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Android圖片三級(jí)緩存的原理及其實(shí)現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2020-09-29 14:16:49 來(lái)源:腳本之家 閱讀:126 作者:JWLUUU 欄目:移動(dòng)開(kāi)發(fā)

為什么要使用三級(jí)緩存

  • 如今的 Android App 經(jīng)常會(huì)需要網(wǎng)絡(luò)交互,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取圖片是再正常不過(guò)的事了
  • 假如每次啟動(dòng)的時(shí)候都從網(wǎng)絡(luò)拉取圖片的話,勢(shì)必會(huì)消耗很多流量。在當(dāng)前的狀況下,對(duì)于非wifi用戶來(lái)說(shuō),流量還是很貴的,一個(gè)很耗流量的應(yīng)用,其用戶數(shù)量級(jí)肯定要受到影響
  • 特別是,當(dāng)我們想要重復(fù)瀏覽一些圖片時(shí),如果每一次瀏覽都需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取,流量的浪費(fèi)可想而知
  • 所以提出三級(jí)緩存策略,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、本地、內(nèi)存三級(jí)緩存圖片,來(lái)減少不必要的網(wǎng)絡(luò)交互,避免浪費(fèi)流量

什么是三級(jí)緩存

  • 網(wǎng)絡(luò)緩存, 不優(yōu)先加載, 速度慢,浪費(fèi)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(jí)緩存原理

  • 首次加載 Android App 時(shí),肯定要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互來(lái)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(yùn)行 App 時(shí),優(yōu)先訪問(wèn)內(nèi)存中的圖片緩存,若內(nèi)存中沒(méi)有,則加載本地SD卡中的圖片
  • 總之,只在初次訪問(wèn)新內(nèi)容時(shí),才通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取圖片資源

具體實(shí)現(xiàn)及代碼

1. 自定義的圖片緩存工具類(MyBitmapUtils)

  • 通過(guò)new MyBitmapUtils().display(ImageView ivPic, String url) 提供給外部方法進(jìn)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(shí)現(xiàn)三級(jí)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(lái)進(jìn)行異步數(shù)據(jù)的加載
  • 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),AsyncTask可以看作是一個(gè)對(duì)handler和線程池的封裝,通常,AsyncTask主要用于數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單時(shí),handler+thread主要用于數(shù)據(jù)量多且復(fù)雜時(shí),當(dāng)然這也不是必須的,仁者見(jiàn)仁智者見(jiàn)智
  • 同時(shí),為了避免內(nèi)存溢出的問(wèn)題,我們可以在獲取網(wǎng)絡(luò)圖片后。對(duì)其進(jìn)行圖片壓縮
 /**
  * 三級(jí)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(dòng)AsyncTask

  }

  /**
   * AsyncTask就是對(duì)handler和線程池的封裝
   * 第一個(gè)泛型:參數(shù)類型
   * 第二個(gè)泛型:更新進(jìn)度的泛型
   * 第三個(gè)泛型:onPostExecute的返回結(jié)果
   */
  class BitmapTask extends AsyncTask<Object, Void, Bitmap> {

   private ImageView ivPic;
   private String url;

   /**
    * 后臺(tái)耗時(shí)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(jìn)度,在主線程中
    * @param values
    */
   @Override
   protected void onProgressUpdate(Void[] values) {
    super.onProgressUpdate(values);
   }

   /**
    * 耗時(shí)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(lái)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(guò)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(lái)
  • 可以使用MD5加密圖片的網(wǎng)絡(luò)地址,來(lái)作為圖片的名稱保存 
 /**
  * 三級(jí)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(dāng)做文件名,并進(jìn)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(dāng)做文件名,并進(jìn)行MD5加密
    File file=new File(CACHE_PATH,fileName);

    //通過(guò)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(diǎn)介紹的部分

進(jìn)行內(nèi)存緩存,就一定要注意一個(gè)問(wèn)題,那就是內(nèi)存溢出(OutOfMemory)

為什么會(huì)造成內(nèi)存溢出?

  • Android 虛擬機(jī)默認(rèn)分配給每個(gè)App 16M的內(nèi)存空間,真機(jī)會(huì)比16M大,但任會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存溢出的情況
  • Android 系統(tǒng)在加載圖片時(shí)是解析每一個(gè)像素的信息,再把每一個(gè)像素全部保存至內(nèi)存中
  • 圖片大小 = 圖片的總像素 * 每個(gè)像素占用的大小
  • > 單色圖:每個(gè)像素占用1/8個(gè)字節(jié),16色圖:每個(gè)像素占用1/2個(gè)字節(jié),256色圖:每個(gè)像素占用1個(gè)字節(jié),24位圖:每個(gè)像素占用3個(gè)字節(jié)(常見(jiàn)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(gè)像素需占用4個(gè)字節(jié),圖片的大小=1920x1080x4=7M

實(shí)現(xiàn)方法:

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

會(huì)將內(nèi)存控制在一定的大小內(nèi), 超出最大值時(shí)會(huì)自動(dòng)回收, 這個(gè)最大值開(kāi)發(fā)者自己定

 /**
  * 三級(jí)緩存之內(nèi)存緩存
  */
 public class MemoryCacheUtils {

  // private HashMap<String,Bitmap> mMemoryCache=new HashMap<>();//1.因?yàn)閺?qiáng)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?yàn)樵贏ndroid2.3+后,系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先考慮回收弱引用對(duì)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(jī)最大允許內(nèi)存的1/8,即超過(guò)指定內(nèi)存,則開(kāi)始回收
   //需要傳入允許的內(nèi)存最大值,虛擬機(jī)默認(rèn)內(nèi)存16M,真機(jī)不一定相同
   mMemoryCache=new LruCache<String,Bitmap>((int) maxMemory){
    //用于計(jì)算每個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持億速云。

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