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[Android教程] 详解Android中图片的三级缓存及实例

发表于 2018-1-6 09:58:24

详解Android中图片的三级缓存及实例

为什么要使用三级缓存

  1. 如今的 Android App 经常会需要网络交互,通过网络获取图片是再正常不过的事了
  2. 假如每次启动的时候都从网络拉取图片的话,势必会消耗很多流量。在当前的状况下,对于非wifi用户来说,流量还是很贵的,一个很耗流量的应用,其用户数量级肯定要受到影响
  3. 特别是,当我们想要重复浏览一些图片时,如果每一次浏览都需要通过网络获取,流量的浪费可想而知
  4. 所以提出三级缓存策略,通过网络、本地、内存三级缓存图片,来减少不必要的网络交互,避免浪费流量

什么是三级缓存

  • 网络缓存, 不优先加载, 速度慢,浪费流量
  • 本地缓存, 次优先加载, 速度快
  • 内存缓存, 优先加载, 速度最快

三级缓存原理

  • 首次加载 Android App 时,肯定要通过网络交互来获取图片,之后我们可以将图片保存至本地SD卡和内存中
  • 之后运行 App 时,优先访问内存中的图片缓存,若内存中没有,则加载本地SD卡中的图片
  • 总之,只在初次访问新内容时,才通过网络获取图片资源

具体实现及代码

1. 自定义的图片缓存工具类(MyBitmapUtils)

通过new MyBitmapUtils().display(ImageView ivPic, String url) 提供给外部方法进行图片缓存的接口

参数含义:ivPic 用于显示图片的ImageView,url 获取图片的网络地址

  1. /**
  2. * 自定义的BitmapUtils,实现三级缓存
  3. */
  4. public class MyBitmapUtils {
  5. private NetCacheUtils mNetCacheUtils;
  6. private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
  7. private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
  8. public MyBitmapUtils(){
  9. mMemoryCacheUtils=new MemoryCacheUtils();
  10. mLocalCacheUtils=new LocalCacheUtils();
  11. mNetCacheUtils=new NetCacheUtils(mLocalCacheUtils,mMemoryCacheUtils);
  12. }
  13. public void disPlay(ImageView ivPic, String url) {
  14. ivPic.setImageResource(R.mipmap.pic_item_list_default);
  15. Bitmap bitmap;
  16. //内存缓存
  17. bitmap=mMemoryCacheUtils.getBitmapFromMemory(url);
  18. if (bitmap!=null){
  19. ivPic.setImageBitmap(bitmap);
  20. System.out.println("从内存获取图片啦.....");
  21. return;
  22. }
  23. //本地缓存
  24. bitmap = mLocalCacheUtils.getBitmapFromLocal(url);
  25. if(bitmap !=null){
  26. ivPic.setImageBitmap(bitmap);
  27. System.out.println("从本地获取图片啦.....");
  28. //从本地获取图片后,保存至内存中
  29. mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url,bitmap);
  30. return;
  31. }
  32. //网络缓存
  33. mNetCacheUtils.getBitmapFromNet(ivPic,url);
  34. }
  35. }
复制代码

2. 网络缓存(NetCacheUtils)

  1. 网络缓存中主要用到了AsyncTask来进行异步数据的加载
  2. 简单来说,AsyncTask可以看作是一个对handler和线程池的封装,通常,AsyncTask主要用于数据简单时,handler+thread主要用于数据量多且复杂时,当然这也不是必须的,仁者见仁智者见智
  3. 同时,为了避免内存溢出的问题,我们可以在获取网络图片后。对其进行图片压缩
  1. /**
  2. * 三级缓存之网络缓存
  3. */
  4. public class NetCacheUtils {
  5. private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
  6. private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
  7. public NetCacheUtils(LocalCacheUtils localCacheUtils, MemoryCacheUtils memoryCacheUtils) {
  8. mLocalCacheUtils = localCacheUtils;
  9. mMemoryCacheUtils = memoryCacheUtils;
  10. }
  11. /**
  12. * 从网络下载图片
  13. * @param ivPic 显示图片的imageview
  14. * @param url 下载图片的网络地址
  15. */
  16. public void getBitmapFromNet(ImageView ivPic, String url) {
  17. new BitmapTask().execute(ivPic, url);//启动AsyncTask
  18. }
  19. /**
  20. * AsyncTask就是对handler和线程池的封装
  21. * 第一个泛型:参数类型
  22. * 第二个泛型:更新进度的泛型
  23. * 第三个泛型:onPostExecute的返回结果
  24. */
  25. class BitmapTask extends AsyncTask<Object, Void, Bitmap> {
  26. private ImageView ivPic;
  27. private String url;
  28. /**
  29. * 后台耗时操作,存在于子线程中
  30. * @param params
  31. * @return
  32. */
  33. @Override
  34. protected Bitmap doInBackground(Object[] params) {
  35. ivPic = (ImageView) params[0];
  36. url = (String) params[1];
  37. return downLoadBitmap(url);
  38. }
  39. /**
  40. * 更新进度,在主线程中
  41. * @param values
  42. */
  43. @Override
  44. protected void onProgressUpdate(Void[] values) {
  45. super.onProgressUpdate(values);
  46. }
  47. /**
  48. * 耗时方法结束后执行该方法,主线程中
  49. * @param result
  50. */
  51. @Override
  52. protected void onPostExecute(Bitmap result) {
  53. if (result != null) {
  54. ivPic.setImageBitmap(result);
  55. System.out.println("从网络缓存图片啦.....");
  56. //从网络获取图片后,保存至本地缓存
  57. mLocalCacheUtils.setBitmapToLocal(url, result);
  58. //保存至内存中
  59. mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url, result);
  60. }
  61. }
  62. }
  63. /**
  64. * 网络下载图片
  65. * @param url
  66. * @return
  67. */
  68. private Bitmap downLoadBitmap(String url) {
  69. HttpURLConnection conn = null;
  70. try {
  71. conn = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
  72. conn.setConnectTimeout(5000);
  73. conn.setReadTimeout(5000);
  74. conn.setRequestMethod("GET");
  75. int responseCode = conn.getResponseCode();
  76. if (responseCode == 200) {
  77. //图片压缩
  78. BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
  79. options.inSampleSize=2;//宽高压缩为原来的1/2
  80. options.inPreferredConfig=Bitmap.Config.ARGB_4444;
  81. Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream(),null,options);
  82. return bitmap;
  83. }
  84. } catch (IOException e) {
  85. e.printStackTrace();
  86. } finally {
  87. conn.disconnect();
  88. }
  89. return null;
  90. }
  91. }
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3. 本地缓存(LocalCacheUtils)

