Android學習之內存優化（一）—— 圖片處理

在Android應用里，最耗費內存的就是圖片資源。而且在Android系統中，讀取位圖Bitmap時，分給虛擬機中的圖片的堆棧大小只有8M，如果超出了，就會出現OutOfMemory異常。所以，對於圖片的內存優化，是Android應用開發中比較重要的內容。

Bitmap類的構造方法都是私有的，所以開發者不能直接new出一個Bitmap對象，只能通過BitmapFactory類的各種靜態方法來實例化一個Bitmap。

對於圖片，內存優化中有兩個手段，一是減少圖片本身所占的內存、二是緩存經常使用的圖片，避免重復創建Bitmap文件，增加內存的開支。

一、減少

下面來看看幾個處理圖片的方法：

　　圖片顯示：

　　我們需要根據需求去加載圖片的大小。

　　例如在列表中僅用於預覽時加載縮略圖（thumbnails ）。

　　只有當用戶點擊具體條目想看詳細信息的時候，這時另啟動一個fragment／activity／對話框等等，去顯示整個圖片

　　圖片大小：

　　直接使用ImageView顯示bitmap會占用較多資源，特別是圖片較大的時候，可能導致崩潰。
　　使用BitmapFactory.Options設置inSampleSize, 這樣做可以減少對系統資源的要求。
　　屬性值inSampleSize表示縮略圖大小為原始圖片大小的幾分之一，即如果這個值為2，則取出的縮略圖的寬和高都是原始圖片的1/2，圖片大小就為原始大小的1/4。

        BitmapFactory.Options bitmapFactoryOptions = new BitmapFactory.Options(); bitmapFactoryOptions.inJustDecodeBounds = true; bitmapFactoryOptions.inSampleSize = 2; // 這里一定要將其設置回false，因為之前我們將其設置成了true // 設置inJustDecodeBounds為true后，decodeFile並不分配空間，即，BitmapFactory解碼出來的Bitmap為Null,但可計算出原始圖片的長度和寬度 
        options.inJustDecodeBounds = false; Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeFile(sourceBitmap, options);

　　圖片像素：

　　Android中圖片有四種屬性，分別是：
　　ALPHA_8：每個像素占用1byte內存
　　ARGB_4444：每個像素占用2byte內存
　　ARGB_8888：每個像素占用4byte內存（默認）
　　RGB_565：每個像素占用2byte內存

　　Android默認的顏色模式為ARGB_8888，這個顏色模式色彩最細膩，顯示質量最高。但同樣的，占用的內存也最大。所以在對圖片效果不是特別高的情況下使用　　RGB_565（565沒有透明度屬性），如下：

 publicstaticBitmapreadBitMap(Contextcontext, intresId) { BitmapFactory.Optionsopt = newBitmapFactory.Options(); opt.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565; opt.inPurgeable = true; opt.inInputShareable = true; //獲取資源圖片 
            InputStreamis = context.getResources().openRawResource(resId); returnBitmapFactory.decodeStream(is, null, opt); }

　　圖片回收：

　　使用Bitmap過后，就需要及時的調用Bitmap.recycle()方法來釋放Bitmap占用的內存空間，而不要等Android系統來進行釋放。

　　下面是釋放Bitmap的示例代碼片段。

        // 先判斷是否已經回收
        if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){
            // 回收並且置為null
            bitmap.recycle();
            bitmap = null;
        }
        System.gc();

　　捕獲異常：

　　經過上面這些優化后還會存在報OOM的風險，所以下面需要一道最后的關卡——捕獲OOM異常：

        Bitmap bitmap = null;
        try {
            // 實例化Bitmap
            bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            // 捕獲OutOfMemoryError，避免直接崩潰
        }
        if (bitmap == null) {
            // 如果實例化失敗 返回默認的Bitmap對象
            return defaultBitmapMap;
        }


二、緩存

　　Bitmap緩存分為兩種：

　　一種是內存緩存，一種是硬盤緩存。

　　內存緩存（LruCache）：

　　以犧牲寶貴的應用內存為代價，內存緩存提供了快速的Bitmap訪問方式。系統提供的LruCache類是非常適合用作緩存Bitmap任務的，它將最近被引用到的對象存儲在一個強引用的LinkedHashMap中，並且在緩存超過了指定大小之后將最近不常使用的對象釋放掉。

