【幻化万千戏红尘】qianfeng-Android-Day20_LruCache

一、Android中的缓存处理及异步加载图片类的封装

一、缓存介绍：

（一）、Android中缓存的必要性：

智能手机的缓存管理应用非常的普遍和需要，是提高用户体验的有效手段之一。

1、没有缓存的弊端：

• 流量开销：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。
• 加载速度：如果应用中图片加载速度很慢的话，那么用户体验会非常糟糕。
• 那么如何处理好图片资源的获取和管理呢？异步下载+本地缓存

2、缓存带来的好处：

• 1. 服务器的压力大大减小；
• 2. 客户端的响应速度大大变快(用户体验好)；
• 3. 客户端的数据加载出错情况大大较少，大大提高了应有的稳定性(用户体验好)；
• 4. 一定程度上可以支持离线浏览(或者说为离线浏览提供了技术支持)。

3、缓存管理的应用场景：

• 1. 提供网络服务的应用；
• 2. 数据更新不需要实时更新，即便是允许3-5分钟的延迟也建议采用缓存机制；
• 3. 缓存的过期时间是可以接受的(不会因为缓存带来的好处，导致某些数据因为更新不及时而影响产品的形象等)

4、大位图导致内存开销大的原因是什么？

• 1.下载或加载的过程中容易导致阻塞；
• 2.大位图在加载到ImageView控件前的解码过程；BitmapFactory.decodeFile()会有内存消耗。（decodeByteArray()）

5、缓存设计的要点：

• 1.合理分配占用的空间；
• 2.合理的缓存层级。

（二）、加载图片的正确流程是：“内存-文件-网络 三层cache策略”

1、先从内存缓存中获取，取到则返回，取不到则进行下一步；

2、从文件缓存中获取，取到则返回并更新到内存缓存，取不到则进行下一步；

3、从网络下载图片，并更新到内存缓存和文件缓存。

具体说就是：同一张图片只要从网络获取一次，然后在本地缓存起来，之后加载同一张图片时就从缓存中去加载。从内存缓存读取图片是最快的，但是因为内存容量有限，所以最好再加上文件缓存。文件缓存空间也不是无限大的，容量越大读取效率越低，因此可以设置一个限定大小比如10M，或者限定保存时间比如一天。

在键值对（key-value）中，图片缓存的key是图片url的hash值，value就是bitmap。所以，按照这个逻辑，只要一个url被下载过，其图片就被缓存起来了。

（三）、内存缓存分类：

在JDK1.2以前的版本中，当一个对象不被任何变量引用，那么程序就无法再使用这个对象。也就是说，只有对象处于可触及状态，程序才能使用它。这 就像在日常生活中，从商店购买了某样物品后，如果有用，就一直保留它，否则就把它扔到垃圾箱，由清洁工人收走。一般说来，如果物品已经被扔到垃圾箱，想再 把它捡回来使用就不可能了。但有时候情况并不这么简单，你可能会遇到类似鸡肋一样的物品，食之无味，弃之可惜。这种物品现在已经无用了，保留它会占空间，但是立刻扔掉它也不划算，因为也许将来还会派用场。对于这样的可有可无的物品，一种折衷的处理办法是：如果家里空间足够，就先把它保留在家里，如果家里空间不够，即使把家里所有的垃圾清除，还是无法容纳那些必不可少的生活用品，那么再扔掉这些可有可无的物品。

从JDK1.2版本开始，把对象的引用分为四种级别，从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。

这四种级别由高到低依次为：强引用、软引用、弱引用和虚引用。

下图为对象层次的引用

 

 

1、强引用：（在Android中LruCache就是强引用缓存）

平时我们编程的时候例如：Object object=new Object（）；那object就是一个强引用了。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OOM异常，使程序异常终止，也不会回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

 

2、软引用（SoftReference）：

软引用类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。

使用软引用能防止内存泄露，增强程序的健壮性。 

3、弱引用（WeakReference）：   

弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。  弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。 

