Android非同步載入全解析之引入二級緩衝，android非同步

Android非同步載入全解析之引入二級緩衝，android非同步
Android非同步載入全解析之引入二級緩衝
為啥要二級緩衝前面我們有了一級緩衝，為啥還要二級緩衝呢？說白了，這就和電腦是一樣的，我們電腦有記憶體和硬碟，記憶體讀取速度快，所以CPU直接讀取記憶體中的資料，但是，記憶體資源有限，所以我們可以把資料儲存到硬碟上，這就是二級緩衝，硬碟雖然讀取速度慢，但是人家容量大。Android的緩衝技術也是使用了這樣一個特性，總的來說，使用二級緩衝的方案，就是先從一級緩衝——記憶體中拿，沒有的話，再去二級緩衝——手機中拿，如果還沒有，那就只能去下載了。有了DiskLruCache，我們就可以很方便的將一部分內容緩衝到手機儲存中，做暫時的持久化儲存，像我們經常用的一些新聞彙總類App、ZARKER等，基本都利用了DiskLruCache，瀏覽過的網頁，即使在沒有網路的情況下，也可以瀏覽。
DiskLruCache配置DiskLruCache，聽名字就知道是LruCache的兄弟，只不過這個應該是Google的私生子，還沒有像LruCache一樣添加到API中，所以我們只能去官網上下載DiskLruCache的代碼，其實也就一個類。：https://developer.android.com/samples/DisplayingBitmaps/src/com.example.android.displayingbitmaps/util/DiskLruCache.html#l22

在工程中使用DiskLruCache非常簡單，只需要在項目中建立一個libcore.io的包，並將DiskLruCache.java檔案copy過去即可。
初始化在使用DiskLruCache之前，我們需要對緩衝的目錄進行下配置，DiskLruCache並不需要限定緩衝儲存的位置，但一般情況下，我們的緩衝都儲存在緩衝目錄下： /sdcard/Android/data/package name/cache，當然，如果沒有sdcard，那麼我們就使用內建儲存的快取區域：/data/data/package name/cache。在設定好緩衝目錄後，我們就可以使用DiskLruCache.open方法來建立DiskLruCache：

File cacheDir = getFileCache(context, "disk_caches");if (!cacheDir.exists()) {    cacheDir.mkdirs();}try {    mDiskCaches = DiskLruCache.open(cacheDir, 1, 1, 10 * 1024 * 1024);} catch (IOException e) {    e.printStackTrace();}private File getFileCache(Context context, String cacheFileName) {    String cachePath;    if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())            || !Environment.isExternalStorageRemovable()) {        cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();    } else {        cachePath = context.getCacheDir().getPath();    }    return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName);}

DiskLruCache.open方法有這樣幾個參數：緩衝目錄程式版本號碼：版本更新後，緩衝清0valueCount緩衝大小：隨意，但也不能太任性，按位元組算
應該不用解釋了，唯一值得說的是valueCount這個參數，它是說同一個key可以對應Value的個數，一般都是1，基本沒用。最後我們來看看最後返回的：

return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName)

這裡通過cacheFileName在緩衝目錄下再建立一個目錄是幹嘛呢？這個目錄是用來對不同的緩衝對象進行區分的，例如images、text等等。我們可以通過size()方法來擷取所有快取資料的大小。也可以使用delete()方法來刪除所有緩衝。
寫入緩衝許可權：

<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

都說了寫緩衝，那讀寫權限肯定是不能少了。
DiskLruCache寫入緩衝與使用SharedPreferences方法類似，需要使用Editor對象：

DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key);

傳入的key，就是我們需要下載的url地址，例片的地址，但是，url經常具有很多非法字元，這些會對我們的解析工作造成很多困難，而且，有時候我們的url地址也是需要保密的，所以我們經常通過MD5來進行url的加密，這樣不僅可以加密，而且可以讓所有的URL都變為規則的十六進位字串。下面我們展示一個經典的寫入緩衝模板代碼：

