Android中圖片的三級緩存詳解

designerbags 8年前發布 | 23K 次閱讀 Bitmap 安卓開發 Android開發移動開發

圖片的三級緩存機制一般是指應用加載圖片的時候，分別去訪問內容，文件，網絡獲取圖片的一種行為。

一、三級緩存流程圖

三級緩存流程圖

二、代碼框架搭建

這里我仿造 Picasso 的加載圖片代碼，也做出了with，load,into等方法。

2.1 with(context)

這個方法傳入上下文，返回ImageManager對象。

/**
   * 初始化對象
   *
   * @param context
   * @return
   */
  public static ImageManager with(Context context) {
      mContext = context;
      return getInstance();
  }

因為ImageManager會不斷的調用，所以要做成單利。

/**
   * 獲取對象的單利
   *
   * @return
   */
  private static ImageManager instance;
  private static ImageManager getInstance() {
      if (instance == null) {
          instance = new ImageManager();
      }

      return instance;
  }

2.2 load(url)

這個方法返回一個自定義的RequestCreator內部類，對圖片的操作都在這個內部類中進行。

/**
   * 加載圖片的url地址，返回RequestCreator對象
   *
   * @param url
   * @return
   */
  public RequestCreator load(String url) {

      return new RequestCreator(url);
  }

RequestCreator的構造方法中接收傳入的url 。

// 初始化圖片的url地址
  public RequestCreator(String url) {
      this.url = url;
  }

2.3 into(imageview)

這是RequestCreator類的方法，也是工具類的核心方法，這個方法里進行圖片的三個緩存處理。

三、內存緩存

3.1 Java中對象的四種引用類型介紹

強引用
- Java中所有new出來的對象都是強引用類型，回收的時候，GC寧愿拋出OOM異常，也不回收它。
```
Map<String, Bitmap> mImageCache = new HashMap<>();
```
軟引用，SoftReference
- 內存足夠時，不回收。內存不夠時，就回收。這里使用這種方式緩存對象。
```
Map<String, SoftReference<Bitmap>> mImageCache = new HashMap<>();
```
弱引用，WeakReference
- GC一出來工作就回收它。
虛引用，PhantomReference
- 用完就消失。

3.2 使用LruCache類來做緩存

LruCache其實是一個Hash表，內部使用的是LinkedHashMap存儲數據。使用LruCache類可以規定緩存內存的大小，并且這個類內部使用到了最近最少使用算法來管理緩存內存。
```
LruCache<String, SoftReference<Bitmap>> mImageCache = new LruCache<>(1024 * 1024 * 4);
```

3.3 代碼實現內存緩存

創建緩存集合

/**
   * 內存儲存圖片的集合
   * 使用lrucache緩存圖片,這里不能申明在方法里，不然會被覆蓋掉
   * 使用軟引用類型對象
   * 4兆的大小作為緩存
   */
  private LruCache<String, SoftReference<Bitmap>> mImageCache = new LruCache<>(1024 * 1024 * 4);

訪問內存時先從集合中取出軟引用，獲取BitMap

// 1 去內存之中找，有就顯示，沒有就往下走
  SoftReference<Bitmap> reference = mImageCache.get(url);
  Bitmap cacheBitmap;
  if(reference != null){
      cacheBitmap = reference.get();
      // 有就顯示圖片
      imageView.setImageBitmap(cacheBitmap);

      Log.d("RequestCreator:", "內存中有圖片顯示");
      // 不往下走了
      return;
  }

如果緩存集合中的數據為空，就繼續往下走。

四、文件緩存

4.1 緩存文件存儲的路徑設定

存儲的路徑首先要考慮SD卡的緩存目錄，當SD卡不存在時，就只能存到內部存儲的緩存目錄了。

/**
   * 獲取緩存路徑目錄
   */
  private File getCacheDir() {

      // 獲取保存的文件夾路徑
      File file;
      if (Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED) {
          // 有SD卡就保存到sd卡
          file = mContext.getExternalCacheDir();
      } else {
          // 沒有就保存到內部儲存
          file = mContext.getCacheDir();
      }
      return file;
  }

