Android中的缓存处理及异步加载图片类的封装

 
一、缓存介绍:
(一)、Android中缓存的必要性:
智能手机的缓存管理应用非常的普遍和需要,是提高用户体验的有效手段之一。
1、没有缓存的弊端:
  • 流量开销:对于客户端——服务器端应用,从远程获取图片算是经常要用的一个功能,而图片资源往往会消耗比较大的流量。
  • 加载速度:如果应用中图片加载速度很慢的话,那么用户体验会非常糟糕。
  • 那么如何处理好图片资源的获取和管理呢?异步下载+本地缓存
2、缓存带来的好处:
  • 1. 服务器的压力大大减小;
  • 2. 客户端的响应速度大大变快(用户体验好);
  • 3. 客户端的数据加载出错情况大大较少,大大提高了应有的稳定性(用户体验好);
  • 4. 一定程度上可以支持离线浏览(或者说为离线浏览提供了技术支持)。

3、缓存管理的应用场景:
  • 1. 提供网络服务的应用;
  • 2. 数据更新不需要实时更新,即便是允许3-5分钟的延迟也建议采用缓存机制;
  • 3. 缓存的过期时间是可以接受的(不会因为缓存带来的好处,导致某些数据因为更新不及时而影响产品的形象等)
4、大位图导致内存开销大的原因是什么?
  • 1.下载或加载的过程中容易导致阻塞;
  • 大位图Bitmap对象是png格式的图片的30至100倍;
  • 2.大位图在加载到ImageView控件前的解码过程;BitmapFactory.decodeFile()会有内存消耗。
5、缓存设计的要点:

  • 1.命中率;
  • 2.合理分配占用的空间;
  • 3.合理的缓存层级。
(二)、加载图片的正确流程是:“内存-文件-网络 三层cache策略”
1、先从内存缓存中获取,取到则返回,取不到则进行下一步;
2、从文件缓存中获取,取到则返回并更新到内存缓存,取不到则进行下一步;
3、从网络下载图片,并更新到内存缓存和文件缓存。

具体说就是:同一张图片只要从网络获取一次,然后在本地缓存起来,之后加载同一张图片时就从缓存中去加载。从内存缓存读取图片是最快的,但是因为内存容量有限,所以最好再加上文件缓存。文件缓存空间也不是无限大的,容量越大读取效率越低,因此可以设置一个限定大小比如10M,或者限定保存时间比如一天。
在键值对(key-value)中,图片缓存的key是图片url的hash值,value就是bitmap。所以,按照这个逻辑,只要一个url被下载过,其图片就被缓存起来了。
(三)、内存缓存分类:
在JDK1.2以前的版本中,当一个对象不被任何变量引用,那么程序就无法再使用这个对象。也就是说,只有对象处于可触及状态,程序才能使用它。这 就像在日常生活中,从商店购买了某样物品后,如果有用,就一直保留它,否则就把它扔到垃圾箱,由清洁工人收走。一般说来,如果物品已经被扔到垃圾箱,想再 把它捡回来使用就不可能了。但有时候情况并不这么简单,你可能会遇到类似鸡肋一样的物品,食之无味,弃之可惜。这种物品现在已经无用了,保留它会占空间,但是立刻扔掉它也不划算,因为也许将来还会派用场。对于这样的可有可无的物品,一种折衷的处理办法是:如果家里空间足够,就先把它保留在家里,如果家里空间不够,即使把家里所有的垃圾清除,还是无法容纳那些必不可少的生活用品,那么再扔掉这些可有可无的物品。
从JDK1.2版本开始,把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。
这四种级别由高到低依次为:强引用、软引用、弱引用和虚引用。

下图为对象层次的引用

1、强引用:(在Android中LruCache就是强引用缓存)

平时我们编程的时候例如:Object object=new Object();那object就是一个强引用了。如果一个对象具有强引用,那就类似于必不可少的生活用品,垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足,Java虚拟机宁愿抛出OOM异常,使程序异常终止,也不会回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

2、软引用(SoftReference):

软引用类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够,垃圾回收器就不会回收它,如果内存空间不足了,就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它,该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

使用软引用能防止内存泄露,增强程序的健壮性。

3、弱引用(WeakReference):

弱引用与软引用的区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。不过,由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程, 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。  弱引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。

4、虚引用(PhantomReference)

