Android 应用开发 之使用LruCache和DiskLruCache来在内存和SD卡中缓存图片
之前写过一篇文章，通过Android提供的AsyncTask和自己实现的ThreadPool两种方法来实现了图片数据的异步加载，但在实际应用中，仅仅做到这样是不够的。我们在GridView中加载了大量的图片数据，但当我们向上向下来回滚动的时候，之前加载过的图片都会重新从服务器中获取，这样显然不是很好的用户体验。对用户来说，在上下滚动的时候，曾经看过不久的图片能够马上显示出来，而不是要等待从服务器下载那么久，才是更好的用户体验。
为了实现这样的需求，Android为我们提供了LruCache和DiskLruCache两个工具。
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我们今天讲解的代码建立在上一篇文章的基础之上，感兴趣的同学可以点击这里来查看。在文章最后有提供源码的下载链接。
首先整体来说一下我们的思路：
我们将在一个GridView中加载图片数据，在获取图片数据的时候，首先判断内存缓存中是否保存了这张图片。如果没有，将启动一个异步回调过程，先从SD卡中获得缓存的图片，如果依然没有，就会从服务器中来请求图片数据了。剩下的步骤就是刷新和缓存的工作了。
上面的思路比较笼统，接下来会比较详细的讲解具体的代码。
看一下项目的结构：
与内存缓存和SD卡缓存相关的处理主要在MainActivity.java和MyThreadPoolTask.java两个类中。
先看一下MainActivity.java的代码，下面会做出具体的解释：
package com.carrey.bitmapcachedemo;
import java.io.File;
import java.lang.ref.SoftReference;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import com.carrey.customview.customview.CustomView;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.util.Log;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.BaseAdapter;
import android.widget.GridView;
/**
* LruCache and DiskLruCache
* @author carrey
*
*/
public class MainActivity extends Activity {
private static final String TAG = "MainActivity";
private LayoutInflater inflater;
private String webServerStr;
private ThreadPoolManager poolManager;
//LruCache
private static final int MEM_MAX_SIZE = 4 * 1024 * 1024;// MEM 4MB
private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache = null;
//DiskLruCache
private static final int DISK_MAX_SIZE = 32 * 1024 * 1024;// SD 32MB
private DiskLruCache mDiskCacke = null;
//下载任务队列 Map的key代表要下载的图片url，后面的List队列包含所有请求这张图片的回调
private HashMap<String, ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>> mCallbacks =
new HashMap<String, ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>>();
private GridView gridView;
private GridAdapter adapter;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
webServerStr = getResources().getString(R.string.web_server);
inflater = (LayoutInflater) getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
poolManager = new ThreadPoolManager(ThreadPoolManager.TYPE_LIFO, 5);
//内存缓存
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(MEM_MAX_SIZE) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
return value.getRowBytes() * value.getHeight();
}
@Override
protected void entryRemoved(boolean evicted, String key,
Bitmap oldValue, Bitmap newValue) {
// 不要在这里强制回收oldValue，因为从LruCache清掉的对象可能在屏幕上显示着，
// 这样就会出现空白现象
super.entryRemoved(evicted, key, oldValue, newValue);
}
};
//SD卡缓存
File cacheDir = new File(
Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() +
File.separator +
"cacheDir");
mDiskCacke = DiskLruCache.openCache(cacheDir, DISK_MAX_SIZE);
gridView = (GridView) findViewById(R.id.gridview);
adapter = new GridAdapter();
gridView.setAdapter(adapter);
}
private class GridAdapter extends BaseAdapter {
private Bitmap mBackgroundBitmap;
public GridAdapter() {
mBackgroundBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.item_bg);
}
@Override
public int getCount() {
return 99;
}
@Override
public Object getItem(int position) {
return null;
}
@Override
public long getItemId(int position) {
return 0;
}
@Override
public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
ViewHolder holder = null;
if (convertView == null) {
holder = new ViewHolder();
convertView = inflater.inflate(R.layout.item, null);
holder.customView = (CustomView) convertView.findViewById(R.id.customview);
convertView.setTag(holder);
} else {
holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
}
holder.customView.position = position;
holder.customView.setBackgroundBitmap(mBackgroundBitmap);
holder.customView.setTitleText("cache demo");
holder.customView.setSubTitleText("position: " + position);
String imageURL = ImageHelper.getImageUrl(webServerStr, position);
holder.customView.setUUID(imageURL);
holder.customView.setImageBitmap(getBitmap(holder.customView.getUUID(), holder.customView.getBitmapCallback()));
return convertView;
}
}
static class ViewHolder {
CustomView customView;
}
private Bitmap getBitmap(String url, BitmapCallback callback) {
if (url == null) {
return null;
}
