缓存策略是一个通用的思想，实际开发中经常需要用 Bitmap 做缓存。
12.1 Bitmap 的高效加载
BitmapFactory 类提供了四个加载图片的方法：
- decodeFile： 支持从文件系统中加载一个 Bitmap 对象，间接调用 decodeStream
- decodeResource：支持从资源中加载一个 Bitmap 对象，间接调用 decodeStream
- decodeStream：支持从输入流中加载一个 Bitmap 对象
- decodeByteArray：支持从字节数组中加载一个 Bitmap 对象
这四类方法最终是在 Android 的底层实现的，对应这 BitmapFactory 类的几个 native 方法。并且都支持使用 BitmapFactory.options 参数对一个图片进行采样缩放。主要是用到它的 inSampleSize 参数，及采样率。
一张储存格式为ARGB8888 的 1024*1024 像素图片，那么它占有的内存是 1024*1024*4 即 4MB。
- inSampleSize 为1：占有的内存是 1024*1024*4 即 4MB。
- inSampleSize 为2：占有的内存是 512*512*4 即 1MB。（1/4）
- inSampleSize 为4：占有的内存是 256*256*4 即 0.25MB。（1/16）
12.2 Android 中的缓存策略
目前常用的一种缓存算法是 LRU（Last Recently Used），LRU 是近期少用算法，它的核心思想是当缓存满时，会优先淘汰那些近期最少使用的缓存对象，采用 LRU 算法的缓存有两种：
-
LruCache：内存缓存
-
DiskLruCache：磁盘缓存
12.2.1 LruCache
LruCache 是一个泛型类，它的内部采用 LinkedHashMap 以强引用的方法存储外界的缓存对象，其提供了 get 和 put 方法。
public class LruCache<K, V> {
private final LinkedHashMap<K, V> map;
...
-
强引用：直接对对象引用；
-
软引用：当一个对象只有软引用存在时，系统内存不足时就会被 gc 回收；
-
弱引用：当一个对象只有弱引用存在时，此对象会随时被 gc 回收；
典型的 LruCache 初始化过程：
// 缓存总容量 / 1024 转化 KB 单位
int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);
int cacheSize = maxMemory / 8;
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
// bitmap.getByteCount() / 1024 获取 bitmap 的占用大小
return bitmap.getByteCount() / 1024;
}
};
只需要提供缓存总容量大小并重写 sizeOf 方法即可。
- sizeOf：计算缓存对象的大小
12.2.2 DiskLruCache
DiskLruCache 通过将缓存对象写入文件系统从而实现缓存的效果。DiskLruCache 不是 Android 的一部分，需要另外下载：DiskLruCache.java 源码 （需要 科学上网），源码并不能直接在 Android 中使用，还需要修改。修改后的 DiskLruCache.java
1. DiskLruCache 的创建
public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize)
throws IOException {
-
directory：磁盘缓存的存储路径。
-
SD 上的缓存目录：/sdcard/Android/data/package_name/cache 目录，当应用被卸载后会被删除。
-
其他目录：应用卸载后依然存在，包括 SD 卡上的指定目录和应用 data 中的其他目录。
-
appVersion：应用版本号，一般设为 1 即可。（作用不大）
-
valueCount：单个节点对用的版本号，一般设为 1 即可。
-
maxSize：缓存的总大小，超出这个设定值后，DiskLruCache 会清除一些缓存。
private static final long DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 50; // 50M
File diskCacheDir = getDiskCacheDir(mContext, "bitmap");
if (!diskCacheDir.exists()) {
diskCacheDir.mkdirs();
}
mDiskLruCache = DiskLruCache.open(diskCacheDir, 1, 1, DISK_CACHE_SIZE);
2. DiskLruCache 的缓存添加
DiskLruCache 的缓存添加的操作是通过 Editor 完成的，Editor 表示一个缓存对象的编辑对象，根据 key 通过 edit() 来获取 Editor 对象
- edit()：DiskLruCache 不允许同时编辑一个缓存对象，如果这个缓存正在被编辑，那么 edit 会返回 null。
在 Android 中 url 不能直接作为 key，因为 url 中很有可能有特殊字符，一般采用 url 的 md5 值作为 key。
MD5 加密
由于 DiskLruCache.open 方法中设置一个节点（valueCount 为 1）只有一个数据，因此下面的 DISK_CACHE_INDEX 常量直接设置为 0 即可：
// hashKeyFormUrl 返回 MD5 算法结果
String key = hashKeyFormUrl(url);
//获取 editor 对象
DiskLruCache.Editor editor = mDiskLruCache.edit(key);
if (editor != null) {
// 创建文件输出流
OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(DISK_CACHE_INDEX);
if (downloadUrlToStream(url, outputStream)) {
// 提交写入操作
editor.commit();
} else {
// 回退整个操作
editor.abort();
}
mDiskLruCache.flush();
}
/**
* http 下载到磁盘缓存
*/
public boolean downloadUrlToStream(String urlString,
OutputStream outputStream) {
HttpURLConnection urlConnection = null;
BufferedOutputStream out = null;
BufferedInputStream in = null;
try {
final URL url = new URL(urlString);
urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(),
IO_BUFFER_SIZE);
out = new BufferedOutputStream(outputStream, IO_BUFFER_SIZE);
int b;
while ((b = in.read()) != -1) {
out.write(b);
}
return true;
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "downloadBitmap failed." + e);
} finally {
if (urlConnection != null) {
urlConnection.disconnect();
}
//关闭流
MyUtils.close(out);
MyUtils.close(in);
}
return false;
}
3. DiskLruCache 的缓存查找
通过 key 得到 snapShot 对象，通过 snapShot 可以获得缓存的文件输入流，再转化 bitmap
String key = hashKeyFormUrl(url);
DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskLruCache.get(key);
if (snapShot != null) {
FileInputStream fileInputStream = (FileInputStream) snapShot.getInputStream(DISK_CACHE_INDEX);
//该方法返回与此文件输入流有关的文件描述符对象
FileDescriptor fileDescriptor = fileInputStream.getFD();
//decodeSampledBitmapFromFileDescriptor 封装了 bitmap 缩放方法。
bitmap = mImageResizer.decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(fileDescriptor,
reqWidth, reqHeight);
if (bitmap != null) {
addBitmapToMemoryCache(key, bitmap);
}
}
FileInputStream 是一种有序的文件流，两次 decodeStream 调用会影响了文件流的位置属性，导致第二次 decodeStream 时得到 null。为了解决这个问题，可以通过文件流来得到它所对应的文件描述符，然后通过 BitmapFactory.decodeFileDescriptor 方法来加载一张缩放后的图片。
public Bitmap decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(FileDescriptor fd, int reqWidth, int reqHeight) {
// First decode with inJustDecodeBounds=true to check dimensions
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
// Calculate inSampleSize
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,
reqHeight);
// Decode bitmap with inSampleSize set
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
}
12.2.3 ImageLoader 的实现
一般来说，一个优秀的 ImageLoader 应该具备如下功能：
-
图片的同步加载；
-
图片的异步加载；
-
图片的压缩；
-
内存缓存；
-
磁盘缓存；
-
网络拉取；
本章源码 (https://github.com/singwhatiwanna/android-art-res/tree/master/Chapter_12)
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