　　注意：以前有一個非常流行的內存緩存實現是SoftReference(軟引用)或者WeakReference(弱引用)的Bitmap緩存方案，然而現在已經不推薦使用了。自Android2.3版本(API Level 9)開始，垃圾回收器更着重於對軟/弱引用的回收，這使得上述的方案無效。

　　硬盤緩存（DiskLruCache）：

　　一個內存緩存對加速訪問最近瀏覽過的Bitmap非常有幫助，但是你不能局限於內存中的可用圖片。GridView這樣有着更大的數據集的組件可以很輕易消耗掉內存緩存。你的應用有可能在執行其他任務(如打電話)的時候被打斷，並且在后台的任務有可能被殺死或者緩存被釋放。一旦用戶重新聚焦(resume)到你的應用，你得再次處理每一張圖片。

在這種情況下，硬盤緩存可以用來存儲Bitmap並在圖片被內存緩存釋放后減小圖片加載的時間(次數)。當然，從硬盤加載圖片比內存要慢，並且應該在后台線程進行，因為硬盤讀取的時間是不可預知的。

　　注意：如果訪問圖片的次數非常頻繁，那么ContentProvider可能更適合用來存儲緩存圖片，例如Image Gallery這樣的應用程序。

三、一些好用的開源框架

1、 Android-Universal-Image-Loader 圖片緩存（Git地址：https://github.com/nostra13/Android-Universal-Image-Loader）

這個開源庫存在的特征：

多線程下載圖片，圖片可以來源於網絡，文件系統，項目文件夾assets中以及drawable中等
支持隨意的配置ImageLoader，例如線程池，圖片下載器，內存緩存策略，硬盤緩存策略，圖片顯示選項以及其他的一些配置
支持圖片的內存緩存，文件系統緩存或者SD卡緩存
支持圖片下載過程的監聽
根據控件(ImageView)的大小對Bitmap進行裁剪，減少Bitmap占用過多的內存
較好的控制圖片的加載過程，例如暫停圖片加載，重新開始加載圖片，一般使用在ListView,GridView中，滑動過程中暫停加載圖片，停止滑動的時候去加載圖片
提供在較慢的網絡下對圖片進行加載

在使用之前，我們先來了解一下Android-Universal-Image-Loader中的三大組件：ImageLoaderConfiguration、ImageLoader、DisplayImageOptions。

博客（http://www.cnblogs.com/kissazi2/p/3886563.html）中有對這三者的詳細解讀。

ImageLoaderConfiguration是針對圖片緩存的全局配置，主要有線程類、緩存大小、磁盤大小、圖片下載與解析、日志方面的配置。

ImageLoader是具體下載圖片，緩存圖片，顯示圖片的具體執行類，它有兩個具體的方法displayImage(...)、loadImage(...)，但是其實最終他們的實現都是displayImage(...)。

DisplayImageOptions用於指導每一個Imageloader根據網絡圖片的狀態（空白、下載錯誤、正在下載）顯示對應的圖片，是否將緩存加載到磁盤上，下載完后對圖片進行怎么樣的處理。

下面是我的項目中實際使用到的例子：

ImgConfig .java（在這個文件中對img加載屬性進行了統一的配置）

/**
圖片配置文件


*/
public class ImgConfig {
    public static void initImgConfig(Context context) {
        File cacheDir =new File(StorageUtil.getDirByType(context, StorageUtil.TYPE_IMG_CACHE_DIR));
 //ImageLoaderConfiguration是針對圖片緩存的全局配置，主要有線程類、緩存大小、磁盤大小、圖片下載與解析、日志方面的配置。
        ImageLoaderConfiguration config = new ImageLoaderConfiguration.Builder(
                context)
                .memoryCacheExtraOptions(480, 800)
                // max width, max height，即保存的每個緩存文件的最大長寬
                .threadPoolSize(3)
                // 線程池內加載的數量
                .threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY - 2)
                .denyCacheImageMultipleSizesInMemory()
                .memoryCache(new UsingFreqLimitedMemoryCache(2 * 1024 * 1024))
                // You can pass your own memory cache
                // 將保存的時候的URI名稱用MD5 加密
                .tasksProcessingOrder(QueueProcessingType.LIFO)
                // 緩存的文件數量
                .diskCache(new UnlimitedDiskCache(cacheDir))
                // 自定義緩存路徑
                .defaultDisplayImageOptions(DisplayImageOptions.createSimple())
                .imageDownloader(
                        new BaseImageDownloader(context, 5 * 1000, 30 * 1000))
                .writeDebugLogs() // Remove for release app
                .build();// 開始構建
        ImageLoader.getInstance().init(config);
    }
    //人物頭像的加載
 //DisplayImageOptions用於指導每一個Imageloader根據網絡圖片的狀態（空白、下載錯誤、正在下載）顯示對應的圖片，是否將緩存加載到磁盤上，下載完后對圖片進行怎么樣的處理。

