android bitmap的内存分配和优化

首先Bitmap在Android虚拟机中的内存分配，在Google的网站上给出了下面的一段话 

大致的意思也就是说，在Android3.0之前，Bitmap的内存分配分为两部分，一部分是分配在Dalvik的VM堆中，而像素数据的内存是分配在Native堆中，而到了Android3.0之后，Bitmap的内存则已经全部分配在VM堆上，这两种分配方式的区别在于，Native堆的内存不受Dalvik虚拟机的管理，我们想要释放Bitmap的内存，必须手动调用Recycle方法，而到了Android 3.0之后的平台，我们就可以将Bitmap的内存完全放心的交给虚拟机管理了，我们只需要保证Bitmap对象遵守虚拟机的GC Root Tracing的回收规则即可。OK，基础知识科普到此。接下来分几个要点来谈谈如何优化Bitmap内存问题。

针对3.0版本的优化方案，请看以下代码，

private int mCacheRefCount = 0;//缓存引用计数器
private int mDisplayRefCount = 0;//显示引用计数器
...
// 当前Bitmap是否被显示在UI界面上
public void setIsDisplayed(boolean isDisplayed) {
    synchronized (this) {
        if (isDisplayed) {
            mDisplayRefCount++;
            mHasBeenDisplayed = true;
        } else {
            mDisplayRefCount--;
        }
    }

    checkState();
}

//标记是否被缓存
public void setIsCached(boolean isCached) {
    synchronized (this) {
        if (isCached) {
            mCacheRefCount++;
        } else {
            mCacheRefCount--;
        }
    }

    checkState();
}

//用于检测Bitmap是否已经被回收
private synchronized void checkState() {
    if (mCacheRefCount <= 0 && mDisplayRefCount <= 0 && mHasBeenDisplayed
            && hasValidBitmap()) {
        getBitmap().recycle();
    }
}

private synchronized boolean hasValidBitmap() {
    Bitmap bitmap = getBitmap();
    return bitmap != null && !bitmap.isRecycled();
}

通过引用计数的方法(mDisplayRefCount 与 mCacheRefCount)来追踪一个bitmap目前是否有被显示或者是在缓存中. 当下面条件满足时回收bitmap。

2.使用缓存，LruCache和DiskLruCache的结合 
LruCache和DiskLruCache，大家一定不会陌生出于对性能和app的考虑，我们肯定是想着第一次从网络中加载到图片之后，能够将图片缓存在内存和sd卡中，这样，我们就不用频繁的去网络中加载图片，为了很好的控制内存问题，则会考虑使用LruCache作为Bitmap在内存中的存放容器，在sd卡则使用DiskLruCache来统一管理磁盘上的图片缓存。

3.SoftReference和inBitmap参数的结合 
在第二点中提及到，可以采用LruCache作为存放Bitmap的容器，而在LruCache中有一个方法值得留意，那就是entryRemoved，按照文档给出的说法，在LruCache容器满了需要淘汰存放其中的对象腾出空间的时候会调用此方法（注意，这里只是对象被淘汰出LruCache容器，但并不意味着对象的内存会立即被Dalvik虚拟机回收掉），此时可以在此方法中将Bitmap使用SoftReference包裹起来，并用事先准备好的一个HashSet容器来存放这些即将被回收的Bitmap，有人会问，这样存放有什么意义？之所以会这样存放，还需要再提及到inBitmap参数（在Android3.0才开始有的，详情查阅API中的BitmapFactory.Options参数信息），这个参数主要是提供给我们进行复用内存中的Bitmap。

如果需要使用Bitmap的option参数还需要满足以下几个条件：

• Bitmap一定要是可变的，即inmutable设置一定为ture；
• Android4.4以下的平台，需要保证inBitmap和即将要得到decode的Bitmap的尺寸规格一致；
• Android4.4及其以上的平台，只需要满足inBitmap的尺寸大于要decode得到的Bitmap的尺寸规格即可；

4.降低采样率，inSampleSize的计算  

直接上代码

public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options,int reqWidth, int reqHeight) {
        // Raw height and width of image
        final int height = options.outHeight;
        final int width = options.outWidth;
        int inSampleSize = 1;

        if (height > reqHeight || width > reqWidth) {

            final int halfHeight = height / 2;
            final int halfWidth = width / 2;

            while ((halfHeight / inSampleSize) > reqHeight && (halfWidth / inSampleSize) > reqWidth) {
                inSampleSize *= 2;
            }

            long totalPixels = width / inSampleSize * height / inSampleSize ;

            final long totalReqPixelsCap = reqWidth * reqHeight * 2;

            while (totalPixels > totalReqPixelsCap) {
                inSampleSize *= 2;
                totalPixels /= 2;
            }
        }
        return inSampleSize;

5.采用decodeFileDescriptor来编码图片，比直接使用decodeFile更省内存

查看BitmapFactory的源码，对比一下两者的实现，可以发现decodeFile()最终是以流的方式生成bitmap 

decodeFile源码：

 public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) {
     Bitmap bm = null;
     InputStream stream = null;
     try {
         stream = new FileInputStream(pathName);
         bm = decodeStream(stream, null, opts);
     } catch (Exception e) {
         /*  do nothing.
             If the exception happened on open, bm will be null.
         */
     } finally {
         if (stream != null) {
             try {
                 stream.close();
             } catch (IOException e) {
                 // do nothing here
             }
         }
     }
     return bm;
 }

decodeFileDescriptor的源码，可以找到native本地方法decodeFileDescriptor，通过底层生成bitmap

decodeFileDescriptor源码：

    public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts) {
        if (nativeIsSeekable(fd)) {
            Bitmap bm = nativeDecodeFileDescriptor(fd, outPadding, opts);
            if (bm == null && opts != null && opts.inBitmap != null) {
                throw new IllegalArgumentException("Problem decoding into existing bitmap");
            }
            return finishDecode(bm, outPadding, opts);
        } else {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(fd);
            try {
                return decodeStream(fis, outPadding, opts);
            } finally {
                try {
                    fis.close();
                } catch (Throwable t) {/* ignore */}
            }
        }
    }

 private static native Bitmap nativeDecodeFileDescriptor(FileDescriptor fd,Rect padding, Options opts);