缓存 Bitmap

作者: rain 分类: 移动 发布时间: 2012-04-15 17:53 6 条评论

在您的UI中显示单个图片是非常简单的,如果您需要一次显示很多图片就有点复杂了。在很多情况下
(例如使用 ListView, GridView 或者 ViewPager控件),
显示在屏幕上的图片以及即将显示在屏幕上的图片数量是非常大的(例如在图库中浏览大量图片)。

在这些控件中,当一个子控件不显示的时候,系统会重用该控件来循环显示 以便减少对内存的消耗。同时垃圾回收机制还会
释放那些已经载入内存中的Bitmap资源(假设您没有强引用这些Bitmap)。一般来说这样都是不错的,但是在用户来回滑动屏幕的时候,为了保证UI
的流畅性和载入图片的效率,您需要避免重复的处理这些需要显示的图片。 使用内存缓存和磁盘缓存可以解决这个问题,使用缓存可以让控件快速的加载已经处理过的图片。

这节内容介绍如何使用缓存来提高UI的载入输入和滑动的流畅性。

使用内存缓存

内存缓存提高了访问图片的速度,但是要占用不少内存。 LruCache
类(在API 4之前可以使用Support Library 中的类 )特别适合缓存Bitmap, 把最近使用到的
Bitmap对象用强引用保存起来(保存到LinkedHashMap中),当缓存数量达到预定的值的时候,把
不经常使用的对象删除。

注意: 过去,实现内存缓存的常用做法是使用
SoftReference 或者
WeakReference bitmap 缓存,
但是不推荐使用这种方式。从Android 2.3 (API Level 9) 开始,垃圾回收开始强制的回收掉 soft/weak 引用 从而导致这些缓存没有任何效率的提升。
另外,在 Android 3.0 (API Level 11)之前,这些缓存的Bitmap数据保存在底层内存(native memory)中,并且达到预定条件后也不会释放这些对象,从而可能导致
程序超过内存限制并崩溃。

在使用 LruCache 的时候,需要考虑如下一些因素来选择一个合适的缓存数量参数:

  • 程序中还有多少内存可用
  • 同时在屏幕上显示多少图片?要先缓存多少图片用来显示到即将看到的屏幕上?
  • 设备的屏幕尺寸和屏幕密度是多少?超高的屏幕密度(xhdpi 例如 Galaxy Nexus)
    设备显示同样的图片要比低屏幕密度(hdpi 例如 Nexus S)设备需要更多的内存。
  • 图片的尺寸和格式决定了每个图片需要占用多少内存
  • 图片访问的频率如何?一些图片的访问频率要比其他图片高很多?如果是这样的话,您可能需要把这些经常访问的图片放到内存中。
  • 在质量和数量上如何平衡?有些情况下保存大量的低质量的图片是非常有用的,当需要的情况下使用后台线程来加入一个高质量版本的图片。

这里没有万能配方可以适合所有的程序,您需要分析您的使用情况并在指定自己的缓存策略。使用太小的缓存并不能起到应有的效果,而使用太大的缓存会消耗更多
的内存从而有可能导致 java.lang.OutOfMemory 异常或者留下很少的内存供您的程序其他功能使用。

下面是一个使用 LruCache 缓存的示例:

注意: 在这个示例中,该程序的1/8内存都用来做缓存用了。在一个normal/hdpi设备中,这至少有4MB(32/8)内存。
在一个分辨率为 800×480的设备中,满屏的GridView全部填充上图片将会使用差不多1.5MB(800*480*4 bytes)
的内存,所以这样差不多在内存中缓存了2.5页的图片。

当在 ImageView 中显示图片的时候,
先检查LruCache 中是否存在。如果存在就使用缓存后的图片,如果不存在就启动后台线程去载入图片并缓存:

BitmapWorkerTask 需要把新的图片添加到缓存中:

使用磁盘缓存

在访问最近使用过的图片中,内存缓存速度很快,但是您无法确定图片是否在缓存中存在。像
GridView 这种控件可能具有很多图片需要显示,很快图片数据就填满了缓存容量。
同时您的程序还可能被其他任务打断,比如打进的电话 — 当您的程序位于后台的时候,系统可能会清楚到这些图片缓存。一旦用户恢复使用您的程序,您还需要重新处理这些图片。

在这种情况下,可以使用磁盘缓存来保存这些已经处理过的图片,当这些图片在内存缓存中不可用的时候,可以从磁盘缓存中加载从而省略了图片处理过程。
当然, 从磁盘载入图片要比从内存读取慢很多,并且应该在非UI线程中载入磁盘图片。

注意: 如果缓存的图片经常被使用的话,可以考虑使用
ContentProvider ,例如在图库程序中就是这样干滴。

在示例代码中有个简单的 DiskLruCache 实现。然后,在Android 4.0中包含了一个更加可靠和推荐使用的DiskLruCache(libcore/luni/src/main/java/libcore/io/DiskLruCache.java)
。您可以很容易的把这个实现移植到4.0之前的版本中使用(来 Google一下 看看其他人是否已经这样干了!)。

这里是一个更新版本的 DiskLruCache

在UI线程中检测内存缓存,在后台线程中检测磁盘缓存。磁盘操作从来不应该在UI线程中实现。当图片处理完毕后,最终的结果会同时添加到
内存缓存和磁盘缓存中以便将来使用。

处理配置改变事件

运行时的配置变更 — 例如 屏幕方向改变 — 导致Android摧毁正在运行的Activity,然后使用
新的配置从新启动该Activity (详情,参考这里 Handling Runtime Changes)。
您需要注意避免在配置改变的时候导致重新处理所有的图片,从而提高用户体验。

幸运的是,您在 使用内存缓存 部分已经有一个很好的图片缓存了。该缓存可以通过
Fragment (Fragment会通过setRetainInstance(true)函数保存起来)来传递给新的Activity
当Activity重新启动 后,Fragment 被重新附加到Activity中,您可以通过该Fragment来获取缓存对象。

下面是一个在 Fragment中保存缓存的示例:

您可以尝试分别使用和不使用Fragment来旋转设备的屏幕方向来查看具体的图片载入情况。

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