LruCache缓存

Lru算法： Lru 指的是“Least Recently Used-近期最少使用算法”。
1、那么LruCache到底是什么呢？
LruCache 是对限定数量的缓存对象持有强引用的缓存，每一次缓存对象被访问，都会被移动到队列的头部。当有对象要被添加到已经达到数量上限的 LruCache 中，队列尾部的对象将会被移除，而且可能会被垃圾回收器回收。LruCache 中的 Lru 指的是“Least Recently Used-近期最少使用算法”。这就意味着，LruCache 是一个能够判断哪个缓存对象是近期最少使用的缓存对象，从而把最少使用的移至队尾，而近期使用的则留在队列前面了。举个例子：比如我们有a、b、c、d、e五个元素，而a、c、d、e都被访问过，唯有b元素没有访问，则b元素就成为了近期最少使用元素了，就移至在队尾了。

从上面的叙述中我们总结可以知道LruCache核心思想就两点：

1、LruCache使用的是近期最少使用算法，近期使用最少的将会移至到队尾，而近期刚刚使用的则会移至到头部。

2、LruCache缓存的大小是限定的（限定的大小由我们定义），当LruCache存储空间满了就会移除队尾的而为新的对象的加入腾出控件。

2、我们还是从源码入手学学LruCache到底怎么使用吧：

显示发现一堆int类型的变量，还有一个最重要的LinkedHashMap<K,V> 这个队列，通俗的讲LinkedHashMap<K,V>就是一个双向链表存储结构。

各个变量的意思为：

size - LruCache中已经存储的大小

maxSize - 我们定义的LruCache缓存最大的空间

putCount - put的次数（为LruCache添加缓存对象的次数）

createCount - create的次数

evictionCount - 回收的次数

hitCount - 命中的次数

missCount - 丢失的次数

再看看构造器：

public LruCache(int maxSize) {if (maxSize <= 0) {throw new IllegalArgumentException("maxSize <= 0");}this.maxSize = maxSize;this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true);}

发现需要传入一个int类型的值，顾名思义，这就是我们定义的LruCache缓存的空间大小了，一般情况下我们可以得到应用程序的最大可用空间，然后按百分比取值设置给它即可。
再看看其它一些比较重要的方法：

put()方法：

 public final V put(K key, V value) {if (key == null || value == null) {throw new NullPointerException("key == null || value == null");}V previous;synchronized (this) {putCount++;size += safeSizeOf(key, value);previous = map.put(key, value);if (previous != null) {size -= safeSizeOf(key, previous);}}if (previous != null) {entryRemoved(false, key, previous, value);}trimToSize(maxSize);return previous;}

通过该方法我们可以知道LruCache中是通过<Key,Value>形式存储缓存数据的。意思就是我们把一个Value存储到LruCache中，并设置对应键值为key。然后判断key和value都不能为空，否则就抛异常了。之后把该Value移至队列的头部。
get()方法：

  public final V get(K key) {if (key == null) {throw new NullPointerException("key == null");}V mapValue;synchronized (this) {mapValue = map.get(key);if (mapValue != null) {hitCount++;return mapValue;}missCount++;}/** Attempt to create a value. This may take a long time, and the map* may be different when create() returns. If a conflicting value was* added to the map while create() was working, we leave that value in* the map and release the created value.*/V createdValue = create(key);if (createdValue == null) {return null;}synchronized (this) {createCount++;mapValue = map.put(key, createdValue);if (mapValue != null) {// There was a conflict so undo that last putmap.put(key, mapValue);} else {size += safeSizeOf(key, createdValue);}}if (mapValue != null) {entryRemoved(false, key, createdValue, mapValue);return mapValue;} else {trimToSize(maxSize);return createdValue;}}

该方法就是得到对应key缓存的Value，假如该Value存在，返回Value并且移至该Value至队列的头部，这也证实了最近最先使用的将会移至队列的头部。假如Value不存在则返回null。
remove()方法：

public final V remove(K key) {
if (key == null) {
throw new NullPointerException(“key == null”);
}

V previous;
synchronized (this) {previous = map.remove(key);if (previous != null) {size -= safeSizeOf(key, previous);}
}if (previous != null) {entryRemoved(false, key, previous, null);
}return previous;

