Android學習系列(27)–App緩衝管理

無論大型或小型應用，靈活的緩衝可以說不僅大大減輕了伺服器的壓力，而且因為更快速的使用者體驗而方便了使用者。
Android的apk可以說是作為小型應用，其中99%的應用並不是需要即時更新的，而且詬病於蝸牛般的移動網速，與伺服器的資料互動是能少則少，這樣使用者體驗才更好，這也是我們有時捨棄webview而採用json傳輸資料的原因之一。 
採用緩衝，可以進一步大大緩解資料互動的壓力，特此，我們簡略列舉一下緩衝管理的適用環境：
1. 提供網路服務的應用
2. 資料更新不需要即時更新，但是哪怕是3-5分鐘的延遲也是可以採用緩衝機制。 
3. 緩衝的到期時間是可以接受的(不會因為緩衝帶來的好處，導致某些資料因為更新不及時而影響產品的形象等)
帶來的好處：
1. 伺服器的壓力大大減小
2. 用戶端的響應速度大大變快(使用者體驗)
3. 用戶端的資料載入出錯情況大大較少，大大提高了應有的穩定性(使用者體驗)
4. 一定程度上可以支援離線瀏覽(或者說為離線瀏覽提供了支援人員)

一、緩衝管理的方法
這裡的緩衝管理的原理很簡：通過時間的設定來判斷是否讀取緩衝還是重新下載。
裡面會有一些細節的處理，後面會詳細闡述。
基於這個原理，目前鄙人見過的兩種比較常見的緩衝管理方法是:資料庫法和檔案法。

二、資料庫法緩衝管理
這種方法是在下載完資料檔案後，把檔案的相關資訊如url，路經，下載時間，到期時間等存放到資料庫，下次下載的時候根據url先從資料庫中查詢，如果查詢到目前時間並未到期，就根據路徑讀取本地檔案，從而實現緩衝的效果。
從實現上我們可以看到這種方法可以靈活存放檔案的屬性，進而提供了很大的擴充性，可以為其它的功能提供一定的支援；
從操作上需要建立資料庫，每次查詢資料庫，如果到期還需要更新資料庫，清理緩衝的時候還需要刪除資料庫資料，稍顯麻煩，而資料庫操作不當又容易出現一系列的效能，ANR問題，實現的時候要謹慎，具體作的話，但也只是增加一個工具類或方法的事情。
還有一個問題，緩衝的資料庫是存放在/data/data/<package>/databases/目錄下，是佔用記憶體空間的，如果緩衝累計，容易浪費記憶體，需要及時清理緩衝。
當然這種方法從目前一些應用的實用上看，我沒有發現什麼問題。
本文我側重強調第二種方法，第一種方法的實現，就此掠過。 

三、檔案法緩衝管理
這種方法，使用File.lastModified()方法得到檔案的最後修改時間，與目前時間判斷是否到期，從而實現緩衝效果。
實現上只能使用這一個屬性，沒有為其它的功能提供支援人員的可能。
操作上倒是簡單，比較時間即可。本身處理也不容易帶來其它問題，代價低廉。

四、檔案法緩衝管理的兩點說明
1. 不同類型的檔案的緩衝時間不一樣。
籠統的說，不變檔案的緩衝時間是永久，變化檔案的緩衝時間是最大忍受不變時間。
說白點，圖片檔案內容是不變的，直到清理，我們是可以永遠讀取緩衝的。
設定檔內容是可能更新的，需要設定一個可接受的緩衝時間。
2. 不同環境下的緩衝時間標準不一樣。
無網路環境下，我們只能讀取快取檔案，哪怕緩衝早就到期。
WiFi網路環境下，緩衝時間可以設定短一點，一是網速較快，而是流量不要錢。
移動資料流量環境下，緩衝時間可以設定長一點，節省流量，就是節省金錢，而且使用者體驗也更好。
舉個例子吧，最近本人在做的一個應用在wifi環境下的緩衝時間設定為5分鐘，移動資料流量下的緩衝時間設定為1小時。
這個時間根據自己的實際情況來設定：資料的更新頻率，資料的重要性等。