synchronized (mMemoryCache) {
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {
Log.i(TAG, "get bitmap from mem: url = " + url);
return bitmap;
}
}
//内存中没有，异步回调
if (callback != null) {
ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>> callbacks = null;
synchronized (mCallbacks) {
if ((callbacks = mCallbacks.get(url)) != null) {
if (!callbacks.contains(callback)) {
callbacks.add(new SoftReference<BitmapCallback>(callback));
}
return null;
} else {
callbacks = new ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>();
callbacks.add(new SoftReference<BitmapCallback>(callback));
mCallbacks.put(url, callbacks);
}
}
poolManager.start();
poolManager.addAsyncTask(new MyThreadPoolTask(url, mDiskCacke, mTaskCallback));
}
return null;
}
private BitmapCallback mTaskCallback = new BitmapCallback() {
@Override
public void onReady(String key, Bitmap bitmap) {
Log.i(TAG, "task done callback url = " + key);
ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>> callbacks = null;
synchronized (mCallbacks) {
if ((callbacks = mCallbacks.get(key)) != null) {
mCallbacks.remove(key);
}
}
if (bitmap != null) {
synchronized (mDiskCacke) {
if (!mDiskCacke.containsKey(key)) {
Log.i(TAG, "put bitmap to SD url = " + key);
mDiskCacke.put(key, bitmap);
}
}
synchronized (mMemoryCache) {
Bitmap bmp = mMemoryCache.get(key);
if (bmp == null || bmp.isRecycled()) {
mMemoryCache.put(key, bitmap);
}
}
}
//调用请求这张图片的回调
if (callbacks != null) {
for (int i = 0; i < callbacks.size(); i++) {
SoftReference<BitmapCallback> ref = callbacks.get(i);
BitmapCallback cal = ref.get();
if (cal != null) {
cal.onReady(key, bitmap);
}
}
}
}
};
}
在上面的代码中，我们对LruCache和DiskLruCache做了相关的初始化工作，设置了内存缓存的大小是4MB，SD卡缓存的大小是32MB。
需要特别解释的是这里定义了一个任务队列mCallbacks变量，这是一个HashMap，其中key的值是要下载的图片的url，value是一个ArrayList，在这个List中保存的是所有请求这个url的图片的视图的刷新回调对象。简单的理解就是，key表示一个特定的资源，value表示哪些家伙请求了这个资源。
我们在刷新视图的图片的时候，会先调用getBitmap方法，在其中先判断内存缓存中是否缓存了这张图片，如果有，就直接刷新，如果没有，就会向线程池中添加一个任务，启动一个异步刷新的过程，但是在这之前，会先对任务队列进行一些操作：我们会根据任务队列中的情况，判断当前是否有视图请求了这张图片，如果有，则再次判断当前请求的视图是否已经在队列之中。根据不同的情况，我们对队列进行不同的处理。
接下来就进入MyThreadPoolTask.java了，代码如下：
package com.carrey.bitmapcachedemo;
import android.graphics.Bitmap;
import android.os.Process;
import android.util.Log;
/**
* 任务单元，在内存缓存没有图片的情况下从sd卡或者网络中获得图片
* 然后调用回调来进行下一步操作
* @author carrey
*
*/
public class MyThreadPoolTask extends ThreadPoolTask {
private static final String TAG = "MyThreadPoolTask";
private DiskLruCache mDiskLruCache;
private BitmapCallback callback;
public MyThreadPoolTask(String url, DiskLruCache mDiskLruCache, BitmapCallback callback) {
super(url);
this.mDiskLruCache = mDiskLruCache;
this.callback = callback;
}
@Override
public void run() {
Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_LOWEST);
Bitmap bitmap = null;
synchronized (mDiskLruCache) {
bitmap = mDiskLruCache.get(url);
}
if (bitmap == null) {
Log.i(TAG, "bitmap from net, url = " + url);
bitmap = ImageHelper.loadBitmapFromNet(url);
} else {
Log.i(TAG, "bitmap from SD, url = " + url);
}
if (callback != null) {
callback.onReady(url, bitmap);
}
}
}
这里面的处理比较简单，我们先判断sd卡中是否有请求的资源，如果没有，将从网络中进行获取，最后调用MainActivity.java中实现的mTaskCallback回调对象，在回调的实现中，会依次更新内存缓存和SD卡缓存，然后依次循环请求该图片的队列，刷新他们的视图。
之所以做了这样一个任务队列的设计，是因为异步过程有很多的不确定性。
请求队列中视图的回调定义如下，在CustomView.java中：
private String uuid = null;
public void setUUID(String uuid) {
this.uuid = uuid;
}
public String getUUID() {
return this.uuid;
}
public BitmapCallback mBitmapCallback = new BitmapCallback() {
@Override
public void onReady(String key, Bitmap bitmap) {
if (bitmap != null && key != null && CustomView.this.uuid != null) {
if (key.equals(CustomView.this.uuid)) {
setImageBitmap(bitmap);
postInvalidate();
}
}
}
};
public BitmapCallback getBitmapCallback() {
return this.mBitmapCallback;
}
相比上一篇文章，我们添加了一个uuid属性，这也是因为convertView是不断复用的，如果一个convertView请求了一个网络资源，还没有加载，之后再次被复用，一旦第二次加载完成早于第一次加载，那么之后第一次加载的结果就会覆盖第二次加载，这样就造成了数据不准确，所以在这里需要一个标识作为判断，保证数据刷新的准确性。这里的uuid实际上是图片的url，所以如果两次请求的是同一张图片，这种情况是可以刷新两次的。
今天的代码依然用到了之前写过的一个自定义控件，如果对此感兴趣，可以点击这里来查看。
到这里关键的代码基本就讲解完了，具体实现的效果如下：
通过与上一篇文章的效果对比可以看出，在之前加载过的图片数据再次加载的速度上要快了不少。
如果我们这个时候退出应用，然后再次打开应用，这个时候加载的图片实际上都是从SD卡中加载的：
DiskLruCache会在SD卡中创建我们指定的缓存目录，在其中会存放我们缓存的文件：
下面贴出源码的下载链接，如果有什么问题，欢迎留言交流！
源码下载