摘要：原文首發(fā)于微信公眾號(hào)，歡迎關(guān)注交流中緩存的使用比較普遍，使用相應(yīng)的緩存策略可以減少流量的消耗，也可以在一定程度上提高應(yīng)用的性能，如加載網(wǎng)絡(luò)圖片的情況，不應(yīng)該每次都從網(wǎng)絡(luò)上加載圖片，應(yīng)該將其緩存到內(nèi)存和磁盤中，下次直接從內(nèi)存或磁盤中獲取，緩
原文首發(fā)于微信公眾號(hào)：jzman-blog，歡迎關(guān)注交流！
Android 中緩存的使用比較普遍，使用相應(yīng)的緩存策略可以減少流量的消耗，也可以在一定程度上提高應(yīng)用的性能，如加載網(wǎng)絡(luò)圖片的情況，不應(yīng)該每次都從網(wǎng)絡(luò)上加載圖片，應(yīng)該將其緩存到內(nèi)存和磁盤中，下次直接從內(nèi)存或磁盤中獲取，緩存策略一般使用 LRU(Least Recently Used) 算法，即最近最少使用算法，下面將從內(nèi)存緩存和磁盤緩存兩個(gè)方面以圖片為例 介紹 Android 中如何使用緩存，閱讀本文之前，請(qǐng)先閱讀上篇文章：
Bitmap之位圖采樣和內(nèi)存計(jì)算詳解
內(nèi)存緩存
LruCache 是 Android 3.1 提供的一個(gè)緩存類，通過(guò)該類可以快速訪問(wèn)緩存的 Bitmap 對(duì)象，內(nèi)部采用一個(gè) LinkedHashMap 以強(qiáng)引用的方式存儲(chǔ)需要緩存的 Bitmap 對(duì)象，當(dāng)緩存超過(guò)指定的大小之前釋放最近很少使用的對(duì)象所占用的內(nèi)存。
注意：Android 3.1 之前，一個(gè)常用的內(nèi)存緩存是一個(gè) SoftReference 或 WeakReference 的位圖緩存，現(xiàn)在已經(jīng)不推薦使用了。Android 3.1 之后，垃圾回收器更加注重回收 SoftWeakference/WeakReference，這使得使用該種方式實(shí)現(xiàn)緩存很大程度上無(wú)效，使用 support-v4 兼容包中的 LruCache 可以兼容 Android 3.1 之前的版本。
LruCache 的使用
初始化 LruCache
首先計(jì)算需要的緩存大小，具體如下：
//第一種方式：
ActivityManager manager = (ActivityManager) getSystemService(ACTIVITY_SERVICE);
//獲取當(dāng)前硬件條件下應(yīng)用所占的大致內(nèi)存大小，單位為M
int memorySize = manager.getMemoryClass();//M
int cacheSize = memorySize/ 8;
//第二種方式（比較常用）
int memorySize = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();//bytes
int cacheSize = memorySize / 8;
然后，初始化 LruCache ,具體如下：
//初始化 LruCache 且設(shè)置了緩存大小
LruCache lruCache = new LruCache(cacheSize){
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
//計(jì)算每一個(gè)緩存Bitmap的所占內(nèi)存的大小,內(nèi)存單位應(yīng)該和 cacheSize 的單位保持一致
return value.getByteCount();
}
};
添加 Bitmap 對(duì)象到 LruCache 緩存中
//參數(shù)put(String key，Bitmap bitmap)
lruCache.put(key,bitmap)
獲取緩存中的圖片并顯示
//參數(shù)get(String key)
Bitmap bitmap = lruCache.get(key);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
下面使用 LruCache 加載一張網(wǎng)絡(luò)圖片來(lái)演示 LruCache 的簡(jiǎn)單使用。
加載網(wǎng)絡(luò)圖片
創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 ImageLoader，里面封裝獲取緩存 Bitmap 、添加 Bitmap 到緩存中以及從緩存中移出 Bitmap 的方法，具體如下：
//ImageLoader
public class ImageLoader {
private LruCache lruCache;
public ImageLoader() {
int memorySize = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024;
int cacheSize = memorySize / 8;
lruCache = new LruCache(cacheSize){
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
//計(jì)算每一個(gè)緩存Bitmap的所占內(nèi)存的大小
return value.getByteCount()/1024;
}
};
}
/**
* 添加Bitmapd到LruCache中
* @param key
* @param bitmap
*/
public void addBitmapToLruCache(String key, Bitmap bitmap){
if (getBitmapFromLruCache(key)==null){
lruCache.put(key,bitmap);
}
}
/**
* 獲取緩存的Bitmap
* @param key
*/
public Bitmap getBitmapFromLruCache(String key){
if (key!=null){
return lruCache.get(key);
}
return null;
}
/**
* 移出緩存
* @param key
*/
