Android 之 远程图片获取和本地缓存

概述

对于客户端——服务器端应用，从远程获取图片算是经常要用的一个功能，而图片资源往往会消耗比较大的流量，对应用来说，如果处理不好这个问题，那会让用户很崩溃，不知不觉手机流量就用完了，等用户发现是你的应用消耗掉了他手机流量的话，那么可想而知你的应用将面临什么样的命运。

另外一个问题就是加载速度，如果应用中图片加载速度很慢的话，那么用户同样会等到崩溃。

那么如何处理好图片资源的获取和管理呢？

1. 异步下载
2. 本地缓存

异步下载

大家都知道，在android应用中UI线程5秒没响应的话就会抛出无响应异常，对于远程获取大的资源来说，这种异常还是很容易就会抛出来的，那么怎么避免这种问题的产生。在android中提供两种方法来做这件事情：

1. 启动一个新的线程来获取资源，完成后通过Handler机制发送消息，并在UI线程中处理消息，从而达到在异步线程中获取图片，然后通过Handler Message来更新UI线程的过程。
2. 使用android中提供的AsyncTask来完成。

 

具体的做法这里就不介绍了，查下API就可以了，或者是google、baidu下。这里主要来说本地缓存。

本地缓存

对于图片资源来说，你不可能让应用每次获取的时候都重新到远程去下载（ListView），这样会浪费资源，但是你又不能让所有图片资源都放到内存中去（虽然这样加载会比较快），因为图片资源往往会占用很大的内存空间，容易导致OOM。那么如果下载下来的图片保存到SDCard中，下次直接从SDCard上去获取呢？这也是一种做法，我看了下，还是有不少应用采用这种方式的。采用LRU等一些算法可以保证sdcard被占用的空间只有一小部分，这样既保证了图片的加载、节省了流量、又使SDCard的空间只占用了一小部分。另外一种做法是资源直接保存在内存中，然后设置过期时间和LRU规则。

sdcard保存：

1. 在sdcard上开辟一定的空间，需要先判断sdcard上剩余空间是否足够，如果足够的话就可以开辟一些空间，比如10M
2. 当需要获取图片时，就先从sdcard上的目录中去找，如果找到的话，使用该图片，并更新图片最后被使用的时间。如果找不到，通过URL去download
3. 去服务器端下载图片，如果下载成功了，放入到sdcard上，并使用，如果失败了，应该有重试机制。比如3次。
4. 下载成功后保存到sdcard上，需要先判断10M空间是否已经用完，如果没有用完就保存，如果空间不足就根据LRU规则删除一些最近没有被用户的资源。

关键代码：

• 保存图片到SD卡上

 

private void saveBmpToSd(Bitmap bm, Stringurl) {
        if (bm == null) {
            Log.w(TAG, " trying to savenull bitmap");
            return;
        }
         //判断sdcard上的空间
        if (FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE >freeSpaceOnSd()) {
            Log.w(TAG, "Low free space onsd, do not cache");
            return;
        }
        String filename =convertUrlToFileName(url);
        String dir = getDirectory(filename);
        File file = new File(dir +"/" + filename);
        try {
            file.createNewFile();
            OutputStream outStream = newFileOutputStream(file);
           bm.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, outStream);
            outStream.flush();
            outStream.close();
            Log.i(TAG, "Image saved tosd");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            Log.w(TAG,"FileNotFoundException");
        } catch (IOException e) {
            Log.w(TAG,"IOException");
        }
    }

 

• 计算sdcard上的空间：
  

 

/**
 * 计算sdcard上的剩余空间
 * @return
 */
private int freeSpaceOnSd() {
    StatFs stat = newStatFs(Environment.getExternalStorageDirectory() .getPath());
    double sdFreeMB = ((double)stat.getAvailableBlocks() * (double) stat.getBlockSize()) / MB;
    return (int) sdFreeMB;
}

 

• 修改文件的最后修改时间
  

/**
 * 修改文件的最后修改时间
 * @param dir
 * @param fileName
 */
private void updateFileTime(String dir,String fileName) {
    File file = new File(dir,fileName);
    long newModifiedTime =System.currentTimeMillis();
    file.setLastModified(newModifiedTime);
}

• 本地缓存优化
  

 /**
 *计算存储目录下的文件大小，当文件总大小大于规定的CACHE_SIZE或者sdcard剩余空间小于FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE的规定
 * 那么删除40%最近没有被使用的文件
 * @param dirPath
 * @param filename
 */
private void removeCache(String dirPath) {
    File dir = new File(dirPath);
    File[] files = dir.listFiles();
    if (files == null) {
        return;
    }
    int dirSize = 0;
    for (int i = 0; i < files.length;i++) {
        if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) {
            dirSize += files[i].length();
        }
    }
    if (dirSize > CACHE_SIZE * MB ||FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE > freeSpaceOnSd()) {
        int removeFactor = (int) ((0.4 *files.length) + 1);

        Arrays.sort(files, newFileLastModifSort());

        Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files ");

        for (int i = 0; i <removeFactor; i++) {

            if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) {

                files[i].delete();

            }

        }

    }

}
/**
 * 删除过期文件
 * @param dirPath
 * @param filename
 */
private void removeExpiredCache(StringdirPath, String filename) {

    File file = new File(dirPath,filename);

    if (System.currentTimeMillis() -file.lastModified() > mTimeDiff) {

        Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files ");

        file.delete();

