简单地Android中图片的三级缓存机制

时间：2016-08-21 10:59:16 阅读：209 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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　　我们不能每次加载图片的时候都让用户从网络上下载，这样不仅浪费流量又会影响用户体验，所以Android中引入了图片的缓存这一操作机制。

原理：

　　首先根据图片的网络地址在网络上下载图片，将图片先缓存到内存缓存中，缓存到强引用中也就是LruCache中。如果强引用中空间不足，就会将较早存储的图片对象驱逐到软引用(softReference)中存储，然后将图片缓存到文件(内部存储外部存储)中；读取图片的时候，先读取内存缓存，判断强引用中是否存在图片，如果强引用中存在，则直接读取，如果强引用中不存在，则判断软引用中是否存在，如果软引用中存在，则将软引用中的图片添加到强引用中并且删除软引用中的数据，如果软引用中不存在，则读取文件存储，如果文件存储不存在，则网络加载。

　　下载：网络--内存--文件

　　读取：内存--强引用--软引用--文件--网络

也就是这样的一个过程，下面用一个简单地demo来演示一下图片你的三级缓存，此demo中只有一个界面，界面上一个ImageView用来显示图片，一个按钮用来点击的时候加载图片。布局如下：

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 2 <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
 3     android:layout_width="match_parent"
 4     android:layout_height="match_parent"
 5     >
 6     <ImageView
 7         android:id="@+id/iv_img"
 8         android:layout_width="wrap_content"
 9         android:layout_height="wrap_content"
10         android:src="@mipmap/ic_launcher"
11         android:layout_centerInParent="true"/>
12     <Button
13         android:id="@+id/btn_download"
14         android:layout_below="@+id/iv_img"
15         android:layout_centerHorizontal="true"
16         android:layout_width="wrap_content"
17         android:layout_height="wrap_content"
18         android:text="加载图片"/>
19 
20 </RelativeLayout>

　　因为要从网络下载数据，还要存储到本地sd卡中，所以不要忘了为程序添加网络访问的权限、网络状态访问的权限和向外部存储设备写内容的权限：

1     <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
2     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
3     <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

　　接着，创建一个 HttpUtils 工具类用于访问网络，代码如下：

 1 package com.yztc.lx.cashimg;
 2 
 3 import android.content.Context;
 4 import android.net.ConnectivityManager;
 5 import android.net.NetworkInfo;
 6 
 7 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 8 import java.io.IOException;
 9 import java.io.InputStream;
10 import java.net.HttpURLConnection;
11 import java.net.URL;
12 
13 /**网络访问工具类
14  * Created by Lx on 2016/8/19.
15  */
16 
17 public class HttpUtils {
18     /**
19      * 判断网络连接是否通畅
20      * @param mContext
21      * @return
22      */
23     public static boolean isNetConn(Context mContext) {
24         ConnectivityManager manager = (ConnectivityManager) mContext.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
25         NetworkInfo info = manager.getActiveNetworkInfo();
26         if (info != null) {
27             return info.isConnected();
28         } else {
29             return false;
30         }
31     }
32 
33     /**
34      * 根据path下载网络上的数据
35      * @param path  路径
36      * @return  返回下载内容的byte数据形式
37      */
38     public static byte[] getDateFromNet(String path) {
39         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
40         try {
41             URL url = new URL(path);
42             HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
43             conn.setRequestMethod("GET");
44             conn.setConnectTimeout(5000);
45             conn.setDoInput(true);
46             conn.connect();
47             if (conn.getResponseCode()==200) {
48                 InputStream is = conn.getInputStream();
49                 byte b[] = new byte[1024];
50                 int len;
51                 while ((len=is.read(b))!=-1) {
52                     baos.write(b, 0, len);
53                 }
54                 return baos.toByteArray();
55             }
56         } catch (IOException e) {
57             e.printStackTrace();
58         }
59         return baos.toByteArray();
60     }
61 
62 }