public void removeBitmapFromLruCache(String key){
if (key!=null){
lruCache.remove(key);
}
}
}
然后創(chuàng)建一個(gè)線程類用于加載圖片，具體如下：
//加載圖片的線程
public class LoadImageThread extends Thread {
private Activity mActivity;
private String mImageUrl;
private ImageLoader mImageLoader;
private ImageView mImageView;
public LoadImageThread(Activity activity,ImageLoader imageLoader, ImageView imageView,String imageUrl) {
this.mActivity = activity;
this.mImageLoader = imageLoader;
this.mImageView = imageView;
this.mImageUrl = imageUrl;
}
@Override
public void run() {
HttpURLConnection connection = null;
InputStream is = null;
try {
URL url = new URL(mImageUrl);
connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
is = connection.getInputStream();
if (connection.getResponseCode() == HttpURLConnection.HTTP_OK){
final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
mImageLoader.addBitmapToLruCache("bitmap",bitmap);
mActivity.runOnUiThread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
mImageView.setImageBitmap(bitmap);
}
});
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (connection!=null){
connection.disconnect();
}
if (is!=null){
try {
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
然后，在 MainActivity 中使用 ImageLoader 加載并緩存網(wǎng)絡(luò)圖片到內(nèi)存中， 先從內(nèi)存中獲取，如果緩存中沒(méi)有需要的 Bitmap ，則從網(wǎng)絡(luò)上獲取圖片并添加到緩存中，使用過(guò)程中一旦退出應(yīng)用，系統(tǒng)將會(huì)釋放內(nèi)存，關(guān)鍵方法如下：
//獲取圖片
private void loadImage(){
Bitmap bitmap = imageLoader.getBitmapFromLruCache("bitmap");
if (bitmap==null){
Log.i(TAG,"從網(wǎng)絡(luò)獲取圖片");
new LoadImageThread(this,imageLoader,imageView,url).start();
}else{
Log.i(TAG,"從緩存中獲取圖片");
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
// 移出緩存
private void removeBitmapFromL(String key){
imageLoader.removeBitmapFromLruCache(key);
}
然后在相應(yīng)的事件里調(diào)用上述獲取圖片、移出緩存的方法，具體如下：
@Override
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()){
case R.id.btnLoadLruCache:
loadImage();
break;
case R.id.btnRemoveBitmapL:
removeBitmapFromL("bitmap");
break;
}
}
下面來(lái)一張日志截圖說(shuō)明執(zhí)行情況：
磁盤緩存
磁盤緩存就是指將緩存對(duì)象寫入文件系統(tǒng)，使用磁盤緩存可有助于在內(nèi)存緩存不可用時(shí)縮短加載時(shí)間，從磁盤緩存中獲取圖片相較從緩存中獲取較慢，如果可以應(yīng)該在后臺(tái)線程中處理；磁盤緩存使用到一個(gè) DiskLruCache 類來(lái)實(shí)現(xiàn)磁盤緩存，DiskLruCache 收到了 Google 官方的推薦使用，DiskLruCache 不屬于 Android SDK 中的一部分，首先貼一個(gè) DiskLruCache 的源碼鏈接
DiskLruCache 源碼地址 。
DiskLruCache 的創(chuàng)建
DiskLruCache 的構(gòu)造方法是私有的，故不能用來(lái)創(chuàng)建 DiskLruCache，它提供一個(gè) open 方法用于創(chuàng)建自身，方法如下：
/**
* 返回相應(yīng)目錄中的緩存，如果不存在則創(chuàng)建
* @param directory 緩存目錄
* @param appVersion 表示應(yīng)用的版本號(hào)，一般設(shè)為1
* @param valueCount 每個(gè)Key所對(duì)應(yīng)的Value的數(shù)量，一般設(shè)為1
* @param maxSize 緩存大小
* @throws IOException if reading or writing the cache directory fails
*/
public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize)
throws IOException {
...