}
该方法就是从LruCache缓存中移除对应key的Value值。
sizeof()方法：一般需要重写的：

 protected int sizeOf(K key, V value) {return 1;}

重写它计算不同的Value的大小。一般我们会这样重写：

mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {@Overrideprotected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {if(bitmap!=null){return bitmap.getByteCount();}return 0;}};

好了，总结一下使用LruCache的原理：比如像ImageView中加载一张图片时候，首先会在LruCache的缓存中检查是否有对应的key值(get( key))，如果有就返回对应的Bitmap，从而更新ImageView，如果没有则重新开启一个异步线程来重新加载这张图片。

来看看用LruCache缓存Bitmap的例子：

public class MyLruCache extends AppCompatActivity{private LruCache<String,Bitmap> mLruCache;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);//得到应用程序最大可用内存int maxCache = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();int cacheSize = maxCache / 8;//设置图片缓存大小为应用程序总内存的1/8mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {@Overrideprotected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {if(bitmap!=null){return bitmap.getByteCount();}return 0;}};}/*** 添加Bitmap到LruCache中** @param key* @param bitmap*/public void putBitmapToLruCache(String key, Bitmap bitmap) {if (getBitmapFromLruCache(key) == null) {mLruCache.put(key, bitmap);}}/*** @param key* @return 从LruCache缓存中获取一张Bitmap，没有则会返回null*/public Bitmap getBitmapFromLruCache(String key) {return mLruCache.get(key);}
}

贴下主要代码：

MainActivity：

public class MainActivity extends ActionBarActivity {private GridView mGridView;private List<String> datas;private Toolbar mToolbar;private GridViewAdapter mAdapter;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);Log.v("zxy", "cache:" + getCacheDir().getPath());Log.v("zxy", "Excache:" + getExternalCacheDir().getPath());mToolbar = (Toolbar) findViewById(R.id.toolbar);mToolbar.setTitleTextColor(Color.WHITE);mToolbar.setNavigationIcon(R.mipmap.icon);setSupportActionBar(mToolbar);initDatas();mGridView = (GridView) findViewById(R.id.gridView);mAdapter = new GridViewAdapter(this, mGridView, datas);mGridView.setAdapter(mAdapter);mGridView.setOnItemClickListener(new AdapterView.OnItemClickListener() {@Overridepublic void onItemClick(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) {Toast.makeText(MainActivity.this, "position=" + position + ",id=" + id, Toast.LENGTH_SHORT).show();}});}public void initDatas() {datas = new ArrayList<>();for (int i = 0; i < 55; i++) {datas.add(URLDatasTools.imageUrls[i]);}}@Overrideprotected void onDestroy() {super.onDestroy();mAdapter.cancelAllDownloadTask();//取消所有下载任务}
}

