http://blog.csdn.net/kesenhoo/article/details/7491588
Caching Bitmaps [缓存位图]
- 加载单个Bitmap到UI是简单直接的,但是如果你需要一次加载大量的图片,事情则会变得复杂起来。在大多数情况下(例如在
ListView
,GridView
orViewPager
), 显示图片的数量通常是没有限制的。 - 通过循环利用子视图可以抑制内存的使用,GC(garbage collector)也会释放那些不再需要使用的bitmap。这些机制都非常好,但是为了保持一个流畅的用户体验,你想要在屏幕滑回来时避免每次重复处理那些图片。内存与磁盘缓存通常可以起到帮助的作用,允许组件快速的重新加载那些处理过的图片。
- 这一课会介绍在加载多张位图时使用内存Cache与磁盘Cache来提高反应速度与UI的流畅度。
Use a Memory Cache [使用内存缓存]
- 内存缓存以花费宝贵的程序内存为前提来快速访问位图。
LruCache
类(在 Support Library 中也可以找到) 特别合适用来caching bitmaps,用一个strong referenced的LinkedHashMap
来保存最近引用的对象,并且在Cache超出设置大小的时候踢出(evict)最近最少使用到的对象。- Note: 在过去, 一个比较流行的内存缓存实现方法是使用
SoftReference
orWeakReference
, 然而这是不推荐的。 - 从Android 2.3 (API Level 9) 开始,GC变得更加频繁的去释放soft/weak references,这使得他们就显得效率低下[容易被GC掉又不断的创建]。 而且在Android 3.0 (API Level 11)之前,备份的bitmap是存放在native memory 中,它不是以可预知的方式被释放,这样可能导致程序超出它的内存限制而崩溃。
- Note: 在过去, 一个比较流行的内存缓存实现方法是使用
- 为了给LruCache选择一个合适的大小,有下面一些因素需要考虑到:
- 你的程序剩下了多少可用的内存?
- 多少图片会被一次呈现到屏幕上?有多少图片需要准备好以便马上显示到屏幕?
- 设备的屏幕大小与密度是多少? 一个具有特别高密度屏幕(xhdpi)的设备,像 Galaxy Nexus 会比 Nexus S (hdpi)需要一个更大的Cache来hold住同样数量的图片.
- 位图的尺寸与配置是多少,会花费多少内存?
- 图片被访问的频率如何?是其中一些比另外的访问更加频繁吗?如果是,也许你想要保存那些最常访问的到内存中,或者为不同组别的位图(按访问频率分组)设置多个
LruCache
对象。 - 你可以平衡质量与数量吗? 某些时候保存大量低质量的位图会非常有用,在另外一个后台任务中加载更高质量的图片。
- 没有指定的大小与公式能够适用与所有的程序,那取决于分析你的使用情况后提出一个合适的解决方案。一个太小的Cache会导致额外的花销却没有明显的好处,一个太大的Cache同样会导致
java.lang.OutOfMemory的异常[Cache占用太多内存,其他活动则会因为内存不够而异常],并且使得你的程序只留下小部分的内存用来工作。
- 下面是一个为bitmap建立
LruCache 的示例:
- private LruCache mMemoryCache;
- @Override
- protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- ...
- // Get memory class of this device, exceeding this amount will throw an
- // OutOfMemory exception.
- final int memClass = ((ActivityManager) context.getSystemService(
- Context.ACTIVITY_SERVICE)).getMemoryClass();
- // Use 1/8th of the available memory for this memory cache.
- final int cacheSize = 1024 * 1024 * memClass / 8;
- mMemoryCache = new LruCache(cacheSize) {
- @Override
- protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
- // The cache size will be measured in bytes rather than number of items.
- return bitmap.getByteCount();
- }
- };
- ...
- }
- public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {
- if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {
- mMemoryCache.put(key, bitmap);
- }
- }
- public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) {
- return mMemoryCache.get(key);
- }
-
- Note: 在上面的例子中, 有1/8的程序内存被作为Cache. 在一个常见的设备上(hdpi),最小大概有4MB (32/8). 一个全屏的
GridView
组件,如果被800x480像素的图片填满大概会花费1.5MB (800*480*4 bytes), 因此这大概最少可以缓存2.5张图片到内存中.
- Note: 在上面的例子中, 有1/8的程序内存被作为Cache. 在一个常见的设备上(hdpi),最小大概有4MB (32/8). 一个全屏的
- 当加载位图到
ImageView
时,LruCache
会先被检查是否存在这张图片。如果找到有,它会被用来立即更新ImageView
组件,否则一个后台线程则被触发去处理这张图片。
- public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
- final String imageKey = String.valueOf(resId);
- final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey);
- if (bitmap != null) {
- mImageView.setImageBitmap(bitmap);
- } else {
- mImageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder);
- BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(mImageView);
- task.execute(resId);
- }
- }
-
上面的程序中 BitmapWorkerTask
也需要做添加到内存Cache中的动作:
- class BitmapWorkerTask extends AsyncTask {
- ...
- // Decode image in background.
- @Override
- protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
- final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(
- getResources(), params[0], 100, 100));
- addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap);
- return bitmap;
- }
- ...