// 創(chuàng)建DiskLruCache
DiskLruCache cache = new DiskLruCache(directory, appVersion, valueCount, maxSize);
if (cache.journalFile.exists()) {
...
return cache;
}
//如果緩存目錄不存在，創(chuàng)建緩存目錄以及DiskLruCache
directory.mkdirs();
cache = new DiskLruCache(directory, appVersion, valueCount, maxSize);
...
return cache;
}
注意：緩存目錄可以選擇 SD 卡上的緩存目錄，及 /sdcard/Android/data/應(yīng)用包名/cache 目錄，也可以選擇當(dāng)前應(yīng)用程序 data 下的緩存目錄，當(dāng)然可以指定其他目錄，如果應(yīng)用卸載后希望刪除緩存文件，就選擇 SD 卡上的緩存目錄，如果希望保留數(shù)據(jù)請(qǐng)選擇其他目錄，還有一點(diǎn)，如果是內(nèi)存緩存，退出應(yīng)用之后緩存將會(huì)被清除。
DiskLruCache 緩存的添加
DiskLruCache 緩存的添加是通過(guò) Editor 完成的，Editor 表示一個(gè)緩存對(duì)象的編輯對(duì)象，可以通過(guò)其 edit(String key) 方法來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的 Editor 對(duì)象，如果 Editor 正在使用 edit(String key) 方法將會(huì)返回 null，即 DiskLruCache 不允許同時(shí)操作同一個(gè)緩存對(duì)象。當(dāng)然緩存的添加都是通過(guò)唯一的 key 來(lái)進(jìn)行添加操作的，那么什么作為 key 比較方便嗎，以圖片為例，一般講 url 的 MD5 值作為 key ，計(jì)算方式如下：
//計(jì)算url的MD5值作為key
private String hashKeyForDisk(String url) {
String cacheKey;
try {
final MessageDigest mDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
mDigest.update(url.getBytes());
cacheKey = bytesToHexString(mDigest.digest());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
cacheKey = String.valueOf(url.hashCode());
}
return cacheKey;
}
private String bytesToHexString(byte[] bytes) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]);
if (hex.length() == 1) {
sb.append("0");
}
sb.append(hex);
}
return sb.toString();
}
通過(guò) url 的 MD5 的值獲取到 key 之后，就可以通過(guò) DiskLruCache 對(duì)象的 edit(String key) 方法獲取 Editor 對(duì)象，然后通過(guò) Editor 對(duì)象的 commit 方法，大概意思就是釋放 Editir 對(duì)象，之后就可以通過(guò) key 進(jìn)行其他操作咯。
當(dāng)然，獲取到 key 之后就可以向 DiskLruCache 中添加要緩存的東西咯，要加載一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖片到緩存中，顯然就是的通過(guò)下載的方式將要緩存的東西寫入文件系統(tǒng)中，那么就需要一個(gè)輸出流往里面寫東西，主要有兩種處理方式：
創(chuàng)建 OutputStream 寫入要緩存的數(shù)據(jù)，通過(guò) DiskLruCache 的 edit(String key) 方法獲得 Editor 對(duì)象，然后通過(guò) OutputStream 轉(zhuǎn)換為 Birmap，將該 Bitmap 寫入由 Editor 對(duì)象創(chuàng)建的 OutputStream 中，最后調(diào)用 Editor 對(duì)象的 commit 方法提交；
先獲得 Editor 對(duì)象，根據(jù) Editor 對(duì)象創(chuàng)建出 OutputStream 直接寫入要緩存的數(shù)據(jù)，最后調(diào)用 Editor 對(duì)象的 commit 方法提交；
這里以第一種方式為例，將根據(jù) url 將網(wǎng)絡(luò)圖片添加到磁盤緩存中，同時(shí)也添加到內(nèi)存緩存中，具體如下：
//添加網(wǎng)絡(luò)圖片到內(nèi)存緩存和磁盤緩存
public void putCache(final String url, final CallBack callBack){
Log.i(TAG,"putCache...");
new AsyncTask(){
@Override
protected Bitmap doInBackground(String... params) {
String key = hashKeyForDisk(params[0]);
DiskLruCache.Editor editor = null;
Bitmap bitmap = null;
try {
URL url = new URL(params[0]);
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
conn.setReadTimeout(1000 * 30);
conn.setConnectTimeout(1000 * 30);
ByteArrayOutputStream baos = null;
if(conn.getResponseCode()==HttpURLConnection.HTTP_OK){
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(conn.getInputStream());
baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = -1;
while((len=bis.read(bytes))!=-1){
baos.write(bytes,0,len);
}
bis.close();
baos.close();
conn.disconnect();
}
if (baos!=null){
bitmap = decodeSampledBitmapFromStream(baos.toByteArray(),300,200);
addBitmapToCache(params[0],bitmap);//添加到內(nèi)存緩存
editor = diskLruCache.edit(key);
