Android中BitMap加载和缓存
1.Bitmap的高效加载
1.1 通常如何加载Bitmap
Bitmap在Android指的是一张图，可以是.png/.jpg等其他格式
BitmapFactory提供四类方法：
decodeFile、decodeResource、decodeStream、decodeByteArray
对应从文件系统、资源、输入流、字节数组中加载出一个Bitmap对象
decodeFile、decodeResource又间接调用了decodeStream方法
1.2 如何高效加载Bitmap
核心思想是采用BitmapFactory.Options来加载所需尺寸的图片
比如通过ImageView来显示图片,通常ImageView没有图片原始尺寸这么大,这时就通过BitmapFactory.Options按一定的采样率来加载缩小后的图片,降低内存占用
1.3 BitmapFactory.Options
BitmapFactory.Options缩放图片,主要是用到了 inSampleSize 参数,即采样率
inSampleSize为1时,采样为原始大小
inSampleSize 为2时,图片的宽高为原图的1/2,像素数为1/4,占用内存为1/4
inSampleSize 为4,缩放比例就是1/16,即2的4次方
inSampleSize应该为2的指数倍,2,4,8,16等
inSampleSize小于1,相当于1
inSampleSize不为2 的指数,向下取整为2的指数
1.4 如何获取采样率
●将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片
●设置为true后BitmapFactory只会解析图片的原始宽高信息,并不会加载图片
●根据结果设置合适的采样率
● inJustDecodeBounds设回false然后重新加载图片
举例
public Bitmap decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(FileDescriptor fd, int reqWidth, int reqHeight) {
// First decode with inJustDecodeBounds=true to check dimensions
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();//拿到
options.inJustDecodeBounds = true;//设置
BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
// Calculate inSampleSize
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,
reqHeight);//计算
// Decode bitmap with inSampleSize set
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
}
public int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options,
int reqWidth, int reqHeight) {
if (reqWidth == 0 || reqHeight == 0) {
return 1;
}
// Raw height and width of image
final int height = options.outHeight;
final int width = options.outWidth;
Log.d(TAG, "origin, w= " + width + " h=" + height);
int inSampleSize = 1;
if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
final int halfHeight = height / 2;
final int halfWidth = width / 2;
// Calculate the largest inSampleSize value that is a power of 2 and
// keeps both
// height and width larger than the requested height and width.
while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
&& (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
inSampleSize *= 2;
}
}
Log.d(TAG, "sampleSize:" + inSampleSize);
return inSampleSize;
}
2 Android中的缓存策略
缓存可以避免过多的消耗流量
当用户第一次从网上加载图片后,会把图片缓存在内存中,再缓存到本地储存设备.这样当应用打算从网络请求一张图片的时候会先访问内存,再访问储存设备,都没有后才会去下载
目前常用的缓存算法是LRU,近期最少使用算法
2.1 LruCache
最近最少使用缓存，它用强引用保存需要缓存的对象，内部维护一个队列（实际是LinkedhashMap内部的双向链表，LruCache对其进行了封装，添加了线程安全操作），当其中的一个值被访问时，它被放到队列的尾部，当缓存满了，头部的值会被丢弃，之后可以被垃圾回收。
2.2 LruCache的实现
需要提供缓存的总容量大小并重写sizeOf方法（计算缓存对象的大小）
LruCache还支持删除操作,通过remove方法即可删除一个指定的缓存对象
//获取最大可用的内存空间
int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);
int cacheSize = maxMemory / 8;//缓存大小为总容量的1/8，单位KB
mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {//sizeOf()用来计算缓存对象的大小
return value.getRowBytes() * value.getHeight() / 1024;//除1024为了将单位转成KB
}
};
}
2.2.1 从Lrucache获取一个缓存对象
mLruCache.get(key)
2.2.2 Lrucache添加一个缓存对象
mLruCache.put(key,bitmap)
2.2.3 删除一个指定的缓存对象
mLruCache.remove(key);
2.3 DiskLruCache
● 用于实现存储设备缓存，磁盘缓存
● 将缓存对象写入文件系统，从而实现缓存效果
2.3.1 DiskLruCache的创建
DiskLruCache并不能通过构造方法来创建,它提供了open方法用于创建自身
public static DiskLruCache open(File directory,
int appVersion,
int valueCount,
long maxSize)