　　还有操作外部存储的工具类：

 1 package com.yztc.lx.cashimg;
 2 
 3 import android.graphics.Bitmap;
 4 import android.graphics.BitmapFactory;
 5 import android.os.Environment;
 6 
 7 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 8 import java.io.File;
 9 import java.io.FileInputStream;
10 import java.io.FileOutputStream;
11 import java.io.IOException;
12 
13 /**
14  * Created by Lx on 2016/8/20.
15  */
16 
17 public class ExternalStorageUtils {
18     /**
19      * 将传递过来的图片byte数组存储到sd卡中
20      * @param imgName  图片的名字
21      * @param buff  byte数组
22      * @return  返回是否存储成功
23      */
24     public static boolean storeToSDRoot(String imgName, byte buff[]) {
25         boolean b = false;
26         String basePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
27         File file = new File(basePath, imgName);
28         try {
29             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
30             fos.write(buff);
31             fos.close();
32             b = true;
33         } catch (IOException e) {
34             e.printStackTrace();
35         }
36         return b;
37     }
38 
39     /**
40      * 从本地内存中根据图片名字获取图片
41      * @param imgName  图片名字
42      * @return  返回图片的Bitmap格式
43      */
44     public static Bitmap getImgFromSDRoot(String imgName) {
45         Bitmap bitmap = null;
46         String basePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
47         File file = new File(basePath, imgName);
48         try {
49             FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
50             ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
51             byte b[] = new byte[1024];
52             int len;
53             while ((len = fis.read(b)) != -1) {
54                 baos.write(b, 0, len);
55             }
56             byte buff[] = baos.toByteArray();
57             if (buff != null && buff.length != 0) {
58                 bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(buff, 0, buff.length);
59             }
60         } catch (IOException e) {
61             e.printStackTrace();
62         }
63         return bitmap;
64     }
65 
66 
67 }

