Android 圖片緩存處理

1. 異步下載 / 本地緩存

異步下載

大家都知道，在Android應用中UI線程5秒沒響應的話就會拋出無響應異常，對於遠程獲取大的資源來說，這種異常還是很容易就會拋出來的，那么怎么避免這種問題的產生。在android中提供兩種方法來做這件事情：

1. 啟動一個新的線程來獲取資源，完成后通過Handler機制發送消息，並在UI線程中處理消息，從而達到在異步線程中獲取圖片，然后通過Handler Message來更新UI線程的過程。
2. 使用android中提供的AsyncTask來完成。

具體的做法這里就不介紹了，查下API就可以了，或者是google、baidu下。這里主要來說本地緩存。

本地緩存

對於圖片資源來說，你不可能讓應用每次獲取的時候都重新到遠程去下載（ListView），這樣會浪費資源，但是你又不能讓所有圖片資源都放到內存中去（雖然這樣加載會比較快），因為圖片資源往往會占用很大的內存空間，容易導致OOM。那么如果下載下來的圖片保存到SDCard中，下次直接從SDCard上去獲取呢？這也是一種做法，我看了下，還是有不少應用采用這種方式的。采用LRU等一些算法可以保證sdcard被占用的空間只有一小部分，這樣既保證了圖片的加載、節省了流量、又使SDCard的空間只占用了一小部分。另外一種做法是資源直接保存在內存中，然后設置過期時間和LRU規則。

sdcard保存：

1. 在sdcard上開辟一定的空間，需要先判斷sdcard上剩余空間是否足夠，如果足夠的話就可以開辟一些空間，比如10M
2. 當需要獲取圖片時，就先從sdcard上的目錄中去找，如果找到的話，使用該圖片，並更新圖片最后被使用的時間。如果找不到，通過URL去download
3. 去服務器端下載圖片，如果下載成功了，放入到sdcard上，並使用，如果失敗了，應該有重試機制。比如3次。
4. 下載成功后保存到sdcard上，需要先判斷10M空間是否已經用完，如果沒有用完就保存，如果空間不足就根據LRU規則刪除一些最近沒有被用戶的資源。

關鍵代碼：

• 保存圖片到SD卡上

private void saveBmpToSd(Bitmap bm, Stringurl) {
        if (bm == null) {
            Log.w(TAG, " trying to savenull bitmap");
            return;
        }
         //判斷sdcard上的空間
        if (FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE >freeSpaceOnSd()) {
            Log.w(TAG, "Low free space onsd, do not cache");
            return;
        }
        String filename =convertUrlToFileName(url);
        String dir = getDirectory(filename);
        File file = new File(dir +"/" + filename);
        try {
            file.createNewFile();
            OutputStream outStream = newFileOutputStream(file);
           bm.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, outStream);
            outStream.flush();
            outStream.close();
            Log.i(TAG, "Image saved tosd");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            Log.w(TAG,"FileNotFoundException");
        } catch (IOException e) {
            Log.w(TAG,"IOException");
        }
    }

計算sdcard上的空間：

    /**
     * 計算sdcard上的剩余空間
     * @return
     */
    private int freeSpaceOnSd() {
        StatFs stat = newStatFs(Environment.getExternalStorageDirectory() .getPath());
        double sdFreeMB = ((double)stat.getAvailableBlocks() * (double) stat.getBlockSize()) / MB;
        return (int) sdFreeMB;
    }

修改文件的最后修改時間

    /**
     * 修改文件的最后修改時間
     * @param dir
     * @param fileName
     */
    private void updateFileTime(String dir,String fileName) {
        File file = new File(dir,fileName);       
        long newModifiedTime =System.currentTimeMillis();
        file.setLastModified(newModifiedTime);
    }

本地緩存優化

     /**
     *計算存儲目錄下的文件大小，當文件總大小大於規定的CACHE_SIZE或者sdcard剩余空間小於FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE的規定
     * 那么刪除40%最近沒有被使用的文件
     * @param dirPath
     * @param filename
     */
    private void removeCache(String dirPath) {
        File dir = new File(dirPath);
        File[] files = dir.listFiles();
        if (files == null) {
            return;
        }
        int dirSize = 0;
        for (int i = 0; i < files.length;i++) {
            if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) {
                dirSize += files[i].length();
            }
        }
        if (dirSize > CACHE_SIZE * MB ||FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE > freeSpaceOnSd()) {
            int removeFactor = (int) ((0.4 *files.length) + 1);

            Arrays.sort(files, newFileLastModifSort());

            Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files ");

            for (int i = 0; i <removeFactor; i++) {

                if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) {

                    files[i].delete();             

                }

            }

        }

    }
    /**
     * 刪除過期文件
     * @param dirPath
     * @param filename
     */
    private void removeExpiredCache(StringdirPath, String filename) {

        File file = new File(dirPath,filename);

        if (System.currentTimeMillis() -file.lastModified() > mTimeDiff) {

            Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files ");

            file.delete();

        }

    }

文件使用時間排序

/**
 * TODO 根據文件的最后修改時間進行排序 *
 */
classFileLastModifSort implements Comparator<File>{
    public int compare(File arg0, File arg1) {
        if (arg0.lastModified() >arg1.lastModified()) {
            return 1;
        } else if (arg0.lastModified() ==arg1.lastModified()) {
            return 0;
        } else {
            return -1;
        }
    }
}

