機默認分配給每個App 16M的內(nèi)存空間,真機會比16M大,但任會出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況
  • Android 系統(tǒng)在加載圖片時是解析每一個像素的信息,再把每一個像素全部保存至內(nèi)存中
  • 圖片大小 = 圖片的總像素 * 每個像素占用的大小
  • > 單色圖:每個像素占用1/8個字節(jié),16色圖:每個像素占用1/2個字節(jié),256色圖:每個像素占用1個字節(jié),24位圖:每個像素占用3個字節(jié)(常見的rgb構(gòu)成的圖片)
  • 例如一張1920x1080的JPG圖片,在Android 系統(tǒng)中是以ARGB格式解析的,即一個像素需占用4個字節(jié),圖片的大小=1920x1080x4=7M

實現(xiàn)方法:

  • 通過 HashMap<String,Bitmap>鍵值對的方式保存圖片,key為地址,value為圖片對象,但因是強引用對象,很容易造成內(nèi)存溢出,可以嘗試SoftReference軟引用對象
  • 通過 HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>SoftReference 為軟引用對象(GC垃圾回收會自動回收軟引用對象),但在Android2.3+后,系統(tǒng)會優(yōu)先考慮回收弱引用對象,官方提出使用LruCache
  • 通過 LruCache<String,Bitmap> least recentlly use 最少最近使用算法

會將內(nèi)存控制在一定的大小內(nèi), 超出最大值時會自動回收, 這個最大值開發(fā)者自己定

 /**  * 三級緩存之內(nèi)存緩存  */ public class MemoryCacheUtils {  // private HashMap<String,Bitmap> mMemoryCache=new HashMap<>();//1.因為強引用,容易造成內(nèi)存溢出,所以考慮使用下面弱引用的方法  // private HashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mMemoryCache = new HashMap<>();//2.因為在Android2.3+后,系統(tǒng)會優(yōu)先考慮回收弱引用對象,官方提出使用LruCache  private LruCache<String,Bitmap> mMemoryCache;  public MemoryCacheUtils(){   long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory()/8;//得到手機最大允許內(nèi)存的1/8,即超過指定內(nèi)存,則開始回收   //需要傳入允許的內(nèi)存最大值,虛擬機默認內(nèi)存16M,真機不一定相同   mMemoryCache=new LruCache<String,Bitmap>((int) maxMemory){    //用于計算每個條目的大小    @Override    protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {     int byteCount = value.getByteCount();     return byteCount;    }   };  }  /**   * 從內(nèi)存中讀圖片   * @param url   */  public Bitmap getBitmapFromMemory(String url) {   //Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);//1.強引用方法   /*2.弱引用方法   SoftReference<Bitmap> bitmapSoftReference = mMemoryCache.get(url);   if (bitmapSoftReference != null) {    Bitmap bitmap = bitmapSoftReference.get();    return bitmap;   }   */   Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);   return bitmap;  }  /**   * 往內(nèi)存中寫圖片   * @param url   * @param bitmap   */  public void setBitmapToMemory(String url, Bitmap bitmap) {   //mMemoryCache.put(url, bitmap);//1.強引用方法   /*2.弱引用方法   mMemoryCache.put(url, new SoftReference<>(bitmap));   */   mMemoryCache.put(url,bitmap);  } }

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持VEVB武林網(wǎng)。


注:相關(guān)教程知識閱讀請移步到Android開發(fā)頻道。
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