Android Bitmap缓存池使用详解
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。 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)。 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。 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。 使用内存缓存 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。 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。 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。 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： 程序中还有多少内存可用 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? 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) 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。 图片的尺寸和格式决定了每个图片需要占用多少内存 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。 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。 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 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。 下面是一个使用 LruCache 缓存的示例: privateLruCache<string,bitmap="">mMemoryCache; @Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ ... //Getmemoryclassofthisdevice,exceedingthisamountwillthrowan //OutOfMemoryexception. finalintmemClass=((ActivityManager)context.getSystemService( Context.ACTIVITY_SERVICE)).getMemoryClass(); //Use1/8thoftheavailablememoryforthismemorycache. finalintcacheSize=1024*1024*memClass/8; mMemoryCache=newLruCache<string,bitmap="">(cacheSize){ @Override protectedintsizeOf(Stringkey,Bitmapbitmap){ //Thecachesizewillbemeasuredinbytesratherthannumberofitems. returnbitmap.getByteCount(); } }; ... } publicvoidaddBitmapToMemoryCache(Stringkey,Bitmapbitmap){ if(getBitmapFromMemCache(key)==null){ mMemoryCache.put(key,bitmap); } } publicBitmapgetBitmapFromMemCache(Stringkey){ returnmMemoryCache.get(key); } 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。 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。 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： publicvoidloadBitmap(intresId,ImageViewimageView){ finalStringimageKey=String.valueOf(resId); finalBitmapbitmap=getBitmapFromMemCache(imageKey); if(bitmap!=null){ mImageView.setImageBitmap(bitmap); }else{ mImageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder); BitmapWorkerTasktask=newBitmapWorkerTask(mImageView); task.execute(resId); } } BitmapWorkerTask 需要把新的图片添加到缓存中: classBitmapWorkerTaskextendsAsyncTask<integer,void,=""bitmap="">{ ... //Decodeimageinbackground. @Override protectedBitmapdoInBackground(Integer...params){ finalBitmapbitmap=decodeSampledBitmapFromResource( getResources(),params[0],100,100)); addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]),bitmap); returnbitmap; } ... } 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 使用磁盘缓存 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。 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。 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。 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。 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。 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!)。 这里是一个更新版本的 DiskLruCache ： privateDiskLruCachemDiskCache; privatestaticfinalintDISK_CACHE_SIZE=1024*1024*10;//10MB privatestaticfinalStringDISK_CACHE_SUBDIR="thumbnails"; @Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ ... //Initializememorycache ... FilecacheDir=getCacheDir(this,DISK_CACHE_SUBDIR); mDiskCache=DiskLruCache.openCache(this,cacheDir,DISK_CACHE_SIZE); ... } classBitmapWorkerTaskextendsAsyncTask<integer,void,=""bitmap="">{ ... //Decodeimageinbackground. @Override protectedBitmapdoInBackground(Integer...params){ finalStringimageKey=String.valueOf(params[0]); //Checkdiskcacheinbackgroundthread Bitmapbitmap=getBitmapFromDiskCache(imageKey); if(bitmap==null){//Notfoundindiskcache //Processasnormal finalBitmapbitmap=decodeSampledBitmapFromResource( getResources(),params[0],100,100)); } //Addfinalbitmaptocaches addBitmapToCache(String.valueOf(imageKey,bitmap); returnbitmap; } ... } publicvoidaddBitmapToCache(Stringkey,Bitmapbitmap){ //Addtomemorycacheasbefore if(getBitmapFromMemCache(key)==null){ mMemoryCache.put(key,bitmap); } //Alsoaddtodiskcache if(!mDiskCache.containsKey(key)){ mDiskCache.put(key,bitmap); } } publicBitmapgetBitmapFromDiskCache(Stringkey){ returnmDiskCache.get(key); } //Createsauniquesubdirectoryofthedesignatedappcachedirectory.Triestouseexternal //butifnotmounted,fallsbackoninternalstorage. publicstaticFilegetCacheDir(Contextcontext,StringuniqueName){ //Checkifmediaismountedorstorageisbuilt-in,ifso,tryanduseexternalcachedir //otherwiseuseinternalcachedir finalStringcachePath=Environment.getExternalStorageState()==Environment.MEDIA_MOUNTED ||!Environment.isExternalStorageRemovable()? context.getExternalCacheDir().getPath():context.getCacheDir().getPath(); returnnewFile(cachePath+File.separator+uniqueName); } 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。 处理配置改变事件 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)。 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。 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 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。 下面是一个在 Fragment中保存缓存的示例: privateLruCache<string,bitmap="">mMemoryCache; @Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ ... RetainFragmentmRetainFragment=RetainFragment.findOrCreateRetainFragment(getFragmentManager()); mMemoryCache=RetainFragment.mRetainedCache; if(mMemoryCache==null){ mMemoryCache=newLruCache<string,bitmap="">(cacheSize){ ...//Initializecachehereasusual } mRetainFragment.mRetainedCache=mMemoryCache; } ... } classRetainFragmentextendsFragment{ privatestaticfinalStringTAG="RetainFragment"; publicLruCache<string,bitmap="">mRetainedCache; publicRetainFragment(){} publicstaticRetainFragmentfindOrCreateRetainFragment(FragmentManagerfm){ RetainFragmentfragment=(RetainFragment)fm.findFragmentByTag(TAG); if(fragment==null){ fragment=newRetainFragment(); } returnfragment; } @Override publicvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); <strong>setRetainInstance(true);</strong> } } 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。 本文作者：佚名 来源：51CTO
