android中圖片的三級cache策略（記憶體、檔案、網路） 一

1. 簡介

現在android應用中不可避免的要使用圖片，有些圖片是可以變化的，需要每次啟動時從網路拉取，這種情境在有廣告位的應用以及純圖片應用（比如百度美拍）中比較多。

現在有一個問題：假如每次啟動的時候都從網路拉取圖片的話，勢必會消耗很多流量。在當前的狀況下，對於非wifi使用者來說，流量還是很貴的，一個很耗流量的應用，其使用者數量級肯定要受到影響。當然，我想，向百度美拍這樣的應用，必然也有其內部的圖片緩衝策略。總之，圖片緩衝是很重要而且是必須的。

 

2.圖片緩衝的原理

實現圖片緩衝也不難，需要有相應的cache策略。這裡我採用 記憶體-檔案-網路 三層cache機制，其中記憶體緩衝包括強引用緩衝和軟引用緩衝（SoftReference），其實網路不算cache，這裡姑且也把它划到緩衝的階層中。當根據url向網路拉取圖片的時候，先從記憶體中找，如果記憶體中沒有，再從快取檔案中尋找，如果快取檔案中也沒有，再從網路上通過http請求拉取圖片。在索引值對（key-value）中，這個圖片緩衝的key是圖片url的hash值，value就是bitmap。所以，按照這個邏輯，只要一個url被下載過，其圖片就被緩衝起來了。

關於Java中對象的軟引用（SoftReference），如果一個對象具有軟引用，記憶體空間足夠，垃 圾回收器就不會回收它；如果記憶體空間不足了，就會回收這些對象的記憶體。只要記憶體回收行程沒有回收它，該對象就可以被程式使用。軟引用可用來實現記憶體敏感的高 速緩衝。使用軟引用能防止記憶體泄露，增強程式的健壯性。  

從代碼上來說，採用一個ImageManager來負責圖片的管理和緩衝，函數介面為public void loadBitmap(String url, Handler handler) ；其中url為要下載的圖片地址，handler為圖片下載成功後的回調，在handler中處理message，而message中包含了圖片的資訊以及bitmap對象。ImageManager中使用的ImageMemoryCache（記憶體緩衝）、ImageFileCache（檔案快取）以及LruCache（最近最久未使用緩衝）會在後續文章中介紹。

3.代碼ImageManager.java

 