//關(guān)鍵
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, editor.newOutputStream(0));
editor.commit();//提交
}
} catch (IOException e) {
try {
editor.abort();//放棄寫入
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
return bitmap;
}
@Override
protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
super.onPostExecute(bitmap);
callBack.response(bitmap);
}
}.execute(url);
}
DiskLruCache 緩存的獲取
在 DiskLruCache 緩存的添加中了解了如何獲取 key，獲取到 key 之后，通過(guò) DiskLruCache 對(duì)象的 get 方法獲得 Snapshot 對(duì)象，然后根據(jù) Snapshot 對(duì)象獲得 InputStream，最后通過(guò) InputStream 就可以獲得 Bitmap ，當(dāng)然可以利用 上篇文章 中的對(duì) Bitmap 采樣的方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，也可以在緩存之前先壓縮再緩存，獲取 InputStream 的方法具體如下：
//獲取磁盤緩存
public InputStream getDiskCache(String url) {
Log.i(TAG,"getDiskCache...");
String key = hashKeyForDisk(url);
try {
DiskLruCache.Snapshot snapshot = diskLruCache.get(key);
if (snapshot!=null){
return snapshot.getInputStream(0);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
DiskLruCache 的主要部分大致如上，下面實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的三級(jí)緩存來(lái)說(shuō)明 LruCache 和 DiskLruCache 的具體使用，MainActivity 代碼如下：
//MainActivity.java
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private static final String TAG = "cache_test";
public static String CACHE_DIR = "diskCache"; //緩存目錄
public static int CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10; //緩存大小
private ImageView imageView;
private LruCache lruCache;
private LruCacheUtils cacheUtils;
private String url = "http://img06.tooopen.com/images/20161012/tooopen_sy_181713275376.jpg";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
imageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageView);
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
cacheUtils = LruCacheUtils.getInstance();
//創(chuàng)建內(nèi)存緩存和磁盤緩存
cacheUtils.createCache(this,CACHE_DIR,CACHE_SIZE);
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
cacheUtils.flush();
}
@Override
protected void onStop() {
super.onStop();
cacheUtils.close();
}
public void loadImage(View view){
load(url,imageView);
}
public void removeLruCache(View view){
Log.i(TAG, "移出內(nèi)存緩存...");
cacheUtils.removeLruCache(url);
}
public void removeDiskLruCache(View view){
Log.i(TAG, "移出磁盤緩存...");
cacheUtils.removeDiskLruCache(url);
}
private void load(String url, final ImageView imageView){
//從內(nèi)存中獲取圖片
Bitmap bitmap = cacheUtils.getBitmapFromCache(url);
if (bitmap == null){
//從磁盤中獲取圖片
InputStream is = cacheUtils.getDiskCache(url);
if (is == null){
//從網(wǎng)絡(luò)上獲取圖片
cacheUtils.putCache(url, new LruCacheUtils.CallBack() {
@Override
public void response(Bitmap bitmap1) {
Log.i(TAG, "從網(wǎng)絡(luò)中獲取圖片...");
Log.i(TAG, "正在從網(wǎng)絡(luò)中下載圖片...");
imageView.setImageBitmap(bitmap1);
Log.i(TAG, "從網(wǎng)絡(luò)中獲取圖片成功...");
}
});
}else{
Log.i(TAG, "從磁盤中獲取圖片...");
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}else{
Log.i(TAG, "從內(nèi)存中獲取圖片...");
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
}
布局文件比較簡(jiǎn)單就不貼代碼了，下面是日志運(yùn)行截圖說(shuō)明執(zhí)行情況，如下圖所示：
這篇文章記錄了 LruCache 和 DiskLruCache 的基本使用方式，至少應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)緩存輔助類有了一定的了解，它的具體實(shí)現(xiàn)請(qǐng)參考源碼。
【文中代碼】：傳送門
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