第一个参数：表示磁盘缓存在文件系统中的存储路径,可以选择SD卡.（如果希望应用卸载后删除缓存文件,那么就选择SD卡上的缓存目录,否则应该选择SD卡上的其他特定目录）
第二个参数：表示应用的版本号,一般为1,版本号改变时会清空之前所有的缓存文件
第三个参数：表示单个节点所对应的数据个数,一般为1
第四个参数：表示缓存的总大小,比如50MB
2.3.2 DiskLruCache的缓存添加
● 此操作是通过Editor来完成的
● 缓存首先要获取图片的url所对应的key（url的md5值）
● 缓存只允许编辑一个缓存对象
● 通过Editor对象得到一个文件输出流,写入到文件系统上
● 最后Editor.commit（）
○ 第一步
private String hashKeyFormUrl(String url){
String cacheKey;
try {
MessageDigest mDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
mDigest.update(url.getBytes());
cacheKey = bytesToHexString(mDigest.digest());
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
cacheKey = String.valueOf(url.hashCode());
}
return cacheKey;//获取URL对应的key
}
private String bytesToHexString(byte[] digest) {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < digest.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(0xFF&digest[i]);
if(hex.length() == 1){
sb.append('0');
}
sb.append(hex);
}
return sb.toString();
○ 网络下载图片，通过文件输出流写入到文件系统上。
private boolean downloadUrlToStream(String urlString,OutputStream outputStream){
int IO_BUFFER_SIZE = 0;
HttpURLConnection urlConnection = null;
BufferedOutputStream out = null;
BufferedInputStream in = null;
try {
URL url = new URL(urlString);
urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(),IO_BUFFER_SIZE);
out = new BufferedOutputStream(outputStream,IO_BUFFER_SIZE);
int b ;
while ((b = in.read()) != -1){
out.write(b);
}
return true;
} catch (MalformedURLException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
if(urlConnection != null){
urlConnection.disconnect();
}
}
return false;
}
○ 将图片的url转为key之后，就可以获取Editor对象了，对于这个key来说，如果当前不存在其他Editor对象，那么edit()就会返回一个新的Editor对象，通过它就可以得到一个文件输入流，通过Editor的commit完成提交。
int DISK_CACHE_INDEX = 0;//由于前面的open设置了一个节点只能有一个数据，因此DISK_CACHE_SIZE = 0
String key = hashKeyFormUrl(url);
try {
DiskLruCache.Editor editor = mDiskLruCache.edit(key);
if(editor != null){
OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(DISK_CACHE_INDEX);
//执行下载
if(downloadUrlToStream(url,outputStream)){
//提交写入操作
editor.commit();
}else {
//下载异常，执行回退操作
editor.abort();
}
//更新操作
mDiskCache.flush();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
2.3.3 DiskLruCache的缓存的查找
● 查找也需要将url转换为key
● 然后通过DiskLruCache的get方法得到一个Snapshot对象
● 再通过Snapshot对象得到缓存的文件输入流
● 记得通过BitmapFactory.Options加载一个缩放后的图片
Bitmap bitmap = null;
String keys = hashKeyFormUrl(url);
try {
DiskLruCache.Snapshot snapshot = mDiskLruCache.get(keys);
if(snapshot != null){
FileInputStream fileInputStream = (FileInputStream) snapshot.getInputStream(DISK_CACHE_INDEX);
FileDescriptor fileDescriptor = fileInputStream.getFD();
bitmap=mImageResizer.decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(fileDescriptor,reqWidth,reqHeight);
if(bitmap != null){
addBitmapToMemoryCache(keys,bitmap);
}
2.4 ImageLoader
2.4.1 ImageLoader的实现
一个优秀的ImageLoader应具备如下功能：
● 图片的同步加载（从内存缓存、磁盘缓存、网络中获取的）
● 图片的异步加载（ImageLoader内部需要自己在线程中加载图片并将图片设置给所需的ImageView）
● 图片压缩
● 内存缓存
● 磁盘缓存
● 网络拉取
ImageLoader还需要处理在ListView或者GridView中,快速下拉时图片在item错位的情况
内存缓存和磁盘缓存是ImageLoader的核心，通过这两级缓存极大的提高了程序的效率并降低了流量消耗，只有这两级缓存都不可用时才需要从网络中拉去图片。
2.4.2 优化卡顿现象
● 关键是不要在主线程中做太多耗时的操作
● 不要在getView中执行耗时操作（如加载图片）
● 控制异步任务的执行频率,比如频繁的上下滑动会产生N个异步任务.这时可以·考虑在列表滑动的时候停止加载图片,停下来再加载
● 开启硬件加速：android:hardwareAccelerated=“true”