4.2 解析文件生成Bitmap對象

存儲的文件的名字截取URL中的名字。

文件名使用Md5加密。

/**
   * 從文件中獲取bitmap
   *
   * @return
   */
  private Bitmap getBitmapFromFile() {
      // 從url中獲取文件名字
      String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);

      File file = new File(getCacheDir(),MD5Util.encodeMd5(fileName));
      // 確保路徑沒有問題
      if (file.exists() && file.length() > 0) {
          // 返回圖片
          return BitmapFactory.decodeFile(file.getAbsolutePath());
      } else {
          return null;
      }
  }

4.3 判斷是否有緩存

有緩存則讀取出來顯示，并且將緩存存入內存，沒有就繼續往下走。

// 2 去本地硬盤中找，有就顯示，沒有就繼續往下走
  // 將文件轉換成bitmap對象
  Bitmap diskBitmap = getBitmapFromFile();
  if (diskBitmap != null) {
      // 本地磁盤有就顯示圖片
      imageView.setImageBitmap(diskBitmap);

      // 保存到內存中去
      mImageCache.put(url, new SoftReference<Bitmap>(diskBitmap));

      Log.d("RequestCreator:", "磁盤中有圖片顯示");

      // 不往下走了
      return;
  }

五、聯網加載

5.1 簡單線程池處理耗時的網絡請求

創建線程池對象

/**
   * 構建出線程池，5條線程
   */
  private  ExecutorService mExecutorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

提交任務，讓RequestCreator實現Runnable接口，run方法中執行任務

// 3 聯網請求數據
  // 前面兩步都沒有的話就去聯網加載數據
  // 將從網絡上獲取的數據放到線程池去執行
  mExecutorService.submit(this);

5.2 聯網加載數據

使用HttpUrlConnection連接網絡

// 子線程
  // 處理網絡請求
  try {
      URL loadUrl = new URL(url);
      HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) loadUrl.openConnection();

      conn.setRequestMethod("GET");
      conn.setConnectTimeout(2000);

      if (conn.getResponseCode() == 200) {
          InputStream is = conn.getInputStream();

          // 獲取到圖片進行顯示
          final Bitmap bm = BitmapFactory.decodeStream(is);

          mHandler.post(new Runnable() {
              @Override
              public void run() {
                  // 主線程
                  imageView.setImageBitmap(bm);
              }
          });

          Log.d("RequestCreator:", "聯網顯示圖片");
      } else {
          // 聯網失敗,顯示失敗圖片
          showError();
      }
  } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      // 發生異常顯示失敗圖片
      showError();
  }

5.3 保存數據到內存和文件

使用緩存保存數據

// 3.1 保存到內存
  mImageCache.put(url, new SoftReference<>(bm));

  // 3.2 保存到磁盤
  // 從url中獲取文件名字
  String fileName = url.substring(url.lastIndexOf("/") + 1);

  // 獲取存儲路徑
  File file = new File(getCacheDir(), MD5Util.encodeMd5(fileName));
  FileOutputStream os = new FileOutputStream(file);
  // 將圖片轉換為文件進行存儲
  bm.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, os);

六、細節處理

6.1 設置占位圖

界面一上來加載圖片時肯定是空白的，所以需要一張占位圖。

RequestCreator類提供一個方法，將占位圖片資源ID傳進來。

/**
   * 設置默認圖片，占位圖片
   *
   * @param holderResId
   */
  public RequestCreator placeholder(int holderResId) {
      this.holderResId = holderResId;

      return this;
  }

在into方法中，讀取緩存之前，就讓默認圖顯示。
```
// 一進來先設置占位圖片
   imageView.setImageResource(holderResId);
```
6.2 設置錯誤圖片

加載數據出現錯誤和異常都顯示錯誤圖片。

/**
   * 顯示錯誤圖片
   */
  private void showError() {
      mHandler.post(new Runnable() {
          @Override
          public void run() {
              imageView.setImageResource(errorResId);
          }
      });
  }

七、使用自己封裝的小框架加載圖片

使用很簡單，和 Picasso 一樣，一行代碼就搞定。

// 使用自己封裝的圖片緩存工具類加載圖片
  ImageManager.with(mContext).load(imgUrl).placeholder(R.drawable.ic_default).error(R.drawable.ic_error).into(ivImage);

效果圖

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