內存保存：

在內存中保存的話，只能保存一定的量，而不能一直往里面放，需要設置數據的過期時間、LRU等算法。這里有一個方法是把常用的數據放到一個緩存中（A），不常用的放到另外一個緩存中（B）。當要獲取數據時先從A中去獲取，如果A中不存在那么再去B中獲取。B中的數據主要是A中LRU出來的數據，這里的內存回收主要針對B內存，從而保持A中的數據可以有效的被命中。

1. 先定義A緩存：

private final HashMap<String, Bitmap>mHardBitmapCache = new LinkedHashMap<String, Bitmap>(HARD_CACHE_CAPACITY/ 2, 0.75f, true) {
        @Override
        protected booleanremoveEldestEntry(LinkedHashMap.Entry<String, Bitmap> eldest) {
            if (size() >HARD_CACHE_CAPACITY) {
               //當map的size大於30時，把最近不常用的key放到mSoftBitmapCache中，從而保證mHardBitmapCache的效率
               mSoftBitmapCache.put(eldest.getKey(), newSoftReference<Bitmap>(eldest.getValue()));
                return true;
            } else
                return false;
        }
    };

       2.再定於B緩存：

   /**
     *當mHardBitmapCache的key大於30的時候，會根據LRU算法把最近沒有被使用的key放入到這個緩存中。
     *Bitmap使用了SoftReference，當內存空間不足時，此cache中的bitmap會被垃圾回收掉
     */
    private final staticConcurrentHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mSoftBitmapCache =new ConcurrentHashMap<String,SoftReference<Bitmap>>(HARD_CACHE_CAPACITY / 2);

        3.從緩存中獲取數據：

/**
     * 從緩存中獲取圖片
     */
    private Bitmap getBitmapFromCache(Stringurl) {
        // 先從mHardBitmapCache緩存中獲取
        synchronized (mHardBitmapCache) {
            final Bitmap bitmap =mHardBitmapCache.get(url);
            if (bitmap != null) {
                //如果找到的話，把元素移到linkedhashmap的最前面，從而保證在LRU算法中是最后被刪除
                mHardBitmapCache.remove(url);
                mHardBitmapCache.put(url,bitmap);
                return bitmap;
            }
        }
        //如果mHardBitmapCache中找不到，到mSoftBitmapCache中找
        SoftReference<Bitmap>bitmapReference = mSoftBitmapCache.get(url);
        if (bitmapReference != null) {
            final Bitmap bitmap =bitmapReference.get();
            if (bitmap != null) {
                return bitmap;
            } else {
                mSoftBitmapCache.remove(url);
            }
        }
        return null;
    }

4. 如果緩存中不存在，那么就只能去服務器端去下載：

   /**
     * 異步下載圖片
     */
    class ImageDownloaderTask extendsAsyncTask<String, Void, Bitmap> {
        private static final int IO_BUFFER_SIZE= 4 * 1024;
        private String url;
        private finalWeakReference<ImageView> imageViewReference;
        public ImageDownloaderTask(ImageViewimageView) {
            imageViewReference = newWeakReference<ImageView>(imageView);
        }

       @Override
        protected BitmapdoInBackground(String... params) {
            final AndroidHttpClient client =AndroidHttpClient.newInstance("Android");
            url = params[0];
            final HttpGet getRequest = newHttpGet(url);
            try {
                HttpResponse response =client.execute(getRequest);
                final int statusCode =response.getStatusLine().getStatusCode();
                if (statusCode !=HttpStatus.SC_OK) {
                    Log.w(TAG, "從" +url + "中下載圖片時出錯!,錯誤碼:" + statusCode);
                    return null;
                }
                final HttpEntity entity =response.getEntity();
                if (entity != null) {
                    InputStream inputStream =null;
                    OutputStream outputStream =null;
                    try {
                        inputStream =entity.getContent();
                        finalByteArrayOutputStream dataStream = new ByteArrayOutputStream();
                        outputStream = newBufferedOutputStream(dataStream, IO_BUFFER_SIZE);
                        copy(inputStream,outputStream);
                        outputStream.flush();
                        final byte[] data =dataStream.toByteArray();
                        final Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
                        return bitmap;
                    } finally {
                        if (inputStream !=null) {
                           inputStream.close();
                        }
                        if (outputStream !=null) {
                           outputStream.close();
                        }
                       entity.consumeContent();
                    }
                }
            } catch (IOException e) {
                getRequest.abort();
                Log.w(TAG, "I/O errorwhile retrieving bitmap from " + url, e);
            } catch (IllegalStateException e) {
                getRequest.abort();
                Log.w(TAG, "Incorrect URL:" + url);
            } catch (Exception e) {
                getRequest.abort();
                Log.w(TAG, "Error whileretrieving bitmap from " + url, e);
            } finally {
                if (client != null) {
                    client.close();
                }
            }
            return null;
        }

這是兩種做法，還有一些應用在下載的時候使用了線程池和消息隊列MQ，對於圖片下載的效率要更好一些。有興趣的同學可以看下。

總結

1. 對於遠程圖片等相對比較大的資源一定要在異步線程中去獲取
2. 本地做緩存