"虚引用"顾名思义,就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收。 虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于:虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时,如果发现它还有虚引用,就会在回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。

【相关应用:】

在java.lang.ref包中提供了三个类:SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类,它们分别代表软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列,它可以和这三种引用类联合使用,以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对 象的活动。

 Lru:Least Recently Used

近期最少使用算法,是一种页面置换算法,其思想是在缓存的页面数目固定的情况下,那些最近使用次数最少的页面将被移出,对于我们的内存缓存来说,强引用缓存大小固定为4M,如果当缓存的图片大于4M的时候,有些图片就会被从强引用缓存中删除,哪些图片会被删除呢,就是那些近期使用次数最少的图片。

 

(四)、内存保存:

在内存中保存的话,只能保存一定的量,而不能一直往里面放,需要设置数据的过期时间、LRU等算法。这里有一个方法是把常用的数据放到一个缓存中(A),不常用的放到另外一个缓存中(B)。当要获取数据时先从A中去获取,如果A中不存在那么再去B中获取。B中的数据主要是A中LRU出来的数据,这里的内存回收主要针对B内存,从而保持A中的数据可以有效的被命中。

(五)、缓存的案例代码:
publicclass MainActivity extends Activity {privatefinalstatic String TAG = "MainActivity";private ImageView imageView_main;private ProgressDialog pDialog = null;
private String urlString = "http://c.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/5366d0160924ab18dd54473737fae6cd7b890b6b.jpg";// private String urlString = "http://www.baidu.com/img/bdlogo.gif";
private LruCache<String, Bitmap> lruCache = null;
private LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> softMap = new LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();
private Handler handler = newHandler() {
publicvoid handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) { case 0: pDialog.show(); break; case 1: Bitmap bm = (Bitmap) msg.obj; if (bm != null) { imageView_main.setImageBitmap(bm); } pDialog.dismiss(); break; default:break; } } }; 

@Override protectedvoid onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); imageView_main = (ImageView) findViewById(R.id.imageView_main); 

pDialog = new ProgressDialog(this); pDialog.setIcon(R.drawable.ic_launcher); pDialog.setTitle("提示:"); pDialog.setMessage("数据加载中。。。"); 

// int memClass = ((ActivityManager) // getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE)) // .getMemoryClass(); int memoryCount = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory(); // 获取剩余内存的8分之一作为缓存 int cacheSize = memoryCount / 8; 

Log.i(TAG, "==" + cacheSize); 

lruCache = new MyLruCache(cacheSize);// 这个初始化值是如何定义的?} 

class MyLruCache extends LruCache<String, Bitmap> { public MyLruCache(int maxSize) { super(maxSize); } 

@Override protectedint sizeOf(String key, Bitmap value) { // return value.getHeight() * value.getWidth() * 4; // Bitmap图片的一个像素是4个字节 Log.i(TAG, "==" + value.getByteCount()); return value.getByteCount(); } 

@Override protectedvoid entryRemoved(boolean evicted, String key, Bitmap oldValue, Bitmap newValue) { if (evicted) { SoftReference<Bitmap> softReference = new SoftReference<Bitmap>( oldValue); softMap.put(key, softReference); } } } 

publicvoid clickButton(View view) { switch (view.getId()) { case R.id.button_main_submit:Bitmap bm = getBitmapFromMemoryCache(urlString); if (bm != null) { imageView_main.setImageBitmap(bm); Log.i(TAG, "==从缓存中获取到的图片"); } else { new Thread(new Runnable() { @Override publicvoid run() { handler.sendEmptyMessage(0); HttpClient httpClient = new DefaultHttpClient(); HttpGet httpGet = new HttpGet(urlString); try { HttpResponse response = httpClient.execute(httpGet); if (response.getStatusLine().getStatusCode() == 200) { byte[] data = EntityUtils.toByteArray(response .getEntity()); 

Log.i(TAG, "==文件尺寸:" + data.length); Bitmap bm = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length); // 放入强缓存lruCache.put(urlString, bm); Log.i(TAG, "==放入强缓存ok"); 