  1. 在初次通过网络获取图片后,我们可以在本地SD卡中将图片保存起来
  2. 可以使用MD5加密图片的网络地址,来作为图片的名称保存
  1. /**
  2. * 三级缓存之本地缓存
  3. */
  4. public class LocalCacheUtils {
  5. private static final String CACHE_PATH= Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+"/WerbNews";
  6. /**
  7. * 从本地读取图片
  8. * @param url
  9. */
  10. public Bitmap getBitmapFromLocal(String url){
  11. String fileName = null;//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
  12. try {
  13. fileName = MD5Encoder.encode(url);
  14. File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
  15. Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(file));
  16. return bitmap;
  17. } catch (Exception e) {
  18. e.printStackTrace();
  19. }
  20. return null;
  21. }
  22. /**
  23. * 从网络获取图片后,保存至本地缓存
  24. * @param url
  25. * @param bitmap
  26. */
  27. public void setBitmapToLocal(String url,Bitmap bitmap){
  28. try {
  29. String fileName = MD5Encoder.encode(url);//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
  30. File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
  31. //通过得到文件的父文件,判断父文件是否存在
  32. File parentFile = file.getParentFile();
  33. if (!parentFile.exists()){
  34. parentFile.mkdirs();
  35. }
  36. //把图片保存至本地
  37. bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,new FileOutputStream(file));
  38. } catch (Exception e) {
  39. e.printStackTrace();
  40. }
  41. }
  42. }
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4. 内存缓存(MemoryCacheUtils)

  1. 这是本文中最重要且需要重点介绍的部分
  2. 进行内存缓存,就一定要注意一个问题,那就是内存溢出(OutOfMemory)
  3. 为什么会造成内存溢出?
  • Android 虚拟机默认分配给每个App 16M的内存空间,真机会比16M大,但任会出现内存溢出的情况
  • Android 系统在加载图片时是解析每一个像素的信息,再把每一个像素全部保存至内存中
  • 图片大小 = 图片的总像素 * 每个像素占用的大小

单色图:每个像素占用1/8个字节,16色图:每个像素占用1/2个字节,256色图:每个像素占用1个字节,24位图:每个像素占用3个字节(常见的rgb构成的图片)

例如一张1920x1080的JPG图片,在Android 系统中是以ARGB格式解析的,即一个像素需占用4个字节,图片的大小=1920x1080x4=7M

实现方法:

  • 通过 HashMap键值对的方式保存图片,key为地址,value为图片对象,但因是强引用对象,很容易造成内存溢出,可以尝试SoftReference软引用对象
  • 通过 HashMap>SoftReference 为软引用对象(GC垃圾回收会自动回收软引用对象),但在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache
  • 通过 LruCache least recentlly use 最少最近使用算法会将内存控制在一定的大小内, 超出最大值时会自动回收, 这个最大值开发者自己定
  1. /**
  2. * 三级缓存之内存缓存
  3. */
  4. public class MemoryCacheUtils {
  5. // private HashMap<String,Bitmap> mMemoryCache=new HashMap<>();//1.因为强引用,容易造成内存溢出,所以考虑使用下面弱引用的方法
  6. // private HashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mMemoryCache = new HashMap<>();//2.因为在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache
  7. private LruCache<String,Bitmap> mMemoryCache;
  8. public MemoryCacheUtils(){
  9. long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory()/8;//得到手机最大允许内存的1/8,即超过指定内存,则开始回收
  10. //需要传入允许的内存最大值,虚拟机默认内存16M,真机不一定相同
  11. mMemoryCache=new LruCache<String,Bitmap>((int) maxMemory){
  12. //用于计算每个条目的大小
  13. @Override
  14. protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
  15. int byteCount = value.getByteCount();
  16. return byteCount;
  17. }
  18. };
  19. }
  20. /**
  21. * 从内存中读图片
  22. * @param url
  23. */
  24. public Bitmap getBitmapFromMemory(String url) {
  25. //Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);//1.强引用方法
  26. /*2.弱引用方法
  27. SoftReference<Bitmap> bitmapSoftReference = mMemoryCache.get(url);
  28. if (bitmapSoftReference != null) {
  29. Bitmap bitmap = bitmapSoftReference.get();
  30. return bitmap;
  31. }
  32. */
  33. Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
  34. return bitmap;
  35. }
  36. /**
  37. * 往内存中写图片
  38. * @param url
  39. * @param bitmap
  40. */
  41. public void setBitmapToMemory(String url, Bitmap bitmap) {
  42. //mMemoryCache.put(url, bitmap);//1.强引用方法
  43. /*2.弱引用方法
  44. mMemoryCache.put(url, new SoftReference<>(bitmap));
  45. */
  46. mMemoryCache.put(url,bitmap);
  47. }
  48. }
复制代码

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