《android开发艺术探索》笔记之Bitmap的加载和Cache

《Android开发艺术探索》笔记之Bitmap的加载和Cache<二>

缓存：

目前常用的一种缓存算法是LRU(Least Recently Used),即近期最少使用算法，核心思想是当缓存满时，会优先淘汰近期最少使用的缓存对象。采用LRU算法的缓存有两种：LruCache和DiskLruCache，LruCache用于实现内存缓存，DiskLruCache则是存储设备缓存。

LruCache：

算法原理：把最近使用的对象用强引用存储在LinkedHashMap中，并且把最近使用的对象在缓存值达到预设值之前从内存中移除

强引用：直接的对象引用

软引用：当一个对象只有软引用存在时，系统内存不足时此对象会被gc回收

弱引用：当一个对象只有弱引用存在时，此对象会随时被gc回收

下面是一个使用 LruCache 来缓存图片的例子：

private LruCache mMemoryCache;  
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
    // 获取到可用内存的最大值，使用内存超出这个值会引起OutOfMemory异常。 
    // LruCache通过构造函数传入缓存值，以KB为单位。 
    int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024); 
    // 使用最大可用内存值的1/8作为缓存的大小。 
    int cacheSize = maxMemory / 8; 
    mMemoryCache = new LruCache(cacheSize) { 
        @Override
        protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) { 
            // 重写此方法来计算缓存对象的大小（注意单位，转换成KB，与总容量单位一致）
            return bitmap.getByteCount() / 1024; 
            //或者return bitmap.getRowBytes()*bitmap.getHeight()/1024;
        } 
    }; 
} 
    
public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) { 
    if (getBitmapFromMemCache(key) == null) { 
        mMemoryCache.put(key, bitmap); 
    } 
} 
    
public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) { 
    return mMemoryCache.get(key); 
}

DiskLruCache:

首先强调一点：DiskLruCache是非Google官方编写，但获得官方文档的推荐。如果要使用它，得先下载这个类，然后在项目中新建一个libcore.io包，将DiskLruCache.java文件复制到这个包中即可。

DiskLruCache通过将缓存对象写入文件系统从而实现缓存的效果。

DiskLruCache的缓存位置，可以自由地进行设定，但是通常情况下多数应用程序都会将缓存的位置选择为/sdcard/Android/data//cache 这个路径。选择在这个位置有两点好处：第一，这是存储在SD卡上的，因此即使缓存再多的数据也不会对手机的内置存储空间有任何影响，只要SD卡空间足够就行。第二，这个路径被Android系统认定为应用程序的缓存路径，当程序被卸载的时候，这里的数据也会一起被清除掉，这样就不会出现删除程序之后手机上还有很多残留数据的问题。

创建一个DiskLruCache的实例：

public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize)

open()方法接收四个参数，第一个参数指定的是数据的缓存地址，上面已经介绍过；第二个参数指定当前应用程序的版本号，一般设为1.当版本号发生改变时DiskLruCache会清空之前所有缓存文件。第三个参数指定同一个key可以对应多少个缓存文件，基本都是传1；第四个参数指定最多可以缓存多少字节的数据，当缓存大小超过这个设定值后，DiskLruCache会清除一些缓存从而保证总大小不大于这个设定值。

一个非常标准的open()方法就可以这样写：

private static final long DISK_CACHE_SIZE=1024*1024*50;
DiskLruCache mDiskLruCache = null;
try {
  File cacheDir = getDiskCacheDir(context, "bitmap");
  if (!cacheDir.exists()) {
    cacheDir.mkdirs();
  }
  mDiskLruCache = DiskLruCache.open(cacheDir,1, 1, DISK_CACHE_SIZE);
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}


private File getDiskCacheDir(Context context,String uniqueName){
    boolean externalStorageAvailable=Environment.getExternalStorageState().equals(Enviroment.MEDIE_MOUNTED);
    //判断SD卡是否正常挂载
    final String cachePath;
    if(externalStorageAvailable){
        cachePath=context.getExternalCacheDir().getPath();
        //获取到SDCard/Android/data//cache/目录
    }else{
        cachePath=context.getCacheDir().getPath();
        //获取/data/data//cache目录
    }    
    return new File(cachePath+File.separator+uniqueName);
}

DiskLruCache的缓存添加：

先将url的md5值作为key，如下：

public String hashKeyForDisk(String key) {
  String cacheKey;
  try {
    final MessageDigest mDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    mDigest.update(key.getBytes());
    cacheKey = bytesToHexString(mDigest.digest());
  } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    cacheKey = String.valueOf(key.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();
}

然后就可以获得Editor对象，写入文件系统中，如下:

public boolean downloadUrlToStream(String urlString, OutputStream outputStream) {
  HttpURLConnection urlConnection = null;
  BufferedOutputStream out = null;
  BufferedInputStream in = null;
  try {
    final URL url = new URL(urlString);
    urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(), 8 * 1024);
    out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024);
    int b;
    while ((b = in.read()) != -1) {
      out.write(b);
    }
    return true;
  } catch (final IOException e) {
    e.printStackTrace();
  } finally {
    if (urlConnection != null) {
      urlConnection.disconnect();
    }
    try {
      if (out != null) {
        out.close();
      }
      if (in != null) {
        in.close();
      }
    } catch (final IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
  return false;
}
String key=hashKeyFormUrl(url);
DiskLruCache.Editor editor=mDiskLruCache.edit(key);
if (editor != null) {
    //由于前面在DiskLruCache的open方法中设置了一个节点，
    //只能有一个数据，所以下面参数为0
        OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);
        if (downloadUrlToStream(imageUrl, outputStream)) {
          editor.commit();
        } else {
          editor.abort();
        }
      }
mDiskLruCache.flush();

DiskLruCache的缓存查找：

和添加类似，先将url转换成key，然后通过DiskLruCache的get方法得到一个Snapshot对象，接着通过Snapshot对象得到缓存的文件输入流，最后得到Bitmap对象。如下：

Bitmap bitmap=null;
String key = hashKeyFormUrl(url);
DiskLruCache.Snapshot snapshot=mDiskLruCache.get(key);
if (snapshot!=null) {
   InputStream inputStream=snapshot.getInputStream(0);
   bitmap=BitmapFactory.decodeStream(inputStream);
if(bitmap!=null){
   addBitmapToMemoryCache(key,bitmap);}				
}

藉此，LruCache和DiskLruCache都介绍完了。