　　本例中将图片默认存在了sd卡根目录中。

　　然后是最主要的主函数了：

  1 package com.yztc.lx.cashimg;
  2 
  3 import android.graphics.Bitmap;
  4 import android.graphics.BitmapFactory;
  5 import android.os.Bundle;
  6 import android.os.Handler;
  7 import android.os.Message;
  8 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
  9 import android.util.Log;
 10 import android.util.LruCache;
 11 import android.view.View;
 12 import android.widget.Button;
 13 import android.widget.ImageView;
 14 import android.widget.Toast;
 15 
 16 import java.lang.ref.SoftReference;
 17 import java.util.LinkedHashMap;
 18 
 19 public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
 20 
 21     private Button btn_download;
 22     private ImageView iv_img;
 23     private MyLruCache myLruCache;
 24     private LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> cashMap = new LinkedHashMap<>();
 25     private static final String TAG = "MainActivity";
 26     private String imgPath = "http://www.3dmgame.com/UploadFiles/201212/Medium_20121217143424221.jpg";
 27     private Handler handler = new Handler() {
 28         @Override
 29         public void handleMessage(Message msg) {
 30             Bitmap bitmap = (Bitmap) msg.obj;
 31             iv_img.setImageBitmap(bitmap);
 32             Toast.makeText(MainActivity.this, "从网络上下载图片", Toast.LENGTH_SHORT).show();
 33         }
 34     };
 35 
 36     @Override
 37     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
 38         super.onCreate(savedInstanceState);
 39         setContentView(R.layout.activity_main);
 40         initView();
 41         int totalMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
 42         int size = totalMemory / 8;
 43         myLruCache = new MyLruCache(size);
 44         btn_download.setOnClickListener(this);
 45     }
 46 
 47     private void initView() {
 48         btn_download = (Button) findViewById(R.id.btn_download);
 49         iv_img = (ImageView) findViewById(R.id.iv_img);
 50     }
 51 
 52     @Override
 53     public void onClick(View v) {
 54         Bitmap b = getImgCache();
 55         if (b != null) {
 56             iv_img.setImageBitmap(b);
 57         } else {
 58             new Thread(new Runnable() {
 59                 @Override
 60                 public void run() {
 61                     if (HttpUtils.isNetConn(MainActivity.this)) {
 62                         byte b[] = HttpUtils.getDateFromNet(imgPath);
 63                         if (b != null && b.length != 0) {
 64                             Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(b, 0, b.length);
 65                             Message msg = Message.obtain();
 66                             msg.obj = bitmap;
 67                             handler.sendMessage(msg);
 68                             myLruCache.put(imgPath, bitmap);
 69                             Log.d(TAG, "run: " + "缓存到强引用中成功");
 70                             boolean bl = ExternalStorageUtils.storeToSDRoot("haha.jpg", b);
 71                             if (bl) {
 72                                 Log.d(TAG, "run: " + "缓存到本地内存成功");
 73                             } else {
 74                                 Log.d(TAG, "run: " + "缓存到本地内存失败");
 75                             }
 76                         } else {
 77                             Toast.makeText(MainActivity.this, "下载失败！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
 78                         }
 79 
 80                     } else {
 81                         Toast.makeText(MainActivity.this, "请检查你的网络！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
 82                     }
 83                 }
 84             }).start();
 85         }
 86     }
 87 
 88     /**
 89      * 从缓存中获取图片
 90      *
 91      * @return 返回获取到的Bitmap
 92      */
 93     public Bitmap getImgCache() {
 94         Bitmap bitmap = myLruCache.get(imgPath);
 95         if (bitmap != null) {
 96             Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从LruCache获取图片");
 97         } else {
 98             SoftReference<Bitmap> sr = cashMap.get(imgPath);
 99             if (sr != null) {
100                 bitmap = sr.get();
101                 myLruCache.put(imgPath, bitmap);
102                 cashMap.remove(imgPath);
103                 Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从软引用获取图片");
104             } else {
105                 bitmap = ExternalStorageUtils.getImgFromSDRoot("haha.jpg");
106                 Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从外部存储获取图片");
107             }
108         }
109         return bitmap;
110     }
111 
112     /**
113      * 自定义一个方法继承系统的LruCache方法
114      */
115     public class MyLruCache extends LruCache<String, Bitmap> {
116 
117         /**
118          * 必须重写的构造函数，定义强引用缓存区的大小
119          * @param maxSize for caches that do not override {@link #sizeOf}, this is
120          *                the maximum number of entries in the cache. For all other caches,
121          *                this is the maximum sum of the sizes of the entries in this cache.
122          */
123         public MyLruCache(int maxSize) {
124             super(maxSize);
125         }
126 
127         //返回每个图片的大小
128         @Override
129         protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
130             //获取当前变量每行的字节数和行高度（基本是固定写法，记不住给我背！）
131             return value.getRowBytes() * value.getHeight();
132         }
133 
134         /**
135          * 当LruCache中的数据被驱逐或是移除时回调的函数
136          *
137          * @param evicted  当LruCache中的数据被驱逐用来给新的value倒出空间的时候变化
138          * @param key  用来标示对象的键，一般put的时候传入图片的url地址
139          * @param oldValue 之前存储的旧的对象
140          * @param newValue 存储的新的对象
141          */
142         @Override
143         protected void entryRemoved(boolean evicted, String key, Bitmap oldValue, Bitmap newValue) {
144             if (evicted) {
145                 /**
146                  * 将旧的值存到软引用中，因为强引用中可能有多个值被驱逐，
147                  * 所以创建一个LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>>来存储软引用
148                  * 基本也是固定写法
149                  */
150                 SoftReference<Bitmap> softReference = new SoftReference<Bitmap>(oldValue);
151                 cashMap.put(key, softReference);
152             }
153         }
154     }
155 }

　　基本的思路都在代码注释中写的很详细了，主要就是要自定义一个类，来继承系统的LruCache，实现其中的两个主要的方法sizeOf()和entryRemoved()，还有就是必须重写它的构造函数。

简单地Android中图片的三级缓存机制

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