String key = toMD5String(url);/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key);if (editor != null) {    OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);    if (getBitmapUrlToStream(url, outputStream)) {        editor.commit();    } else {        editor.abort();    }}mDiskCaches.flush();/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////public String toMD5String(String key) {    String cacheKey;    try {        final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");        digest.update(key.getBytes());        cacheKey = bytesToHexString(digest.digest());    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {        cacheKey = String.valueOf(key.hashCode());    }    return cacheKey;}private String bytesToHexString(byte[] bytes) {    StringBuilder sb = new StringBuilder();    for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {        String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]);        if (hex.length() == 1) {            sb.append('0');        }        sb.append(hex);    }    return sb.toString();}private static boolean getBitmapUrlToStream(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(), 8 * 1024);        out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024);        int b;        while ((b = in.read()) != -1) {            out.write(b);        }        return true;    } catch (final IOException e) {        e.printStackTrace();    } finally {        if (urlConnection != null) {            urlConnection.disconnect();        }        try {            if (out != null) {                out.close();            }            if (in != null) {                in.close();            }        } catch (final IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }    return false;}

這裡唯一的需要注意的是，下載的方法與我們之前使用的方法有所不同，主要是為了通用性，DiskLruCache將對應URL的內容以流的形式進行儲存，檔案名稱就是MD5加密後的字串。
讀取緩衝讀取緩衝的方法大家應該也能想到了，自然是調用get方法：

DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskCaches.get(key);

不過它返回的是DiskLruCache的Snapshot對象。當我們擷取到了Snapshot對象，就可以從它裡面擷取輸出資料流，從而取出緩衝的資料：

DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskCaches.get(key);InputStream is = snapShot.getInputStream(0);  Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);  mImageView.setImageBitmap(bitmap);

移除緩衝移除緩衝，我們可以猜到，我們需要使用remove方法來實現：

mDiskCache.remove(key);

當然，DiskLruCache並不希望我們手動去移除緩衝，因為人家用了Lru演算法，跟我們在記憶體中使用的演算法一樣，該死的時候，它自己會死。
與生命週期綁定DiskLruCache在使用時，經常與我們的Activity的生命週期進行綁定，例如在onPause()方法中調用flush()方法，將內容與journal記錄檔同步，在onDestroy()方法中去調用close()方法結束DiskLruCache的open。
日誌同步通過前面的方法，我們已經可以緩衝一個來自網路的圖片了。下面我們進入緩衝的檔案夾，並查看裡面的資料：

我們可以發現，這些檔案，就是以MD5命名的快取檔案，它的最後面，有一個journal檔案，我們通過cat命令開啟：


這裡我們選取一類記錄，這些記錄總是以dirty開頭，然後clean，最後read。這個是什麼意思呢？第一行dirty代表我們準備開始快取資料，clean代表我們緩衝到資料了，後面的30405代表緩衝的大小，最後的read代表進行了讀取操作。看到這裡，相信大家已經想起了我們非常熟悉的sqlite，它實際上也是利用檔案來進行儲存的。DiskLruCache實際上就是類比了一個簡化的sqlite，它的實現機制與sqlite基本類似。
引入二級緩衝ok，我們回到原來的項目，給工程增加二級緩衝，匯入DiskLruCache的源檔案，這裡就不講了。我們在前面一級緩衝的基礎上，修改下ImageLoaderWithCaches類，建立ImageLoaderWithDoubleCaches類，這裡面我們只需要在構造方法中增加對DiskLruCache的初始化，在AsyncTask中，我們來修改二級緩衝的邏輯。前面的步驟相同，在取映像的時候都從記憶體緩衝中取，如果取不到，那麼在AsyncTask在硬碟緩衝中取，如果還取不到，那就去下載，同時，將下載好的映像加入記憶體緩衝，如果硬碟緩衝中有，那麼就直接加入記憶體緩衝。看起來其實還是非常簡單的，只要修改下AsyncTask即可。