五、何時重新整理
開發人員一方面希望盡量讀取緩衝，使用者一方面希望即時重新整理，但是響應速度越快越好，流量消耗越少越好，是一個矛盾。
其實何時重新整理我也不知道，這裡我提供兩點建議：
1. 資料的最長多長時間不變，對應用無大的影響。
比如，你的資料更新時間為1天，則緩衝時間設定為4~8小時比較合適，一天他總會看到更新，如果你覺得你是資訊類應用，再減少，2~4小時，如果你覺得資料比較重要或者比較受歡迎，使用者會經常把玩，再減少，1~2小時，依次類推。
為了保險起見，你可能需要毫無理由的再次縮減一下。
2. 提供重新整理按鈕。
上面說的保險起見不一定保險，最保險的方法使在相關介面提供一個重新整理按鈕，為緩衝，為載入失敗提供一次重新來過的機會，有了這個重新整理按鈕，我們的心也才真的放下來。

六、檔案快取法的具體實現
針對設定檔的緩衝，我建立了一個類ConfigCache:

import java.io.File;import java.io.IOException;import android.util.Log;import com.tianxia.app.floworld.AppApplication;import com.tianxia.app.floworld.utils.FileUtils;import com.tianxia.app.floworld.utils.NetworkUtils;public class ConfigCache {    private static final String TAG = ConfigCache.class.getName();    public static final int CONFIG_CACHE_MOBILE_TIMEOUT  = 3600000;  //1 hour    public static final int CONFIG_CACHE_WIFI_TIMEOUT    = 300000;   //5 minute    public static String getUrlCache(String url) {        if (url == null) {            return null;        }        String result = null;        File file = new File(AppApplication.mSdcardDataDir + "/" + getCacheDecodeString(url));        if (file.exists() && file.isFile()) {            long expiredTime = System.currentTimeMillis() - file.lastModified();            Log.d(TAG, file.getAbsolutePath() + " expiredTime:" + expiredTime/60000 + "min");            //1. in case the system time is incorrect (the time is turn back long ago)            //2. when the network is invalid, you can only read the cache            if (AppApplication.mNetWorkState != NetworkUtils.NETWORN_NONE && expiredTime < 0) {                return null;            }            if(AppApplication.mNetWorkState == NetworkUtils.NETWORN_WIFI                   && expiredTime > CONFIG_CACHE_WIFI_TIMEOUT) {                return null;            } else if (AppApplication.mNetWorkState == NetworkUtils.NETWORN_MOBILE                   && expiredTime > CONFIG_CACHE_MOBILE_TIMEOUT) {                return null;            }            try {                result = FileUtils.readTextFile(file);            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        return result;    }    public static void setUrlCache(String data, String url) {        File file = new File(AppApplication.mSdcardDataDir + "/" + getCacheDecodeString(url));        try {            //建立快取資料到磁碟，就是建立檔案            FileUtils.writeTextFile(file, data);        } catch (IOException e) {            Log.d(TAG, "write " + file.getAbsolutePath() + " data failed!");            e.printStackTrace();        }    }    public static String getCacheDecodeString(String url) {        //1. 處理特殊字元        //2. 去除尾碼名帶來的檔案瀏覽器的視圖淩亂(特別是圖片更需要如此類似處理，否則有的手機開啟圖庫，全是我們的緩衝圖片)        if (url != null) {            return url.replaceAll("[.:/,%?&=]", "+").replaceAll("[+]+", "+");        }        return null;    }}

      從實現上我們全面考慮了幾個細節，注釋已經說明，不再贅述。
      然後我們調用方法如下：

void getConfig(){        //首先嘗試讀取緩衝        String cacheConfigString = ConfigCache.getUrlCache(CONFIG_URL);        //根據結果判定是讀取緩衝，還是重新讀取        if (cacheConfigString != null) {            showConfig(cacheConfigString);        } else {            //如果緩衝結果是空，說明需要重新載入            //緩衝為空白的原因可能是1.無緩衝;2. 緩衝到期;3.讀取緩衝出錯            AsyncHttpClient client = new AsyncHttpClient();            client.get(CONFIG_URL, new AsyncHttpResponseHandler(){                @Override                public void onSuccess(String result){                    //成功下載，則儲存到本地作為後面快取檔案                    ConfigCache.setUrlCache(result,  CONFIG_URL);                    //後面可以是UI更新，僅供參考                    showConfig(result);                }                @Override                public void onFailure(Throwable arg0) {                    //根據失敗原因，考慮是顯示載入失敗，還是再讀取緩衝                }            });        }    }

　　這樣設定檔既能有效緩衝，又能及時更新了，同時支援離線瀏覽。

七、小結
     智能手機的緩衝管理應用非常的普遍和需要，是提高使用者體驗的有效手段之一。
     當然，緩衝管理一些內容沒有細說，片緩衝，緩衝清理等，這些處理起來比較簡單。