    public static DisplayImageOptions getPortraitOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_portrait_female_little)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_portrait_female_little)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_portrait_female_little)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(true)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .build();
        return options;
    }
    //人物頭像的加載
    public static DisplayImageOptions getPortraitLargeOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_portrait_fmale_large)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_portrait_fmale_large)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_portrait_fmale_large)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(true)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .build();
        return options;
    }
    //大圖的加載
    public static DisplayImageOptions getBigImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_big_img)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_big_img)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_big_img)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(true)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .displayer(new RoundedBitmapDisplayer(20))         //設置顯示風格這里是圓角矩形  
        .build();
        return options;
    }
    //相冊的加載
    public static DisplayImageOptions getAlbumImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_album)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_album)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_album)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(true)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .bitmapConfig(Config.RGB_565)                 //設置圖片編碼格式
        .build();
        return options;
    }
    //相冊的加載
    public static DisplayImageOptions getAlbumImgDefOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_album)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_album)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_album)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(false)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(false)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .bitmapConfig(Config.RGB_565)
        .build();
        return options;
    }
    //Card圖片的加載
    public static DisplayImageOptions getCardImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_big_img)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_big_img)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_big_img)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(false)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .bitmapConfig(Config.ARGB_8888)
        .build();
        return options;
    }
    //BannerCard圖片的加載
    public static DisplayImageOptions getBannerImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_banner_img)            //加載圖片時的圖片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_banner_img)         //沒有圖片資源時的默認圖片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_banner_img)              //加載失敗時的圖片  
        .cacheInMemory(true)                               //啟用內存緩存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //啟用外存緩存  
        .considerExifParams(true)                          //啟用EXIF和JPEG圖像格式  
        .build();
        return options;
    }
}

使用：

//配置application

public void initConfig(BeautyDiaryApplication application) {
        synchronized (sLock) {
            this.application = application;
            context = application.getBaseContext();
            packageName = context.getPackageName();
            versionCode = getVersionCode(context, BeautyDiaryApplication.class);
            versionName = getVersionName(context, BeautyDiaryApplication.class);
            imei = Util.getImei(getBaseContext());
            try {
                sLock.notifyAll();
            } catch (Exception e) {
            }
            ImgConfig.initImgConfig(application);
        }
    }

//加載、展示圖片
//第一個參數： 圖片url
//第二個參數： 要設置在哪個view上
//第三個參數： 加載圖片配置（imgconfig中的方法）
ImageLoader.getInstance().displayImage(StorageUtil.getPid2Url(entity.getPortrait(), StorageUtil.PIC_TYPE_LARGE),
                                             portraitIv,ImgConfig.getPortraitLargeOption());

2、 Android 網絡通信框架Volley

項目地址：https://android.googlesource.com/platform/frameworks/volley

我們在程序中需要和網絡通信的時候，大體使用的東西莫過於AsyncTaskLoader，HttpURLConnection，AsyncTask，HTTPClient（Apache）等，在2013年的Google I/O發布了Volley。Volley是Android平台上的網絡通信庫，能使網絡通信更快，更簡單，更健壯。

特點：

(1)JSON，圖像等的異步下載；

(2)網絡請求的排序（scheduling）

(3)網絡請求的優先級處理

(4)緩存

(5)多級別取消請求

(6)和Activity和生命周期的聯動（Activity結束時同時取消所有網絡請求）

Android學習之內存優化（一）—— 圖片處理

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