Message msg = Message.obtain(); msg.obj = bm; msg.what = 1; handler.sendMessage(msg); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } break;default:break;} } 

public Bitmap getBitmapFromMemoryCache(String key) { // 1.先从强引用中获取 Bitmap bitmap = null; bitmap = lruCache.get(key); if (bitmap != null) { Log.i(TAG, "==从强引用中找到"); return bitmap; } else { // 2.如果强引用中没有找到的话 如果软引用中存在就将它移到强引用中 然后软引用移除 SoftReference<Bitmap> softReference = softMap.get(key); if (softReference != null) { bitmap = softReference.get(); Log.i(TAG, "==从软引用中找到"); if (bitmap != null) { // 添加到强引用中 lruCache.put(key, bitmap); Log.i(TAG, "==添加到强引用中"); 

// 从软引用集合中移除 softMap.remove(key); Log.i(TAG, "==从软引用中移除"); return bitmap; } else { softMap.remove(key); } } } returnnull;} 

@Override publicboolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater().inflate(R.menu.next, menu); returntrue;} } 

二、封装异步任务类:
 
(一)、AsynTaskHelper的核心代码:
publicclass AsynTaskHelper {

privatestaticfinal String TAG = "AsynTaskHelper";

publicvoid downloadData(String url, OnDataDownloadListener downloadListener) {

new MyTask(downloadListener).execute(url);

}

privateclass MyTask extends AsyncTask<String, Void, byte[]> {

private OnDataDownloadListener downloadListener;

public MyTask(OnDataDownloadListener downloadListener) {

this.downloadListener = downloadListener;

}

@Override

protectedbyte[] doInBackground(String... params) {

BufferedInputStream bis = null;

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

try {

URL url = new URL(params[0]);

HttpURLConnection httpConn = (HttpURLConnection) url

.openConnection();

httpConn.setDoInput(true);

httpConn.setRequestMethod("GET");

httpConn.connect();

if (httpConn.getResponseCode() == 200) {

bis = new BufferedInputStream(httpConn.getInputStream());

byte[] buffer = newbyte[1024 * 8];

int c = 0;

while ((c = bis.read(buffer)) != -1) {

baos.write(buffer, 0, c);

baos.flush();

}

return baos.toByteArray();

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

returnnull;

}

@Override

protectedvoid onPostExecute(byte[] result) {

// 通过回调接口来传递数据

downloadListener.onDataDownload(result);

super.onPostExecute(result);

}

}

publicinterface OnDataDownloadListener {

void onDataDownload(byte[] result);

}

} 

 
 
三、带有缓存的异步加载图片类:

 
(一)、ImageDownloader的核心代码:
publicclass ImageDownloadHelper {

privatestaticfinal String TAG = "ImageDownloaderHelper";

private HashMap<String, MyAsyncTask> map = new HashMap<String, MyAsyncTask>();

private Map<String, SoftReference<Bitmap>> softCaches = new LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>>();

private LruCache<String, Bitmap> lruCache = null;

public ImageDownloadHelper() {

int memoryAmount = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();

// 获取剩余内存的8分之一作为缓存

int cacheSize = memoryAmount / 8;

if (lruCache == null) {

lruCache = new MyLruCache(cacheSize);

}

Log.i(TAG, "==LruCache尺寸:" + cacheSize);

}

/**

 * 

 * @param context

 * @param url

 * 该mImageView对应的url

 * @param mImageView

 * @param path

 * 文件存储路径

 * @param downloadListener

 * OnImageDownload回调接口,在onPostExecute()中被调用

 */

publicvoid imageDownload(Context context, String url,

ImageView mImageView, String path,

OnImageDownloadListener downloadListener) {

Bitmap bitmap = null;

// 先从强引用中拿数据

if (lruCache != null) {

bitmap = lruCache.get(url);

}

if (bitmap != null && url.equals(mImageView.getTag())) {

Log.i(TAG, "==从强引用中找到数据");

mImageView.setImageBitmap(bitmap);

} else {

SoftReference<Bitmap> softReference = softCaches.get(url);

if (softReference != null) {

bitmap = softReference.get();

}

// 从软引用中拿数据

if (bitmap != null && url.equals(mImageView.getTag())) {

Log.i(TAG, "==从软引用中找到数据");

// 添加到强引用中

lruCache.put(url, bitmap);

Log.i(TAG, "==添加到强引用中");

// 从软引用集合中移除

softCaches.remove(url);

mImageView.setImageBitmap(bitmap);

} else {

// 从文件缓存中拿数据

String imageName = "";

if (url != null) {

imageName = ImageDownloaderUtil.getInstance().getImageName(

url);