GridViewAdapter：

public class GridViewAdapter extends BaseAdapter implements AbsListView.OnScrollListener {private List<DownloadTask> mDownloadTaskList;//所有下载异步线程的集合private Context mContext;private GridView mGridView;private List<String> datas;private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;private int mFirstVisibleItem;//当前页显示的第一个item的位置positionprivate int mVisibleItemCount;//当前页共显示了多少个itemprivate boolean isFirstRunning = true;public GridViewAdapter(Context context, GridView mGridView, List<String> datas) {this.mContext = context;this.datas = datas;this.mGridView = mGridView;this.mGridView.setOnScrollListener(this);mDownloadTaskList = new ArrayList<>();initCache();}private void initCache() {//得到应用程序最大可用内存int maxCache = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();int cacheSize = maxCache / 8;//设置图片缓存大小为应用程序总内存的1/8mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {@Overrideprotected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {if (bitmap != null) {return bitmap.getByteCount();}return 0;}};}@Overridepublic int getCount() {return datas.size();}@Overridepublic Object getItem(int position) {return datas.get(position);}@Overridepublic long getItemId(int position) {return position;}@Overridepublic View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {convertView = LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.layout_item, parent, false);ImageView mImageView = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.imageView);TextView mTextView = (TextView) convertView.findViewById(R.id.textView);String url = datas.get(position);mImageView.setTag(String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url));//设置一个Tag为md5(url)，保证图片不错乱显示mTextView.setText("第" + position + "项");setImageViewForBitmap(mImageView, url);return convertView;}/*** 给ImageView设置Bitmap** @param imageView* @param url*/private void setImageViewForBitmap(ImageView imageView, String url) {String key = String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url);//对url进行md5编码Bitmap bitmap = getBitmapFromLruCache(key);if (bitmap != null) {//如果缓存中存在，那么就设置缓存中的bitmapimageView.setImageBitmap(bitmap);} else {//不存在就设置个默认的背景色imageView.setBackgroundResource(R.color.color_five);}}/*** 添加Bitmap到LruCache中** @param key* @param bitmap*/public void putBitmapToLruCache(String key, Bitmap bitmap) {if (getBitmapFromLruCache(key) == null) {mLruCache.put(key, bitmap);}}/*** @param key* @return 从LruCache缓存中获取一张Bitmap，没有则会返回null*/public Bitmap getBitmapFromLruCache(String key) {return mLruCache.get(key);}@Overridepublic void onScrollStateChanged(AbsListView view, int scrollState) {if (scrollState == SCROLL_STATE_IDLE) {//GridView为静止状态时，让它去下载图片loadBitmap(mFirstVisibleItem, mVisibleItemCount);} else {//滚动时候取消所有下载任务cancelAllDownloadTask();}}@Overridepublic void onScroll(AbsListView view, int firstVisibleItem, int visibleItemCount, int totalItemCount) {mFirstVisibleItem = firstVisibleItem;mVisibleItemCount = visibleItemCount;if (isFirstRunning && visibleItemCount > 0) {//首次进入时加载图片loadBitmap(mFirstVisibleItem, mVisibleItemCount);isFirstRunning = false;}}/*** 加载图片到ImageView中** @param mFirstVisibleItem* @param mVisibleItemCount*/private void loadBitmap(int mFirstVisibleItem, int mVisibleItemCount) {//首先判断图片在不在缓存中，如果不在就开启异步线程去下载该图片for (int i = mFirstVisibleItem; i < mFirstVisibleItem + mVisibleItemCount; i++) {final String url = datas.get(i);String key = String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url);Bitmap bitmap = getBitmapFromLruCache(key);if (bitmap != null) {//缓存中存在该图片的话就设置给ImageViewImageView mImageView = (ImageView) mGridView.findViewWithTag(String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url));if (mImageView != null) {mImageView.setImageBitmap(bitmap);}} else {//不存在的话就开启一个异步线程去下载DownloadTask task = new DownloadTask();mDownloadTaskList.add(task);//把下载任务添加至下载集合中task.execute(url);}}}class DownloadTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {String url;@Overrideprotected Bitmap doInBackground(String... params) {//在后台开始下载图片url = params[0];Bitmap bitmap = downloadBitmap(url);if (bitmap != null) {//把下载好的图片放入LruCache中String key = String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url);putBitmapToLruCache(key, bitmap);}return bitmap;}@Overrideprotected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {super.onPostExecute(bitmap);//把下载好的图片显示出来ImageView mImageView = (ImageView) mGridView.findViewWithTag(String2MD5Tools.hashKeyForDisk(url));if (mImageView != null && bitmap != null) {mImageView.setImageBitmap(bitmap);mDownloadTaskList.remove(this);//把下载好的任务移除}}}/*** @param tasks* 取消所有的下载任务*/public void cancelAllDownloadTask(){if(mDownloadTaskList!=null){for (int i = 0; i < mDownloadTaskList.size(); i++) {mDownloadTaskList.get(i).cancel(true);}}}/*** 建立网络链接下载图片** @param urlStr* @return*/private Bitmap downloadBitmap(String urlStr) {HttpURLConnection connection = null;Bitmap bitmap = null;try {URL url = new URL(urlStr);connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();connection.setConnectTimeout(5000);connection.setReadTimeout(5000);connection.setDoInput(true);connection.connect();if (connection.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK) {InputStream mInputStream = connection.getInputStream();bitmap = BitmapFactory.decodeStream(mInputStream);}} catch (MalformedURLException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (connection != null) {connection.disconnect();}}return bitmap;}

}

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