- }
Use a Disk Cache [使用磁盘缓存]
- 内存缓存能够提高访问最近查看过的位图,但是你不能保证这个图片会在Cache中。像类似
GridView
等带有大量数据的组件很容易就填满内存Cache。你的程序可能会被类似Phone call等任务而中断,这样后台程序可能会被杀死,那么内存缓存就会被销毁。一旦用户恢复前面的状态,你的程序就又需要为每个图片重新处理。 - 磁盘缓存磁盘缓存可以用来保存那些已经处理好的位图,并且在那些图片在内存缓存中不可用时减少加载的次数。当然从磁盘读取图片会比从内存要慢,而且读取操作需要在后台线程中处理,因为磁盘读取操作是不可预期的。
- Note: 如果图片被更频繁的访问到,也许使用
ContentProvider
会更加的合适,比如在Gallery程序中。
- Note: 如果图片被更频繁的访问到,也许使用
- 在下面的sample code中实现了一个基本的
DiskLruCache
。然而,Android 4.0 的源代码提供了一个更加robust并且推荐使用的DiskLruCache
方案。(libcore/luni/src/main/java/libcore/io/DiskLruCache.java
). 因为向后兼容,所以在前面发布的Android版本中也可以直接使用。 (quick search 提供了一个实现这个解决方案的示例)。
- private DiskLruCache mDiskCache;
- private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10; // 10MB
- private static final String DISK_CACHE_SUBDIR = "thumbnails";
- @Override
- protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- ...
- // Initialize memory cache
- ...
- File cacheDir = getCacheDir(this, DISK_CACHE_SUBDIR);
- mDiskCache = DiskLruCache.openCache(this, cacheDir, DISK_CACHE_SIZE);
- ...
- }
- class BitmapWorkerTask extends AsyncTask {
- ...
- // Decode image in background.
- @Override
- protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
- final String imageKey = String.valueOf(params[0]);
- // Check disk cache in background thread
- Bitmap bitmap = getBitmapFromDiskCache(imageKey);
- if (bitmap == null) { // Not found in disk cache
- // Process as normal
- final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(
- getResources(), params[0], 100, 100));
- }
- // Add final bitmap to caches
- addBitmapToCache(String.valueOf(imageKey, bitmap);
- return bitmap;
- }
- ...
- }
- public void addBitmapToCache(String key, Bitmap bitmap) {
- // Add to memory cache as before
- if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {
- mMemoryCache.put(key, bitmap);
- }
- // Also add to disk cache
- if (!mDiskCache.containsKey(key)) {
- mDiskCache.put(key, bitmap);
- }
- }
- public Bitmap getBitmapFromDiskCache(String key) {
- return mDiskCache.get(key);
- }
- // Creates a unique subdirectory of the designated app cache directory. Tries to use external
- // but if not mounted, falls back on internal storage.
- public static File getCacheDir(Context context, String uniqueName) {
- // Check if media is mounted or storage is built-in, if so, try and use external cache dir
- // otherwise use internal cache dir
- final String cachePath = Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED
- || !Environment.isExternalStorageRemovable() ?
- context.getExternalCacheDir().getPath() : context.getCacheDir().getPath();
- return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);
- }
- 内存缓存的检查是可以在UI线程中进行的,磁盘缓存的检查需要在后台线程中处理。磁盘操作永远都不应该在UI线程中发生。当图片处理完成后,最后的位图需要添加到内存缓存与磁盘缓存中,方便之后的使用。
Handle Configuration Changes [处理配置改变]
- 运行时配置改变,例如屏幕方向的改变会导致Android去destory并restart当前运行的Activity。(关于这一行为的更多信息,请参考 Handling Runtime Changes). 你想要在配置改变时避免重新处理所有的图片,这样才能提供给用户一个良好的平滑过度的体验。
- 幸运的是,在前面介绍 Use a Memory Cache 的部分,你已经知道如何建立一个内存缓存。这个缓存可以通过使用一个Fragment去调用
setRetainInstance(true)
传递到新的Activity中。在这个activity被recreate之后, 这个保留的Fragment
会白重新附着上。这样你就可以访问Cache对象,从中获取到图片信息并快速的重新添加到ImageView对象中。 - 下面配置改变时使用Fragment来重新获取
LruCache
的示例:
- private LruCache mMemoryCache;
- @Override
- protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- ...
- RetainFragment mRetainFragment =
- RetainFragment.findOrCreateRetainFragment(getFragmentManager());
- mMemoryCache = RetainFragment.mRetainedCache;
- if (mMemoryCache == null) {
- mMemoryCache = new LruCache(cacheSize) {
- ... // Initialize cache here as usual
- }
- mRetainFragment.mRetainedCache = mMemoryCache;
- }
- ...
- }
- class RetainFragment extends Fragment {
- private static final String TAG = "RetainFragment";
- public LruCache mRetainedCache;
- public RetainFragment() {}
- public static RetainFragment findOrCreateRetainFragment(FragmentManager fm) {
- RetainFragment fragment = (RetainFragment) fm.findFragmentByTag(TAG);
- if (fragment == null) {
- fragment = new RetainFragment();
- }
- return fragment;
- }
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- setRetainInstance(true);
- }
- }
- 为了测试上面的效果,尝试对比retaining 这个
Fragment
.与没有这样做的时候去旋转屏幕。你会发现从内存缓存中重新绘制几乎没有卡的现象,而从磁盘缓存则显得稍慢,如果两个缓存中都没有,则处理速度像平时一样。