package com.imooc.listviewacyncloader;import android.content.Context;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.BitmapFactory;import android.os.AsyncTask;import android.os.Environment;import android.util.LruCache;import android.widget.ImageView;import android.widget.ListView;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.BufferedOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileDescriptor;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;import java.net.HttpURLConnection;import java.net.URL;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.util.HashSet;import java.util.Set;import libcore.io.DiskLruCache;public class ImageLoaderWithDoubleCaches {    private Set<ASyncDownloadImage> mTasks;    private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCaches;    private DiskLruCache mDiskCaches;    private ListView mListView;    public ImageLoaderWithDoubleCaches(Context context, ListView listview) {        this.mListView = listview;        mTasks = new HashSet<>();        int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();        int cacheSize = maxMemory / 10;        mMemoryCaches = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {            @Override            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {                return value.getByteCount();            }        };        File cacheDir = getFileCache(context, "disk_caches");        if (!cacheDir.exists()) {            cacheDir.mkdirs();        }        try {            mDiskCaches = DiskLruCache.open(cacheDir, 1, 1, 10 * 1024 * 1024);        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }    public void showImage(String url, ImageView imageView) {        Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCaches(url);        if (bitmap == null) {            imageView.setImageResource(R.drawable.ic_launcher);        } else {            imageView.setImageBitmap(bitmap);        }    }    public Bitmap getBitmapFromMemoryCaches(String url) {        return mMemoryCaches.get(url);    }    public void addBitmapToMemoryCaches(String url, Bitmap bitmap) {        if (getBitmapFromMemoryCaches(url) == null) {            mMemoryCaches.put(url, bitmap);        }    }    public void loadImages(int start, int end) {        for (int i = start; i < end; i++) {            String url = Images.IMAGE_URLS[i];            Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCaches(url);            if (bitmap == null) {                ASyncDownloadImage task = new ASyncDownloadImage(url);                mTasks.add(task);                task.execute(url);            } else {                ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(url);                imageView.setImageBitmap(bitmap);            }        }    }    private File getFileCache(Context context, String cacheFileName) {        String cachePath;        if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())                || !Environment.isExternalStorageRemovable()) {            cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();        } else {            cachePath = context.getCacheDir().getPath();        }        return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName);    }    private static boolean getBitmapUrlToStream(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(), 8 * 1024);            out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024);            int b;            while ((b = in.read()) != -1) {                out.write(b);            }            return true;        } catch (final IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            if (urlConnection != null) {                urlConnection.disconnect();            }            try {                if (out != null) {                    out.close();                }                if (in != null) {                    in.close();                }            } catch (final IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        return false;    }    public void cancelAllTasks() {        if (mTasks != null) {            for (ASyncDownloadImage task : mTasks) {                task.cancel(false);            }        }    }    public String toMD5String(String key) {        String cacheKey;        try {            final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5");            digest.update(key.getBytes());            cacheKey = bytesToHexString(digest.digest());        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            cacheKey = String.valueOf(key.hashCode());        }        return cacheKey;    }    private String bytesToHexString(byte[] bytes) {        StringBuilder sb = new StringBuilder();        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {            String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]);            if (hex.length() == 1) {                sb.append('0');            }            sb.append(hex);        }        return sb.toString();    }    public void flushCache() {        if (mDiskCaches != null) {            try {                mDiskCaches.flush();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }    class ASyncDownloadImage extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {        private String url;        public ASyncDownloadImage(String url) {            this.url = url;        }        @Override        protected Bitmap doInBackground(String... params) {            url = params[0];            FileDescriptor fileDescriptor = null;            FileInputStream fileInputStream = null;            DiskLruCache.Snapshot snapShot = null;            String key = toMD5String(url);            try {                snapShot = mDiskCaches.get(key);                if (snapShot == null) {                    DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key);                    if (editor != null) {                        OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);                        if (getBitmapUrlToStream(url, outputStream)) {                            editor.commit();                        } else {                            editor.abort();                        }                    }                    snapShot = mDiskCaches.get(key);                }                if (snapShot != null) {                    fileInputStream = (FileInputStream) snapShot.getInputStream(0);                    fileDescriptor = fileInputStream.getFD();                }                Bitmap bitmap = null;                if (fileDescriptor != null) {                    bitmap = BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fileDescriptor);                }                if (bitmap != null) {                    addBitmapToMemoryCaches(params[0], bitmap);                }                return bitmap;            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            } finally {                if (fileDescriptor == null && fileInputStream != null) {                    try {                        fileInputStream.close();                    } catch (IOException e) {                    }                }            }            return null;        }        @Override        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {            super.onPostExecute(bitmap);            ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(url);            if (imageView != null && bitmap != null) {                imageView.setImageBitmap(bitmap);            }            mTasks.remove(this);        }    }}

整體代碼與之前使用一級緩衝的代碼基本相同，大家只要在AsyncTask修改一定邏輯就好了。
再次運行程式，與之前使用一級緩衝的圖相同，這裡就不貼了，只是這裡在斷網後，同樣可以載入緩衝中的圖片。
以上，未完待續，後面我們會進一步最佳化>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>