    }

}

• 文件使用时间排序

/**
 * TODO 根据文件的最后修改时间进行排序 *
 */
classFileLastModifSort implements Comparator<File>{
    public int compare(File arg0, File arg1) {
        if (arg0.lastModified() >arg1.lastModified()) {
            return 1;
        } else if (arg0.lastModified() ==arg1.lastModified()) {
            return 0;
        } else {
            return -1;
        }
    }
}

内存保存：

在内存中保存的话，只能保存一定的量，而不能一直往里面放，需要设置数据的过期时间、LRU等算法。这里有一个方法是把常用的数据放到一个缓存中（A），不常用的放到另外一个缓存中（B）。当要获取数据时先从A中去获取，如果A中不存在那么再去B中获取。B中的数据主要是A中LRU出来的数据，这里的内存回收主要针对B内存，从而保持A中的数据可以有效的被命中。

1. 先定义A缓存：
   

 

private final HashMap<String, Bitmap>mHardBitmapCache = new LinkedHashMap<String, Bitmap>(HARD_CACHE_CAPACITY/ 2, 0.75f, true) {
        @Override
        protected booleanremoveEldestEntry(LinkedHashMap.Entry<String, Bitmap> eldest) {
            if (size() >HARD_CACHE_CAPACITY) {
               //当map的size大于30时，把最近不常用的key放到mSoftBitmapCache中，从而保证mHardBitmapCache的效率
               mSoftBitmapCache.put(eldest.getKey(), newSoftReference<Bitmap>(eldest.getValue()));
                return true;
            } else
                return false;
        }
    };

 

1. 再定于B缓存：
   

 

/**
  *当mHardBitmapCache的key大于30的时候，会根据LRU算法把最近没有被使用的key放入到这个缓存中。
  *Bitmap使用了SoftReference，当内存空间不足时，此cache中的bitmap会被垃圾回收掉
  */
 private final staticConcurrentHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mSoftBitmapCache =new ConcurrentHashMap<String,SoftReference<Bitmap>>(HARD_CACHE_CAPACITY / 2);

 

1. 从缓存中获取数据：
   

 

/**
     * 从缓存中获取图片
     */
    private Bitmap getBitmapFromCache(Stringurl) {
        // 先从mHardBitmapCache缓存中获取
        synchronized (mHardBitmapCache) {
            final Bitmap bitmap =mHardBitmapCache.get(url);
            if (bitmap != null) {
                //如果找到的话，把元素移到linkedhashmap的最前面，从而保证在LRU算法中是最后被删除
                mHardBitmapCache.remove(url);
                mHardBitmapCache.put(url,bitmap);
                return bitmap;
            }
        }
        //如果mHardBitmapCache中找不到，到mSoftBitmapCache中找
        SoftReference<Bitmap>bitmapReference = mSoftBitmapCache.get(url);
        if (bitmapReference != null) {
            final Bitmap bitmap =bitmapReference.get();
            if (bitmap != null) {
                return bitmap;
            } else {
                mSoftBitmapCache.remove(url);
            }
        }
        return null;
    }

 

1. 如果缓存中不存在，那么就只能去服务器端去下载：

 

/**
  * 异步下载图片
  */
 class ImageDownloaderTask extendsAsyncTask<String, Void, Bitmap> {
     private static final int IO_BUFFER_SIZE= 4 * 1024;
     private String url;
     private finalWeakReference<ImageView> imageViewReference;
     public ImageDownloaderTask(ImageViewimageView) {
         imageViewReference = newWeakReference<ImageView>(imageView);
     }

    @Override
     protected BitmapdoInBackground(String... params) {
         final AndroidHttpClient client =AndroidHttpClient.newInstance("Android");
         url = params[0];
         final HttpGet getRequest = newHttpGet(url);
         try {
             HttpResponse response =client.execute(getRequest);
             final int statusCode =response.getStatusLine().getStatusCode();
             if (statusCode !=HttpStatus.SC_OK) {
                 Log.w(TAG, "从" +url + "中下载图片时出错!,错误码:" + statusCode);
                 return null;
             }
             final HttpEntity entity =response.getEntity();
             if (entity != null) {
                 InputStream inputStream =null;
                 OutputStream outputStream =null;
                 try {
                     inputStream =entity.getContent();
                     finalByteArrayOutputStream dataStream = new ByteArrayOutputStream();
                     outputStream = newBufferedOutputStream(dataStream, IO_BUFFER_SIZE);
                     copy(inputStream,outputStream);
                     outputStream.flush();
                     final byte[] data =dataStream.toByteArray();
                     final Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
                     return bitmap;
                 } finally {
                     if (inputStream !=null) {
                        inputStream.close();
                     }
                     if (outputStream !=null) {
                        outputStream.close();
                     }
                    entity.consumeContent();
                 }
             }
         } catch (IOException e) {
             getRequest.abort();
             Log.w(TAG, "I/O errorwhile retrieving bitmap from " + url, e);
         } catch (IllegalStateException e) {
             getRequest.abort();
             Log.w(TAG, "Incorrect URL:" + url);
         } catch (Exception e) {
             getRequest.abort();
             Log.w(TAG, "Error whileretrieving bitmap from " + url, e);
         } finally {
             if (client != null) {
                 client.close();
             }
         }
         return null;
     }

 

这是两种做法，还有一些应用在下载的时候使用了线程池和消息队列MQ，对于图片下载的效率要更好一些。有兴趣的同学可以看下。

总结

1. 对于远程图片等相对比较大的资源一定要在异步线程中去获取
2. 本地做缓存