}

bitmap = getBitmapFromFile(context, imageName, path);

if (bitmap != null && url.equals(mImageView.getTag())) {

Log.i(TAG, "==从文件缓存中找到数据");

// 放入强缓存

lruCache.put(url, bitmap);

mImageView.setImageBitmap(bitmap);

} else {

// 从网络中拿数据

if (url != null && needCreateNewTask(mImageView)) {

MyAsyncTask task = new MyAsyncTask(context, url,

mImageView, path, downloadListener);

Log.i(TAG, "==从网络中拿数据");

if (mImageView != null) {

task.execute();

// 将对应的url对应的任务存起来

map.put(url, task);

}

}

}

}

}

}

/**

 * 判断是否需要重新创建线程下载图片,如果需要,返回值为true。

 * 

 * @param url

 * @param mImageView

 * @return

 */

privateboolean needCreateNewTask(ImageView mImageView) {

boolean b = true;

if (mImageView != null) {

String curr_task_url = (String) mImageView.getTag();

if (isTasksContains(curr_task_url)) {

b = false;

}

}

return b;

}

/**

 * 检查该url(最终反映的是当前的ImageView的tag,tag会根据position的不同而不同)对应的task是否存在

 * 

 * @param url

 * @return

 */

privateboolean isTasksContains(String url) {

boolean b = false;

if (map != null && map.get(url) != null) {

b = true;

}

return b;

}

/**

 * 删除map中该url的信息,这一步很重要,不然MyAsyncTask的引用会“一直”存在于map中

 * 

 * @param url

 */

privatevoid removeTaskFromMap(String url) {

if (url != null && map != null && map.get(url) != null) {

map.remove(url);

Log.i(TAG, "当前map的大小==" + map.size());

}

}

/**

 * 从文件中拿图片

 * 

 * @param mActivity

 * @param imageName

 * 图片名字

 * @param path

 * 图片路径

 * @return

 */

private Bitmap getBitmapFromFile(Context context, String imageName,

String path) {

Bitmap bitmap = null;

if (imageName != null) {

File file = null;

String real_path = "";

try {

if (ImageDownloaderUtil.getInstance().hasSDCard()) {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance().getExtPath()

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path

: "/" + path);

} else {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance()

.getPackagePath(context)

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path

: "/" + path);

}

file = new File(real_path, imageName);

if (file.exists())

bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(

file));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

bitmap = null;

}

}

return bitmap;

}

/**

 * 将下载好的图片存放到文件中

 * 

 * @param path

 * 图片路径

 * @param mActivity

 * @param imageName

 * 图片名字

 * @param bitmap

 * 图片

 * @return

 */

privateboolean setBitmapToFile(String path, Context mActivity,

String imageName, Bitmap bitmap) {

File file = null;

String real_path = "";

try {

if (ImageDownloaderUtil.getInstance().hasSDCard()) {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance().getExtPath()

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path : "/"

+ path);

} else {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance().getPackagePath(

mActivity)

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path : "/"

+ path);

}

file = new File(real_path, imageName);

if (!file.exists()) {

File file2 = new File(real_path + "/");

file2.mkdirs();

}

file.createNewFile();

FileOutputStream fos = null;

if (ImageDownloaderUtil.getInstance().hasSDCard()) {

fos = new FileOutputStream(file);

} else {

fos = mActivity.openFileOutput(imageName, Context.MODE_PRIVATE);

}

if (imageName != null

&& (imageName.contains(".png") || imageName

.contains(".PNG"))) {

bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 90, fos);

} else {

bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 90, fos);

}

fos.flush();

if (fos != null) {

fos.close();

}

returntrue;

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

returnfalse;

}

}

/**

 * 辅助方法,一般不调用

 * 

 * @param path

 * @param mActivity

 * @param imageName

 */

privatevoid removeBitmapFromFile(String path, Context mActivity,

String imageName) {

File file = null;

String real_path = "";

try {

if (ImageDownloaderUtil.getInstance().hasSDCard()) {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance().getExtPath()

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path : "/"

+ path);

} else {

real_path = ImageDownloaderUtil.getInstance().getPackagePath(

mActivity)

+ (path != null && path.startsWith("/") ? path : "/"

+ path);

}

file = new File(real_path, imageName);

if (file != null)

file.delete();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

转载于:https://www.cnblogs.com/Meowaz/p/4414669.html

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