 

4、虚引用（PhantomReference）   

 "虚引用"顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。 虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。

虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用，来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列，那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。 

 

【相关应用：】

在java.lang.ref包中提供了三个类：SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类，它们分别代表软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列，它可以和这三种引用类联合使用，以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对 象的活动。

        Lru：Least Recently Used 

        近期最少使用算法，是一种页面置换算法，其思想是在缓存的页面数目固定的情况下，那些最近使用次数最少的页面将被移出，哪些图片会被删除呢，就是那些近期使用次数最少的图片。

（四）、缓存思路：

 

（五）、缓存的案例代码：

 

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

 

    private final static String httpURL = "http://b.hiphotos.baidu.com/news/q%3D100/sign=049eb2c927a4462378caa162a8237246/902397dda144ad34303e4f34d7a20cf430ad8584.jpg";

    private Handler handler;

    private LruCache<String,Bitmap> lruCache;

 

    @Override

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        setContentView(R.layout.activity_main);

        final ImageView imageView = (ImageView) findViewById(R.id.iv);

 

//        downLoadImage();

        handler = new Handler() {

            @Override

            public void handleMessage(Message msg) {

                imageView.setImageBitmap((Bitmap) msg.obj);

            }

        };

        //获得运行时的最大内存，不同设备有差异

        long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory();

        int maxSize = (int) (maxMemory/8);

        //使用运行时最大内存的八分之一作为LruCache可缓存图片的最大内存

        lruCache = new LruCache<String, Bitmap>(maxSize){

            @Override

            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {

                return value.getByteCount();

            }

        };

 

 

        Bitmap bitmap = lruCache.get(getImagaName(httpURL));

        if (bitmap != null) {

            imageView.setImageBitmap(bitmap);

        }else{

            bitmap = getBitmapFromSDCard(getImagaName(httpURL));

            if (bitmap != null) {

                imageView.setImageBitmap(bitmap);

                lruCache.put(getImagaName(httpURL), bitmap);

            }else{

                downLoadImage();

            }

        }

 

    }

 

    private void downLoadImage() {

        new Thread(new Runnable() {

            @Override

            public void run() {

                HttpURLConnection con = null;

                try {

                    URL url = new URL(httpURL);

                    con = (HttpURLConnection) url.openConnection();

                    con.setConnectTimeout(5 * 1000);

                    con.connect();

                    if (con.getResponseCode() == 200) {

                        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(con.getInputStream());

                        //往LruCache中保存图片

                        lruCache.put(getImagaName(httpURL), bitmap);

                        saveBitmap2SDCard(getImagaName(httpURL), bitmap);

                        Message message = handler.obtainMessage();

                        message.obj = bitmap;

                        handler.sendMessage(message);

                    }

                } catch (MalformedURLException e) {

                    e.printStackTrace();

                } catch (IOException e) {

                    e.printStackTrace();

                } finally {

                    if (con != null) {

                        con.disconnect();

                    }

                }

            }

        }).start();

    }

 

    private Bitmap getBitmapFromSDCard(String imageName) {

        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(getExternalCacheDir().getAbsolutePath() + File.separator + imageName);

//        lruCache.put(imageName, bitmap);

        return bitmap;

    }

 

    private void saveBitmap2SDCard(String imageName, Bitmap bitmap) {

        //获取私有目录

        File externalCacheDir = getExternalCacheDir();

        BufferedOutputStream bos = null;

        try {

            bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File(externalCacheDir, imageName)));

            if (imageName.contains("png") || imageName.contains("PNG")) {

                bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, bos);

            }else{

                bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, bos);

            }

        } catch (FileNotFoundException e) {

            e.printStackTrace();

        }finally {

            if (bos != null) {

                try {

                    bos.close();

                } catch (IOException e) {

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        }

    }

 

    private String getImagaName(String httpURL) {

        return httpURL.substring(httpURL.lastIndexOf("/") + 1, httpURL.length());

    }

}