/* * 圖片管理 * 非同步擷取圖片，直接調用loadImage()函數，該函數自己判斷是從緩衝還是網路載入 * 同步擷取圖片，直接調用getBitmap()函數，該函數自己判斷是從緩衝還是網路載入 * 僅從本地擷取圖片，調用getBitmapFromNative() * 僅從網路載入圖片，調用getBitmapFromHttp() *  */public class ImageManager implements IManager{private final static String TAG = "ImageManager";private ImageMemoryCache imageMemoryCache; //記憶體緩衝private ImageFileCache   imageFileCache; //檔案快取//正在下載的image列表public static HashMap<String, Handler> ongoingTaskMap = new HashMap<String, Handler>();//等待下載的image列表public static HashMap<String, Handler> waitingTaskMap = new HashMap<String, Handler>();//同時下載圖片的線程個數final static int MAX_DOWNLOAD_IMAGE_THREAD = 4;private final Handler downloadStatusHandler = new Handler(){public void handleMessage(Message msg){startDownloadNext();}};public ImageManager(){imageMemoryCache = new ImageMemoryCache();imageFileCache = new ImageFileCache();    }    /**     * 擷取圖片，多線程的入口     */    public void loadBitmap(String url, Handler handler)     {        //先從記憶體緩衝中擷取，取到直接載入        Bitmap bitmap = getBitmapFromNative(url);                if (bitmap != null)        {            Logger.d(TAG, "loadBitmap:loaded from native");        Message msg = Message.obtain();            Bundle bundle = new Bundle();            bundle.putString("url", url);            msg.obj = bitmap;            msg.setData(bundle);            handler.sendMessage(msg);        }         else        {        Logger.d(TAG, "loadBitmap:will load by network");        downloadBmpOnNewThread(url, handler);        }    }        /**     * 新起線程下載圖片     */    private void downloadBmpOnNewThread(final String url, final Handler handler)    {Logger.d(TAG, "ongoingTaskMap'size=" + ongoingTaskMap.size());    if (ongoingTaskMap.size() >= MAX_DOWNLOAD_IMAGE_THREAD) {synchronized (waitingTaskMap) {waitingTaskMap.put(url, handler);}} else {synchronized (ongoingTaskMap) {ongoingTaskMap.put(url, handler);}new Thread() {public void run() {Bitmap bmp = getBitmapFromHttp(url);// 不論下載是否成功，都從下載隊列中移除,再由商務邏輯判斷是否重新下載// 下載圖片使用了httpClientRequest，本身已經帶了重連機制synchronized (ongoingTaskMap) {ongoingTaskMap.remove(url);}if(downloadStatusHandler != null){downloadStatusHandler.sendEmptyMessage(0);}Message msg = Message.obtain();msg.obj = bmp;Bundle bundle = new Bundle();bundle.putString("url", url);msg.setData(bundle);if(handler != null){handler.sendMessage(msg);}}}.start();}}    /**     * 依次從記憶體，快取檔案，網路上載入單個bitmap,不考慮線程的問題     */public Bitmap getBitmap(String url){    // 從記憶體緩衝中擷取圖片    Bitmap bitmap = imageMemoryCache.getBitmapFromMemory(url);    if (bitmap == null)     {        // 檔案快取中擷取    bitmap = imageFileCache.getImageFromFile(url);        if (bitmap != null)         {                    // 添加到記憶體緩衝        imageMemoryCache.addBitmapToMemory(url, bitmap);        }         else         {            // 從網路擷取        bitmap = getBitmapFromHttp(url);        }    }    return bitmap;}/** * 從記憶體或者快取檔案中擷取bitmap */public Bitmap getBitmapFromNative(String url){Bitmap bitmap = null;bitmap = imageMemoryCache.getBitmapFromMemory(url);if(bitmap == null){bitmap = imageFileCache.getImageFromFile(url);if(bitmap != null){// 添加到記憶體緩衝imageMemoryCache.addBitmapToMemory(url, bitmap);}}return bitmap;}/** * 通過網路下載圖片,與線程無關 */public Bitmap getBitmapFromHttp(String url){Bitmap bmp = null;try{byte[] tmpPicByte = getImageBytes(url);if (tmpPicByte != null) {bmp = BitmapFactory.decodeByteArray(tmpPicByte, 0,tmpPicByte.length);}tmpPicByte = null;}catch(Exception e){e.printStackTrace();}if(bmp != null){// 添加到檔案快取imageFileCache.saveBitmapToFile(bmp, url);// 添加到記憶體緩衝imageMemoryCache.addBitmapToMemory(url, bmp);}return bmp;}/** * 下載連結的圖片資源 *  * @param url *             * @return 圖片 */public byte[] getImageBytes(String url) {byte[] pic = null;if (url != null && !"".equals(url)) {Requester request = RequesterFactory.getRequester(Requester.REQUEST_REMOTE, RequesterFactory.IMPL_HC);// 執行請求MyResponse myResponse = null;MyRequest mMyRequest;mMyRequest = new MyRequest();mMyRequest.setUrl(url);mMyRequest.addHeader(HttpHeader.REQ.ACCEPT_ENCODING, "identity");InputStream is = null;ByteArrayOutputStream baos = null;try {myResponse = request.execute(mMyRequest);is = myResponse.getInputStream().getImpl();baos = new ByteArrayOutputStream();byte[] b = new byte[512];int len = 0;while ((len = is.read(b)) != -1) {baos.write(b, 0, len);baos.flush();}pic = baos.toByteArray();Logger.d(TAG, "icon bytes.length=" + pic.length);} catch (Exception e3) {e3.printStackTrace();try {Logger.e(TAG,"download shortcut icon faild and responsecode="+ myResponse.getStatusCode());} catch (Exception e4) {e4.printStackTrace();}} finally {try {if (is != null) {is.close();is = null;}} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}try {if (baos != null) {baos.close();baos = null;}} catch (Exception e2) {e2.printStackTrace();}try {request.close();} catch (Exception e1) {e1.printStackTrace();}}}return pic;}/** * 取出等待隊列第一個任務，開始下載 */private void startDownloadNext(){synchronized(waitingTaskMap){Logger.d(TAG, "begin start next");Iterator iter = waitingTaskMap.entrySet().iterator(); while (iter.hasNext()) {Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();Logger.d(TAG, "WaitingTaskMap isn't null,url=" + (String)entry.getKey());if(entry != null){waitingTaskMap.remove(entry.getKey());downloadBmpOnNewThread((String)entry.getKey(), (Handler)entry.getValue());}break;}}}public String startDownloadNext_ForUnitTest(){String urlString = null;synchronized(waitingTaskMap){Logger.d(TAG, "begin start next");Iterator iter = waitingTaskMap.entrySet().iterator(); while (iter.hasNext()) {Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();urlString = (String)entry.getKey();waitingTaskMap.remove(entry.getKey());break;}}return urlString;}/** * 圖片變為圓角 * @param bitmap:傳入的bitmap * @param pixels：圓角的度數，值越大，圓角越大 * @return bitmap:加入圓角的bitmap */public static Bitmap toRoundCorner(Bitmap bitmap, int pixels) {         if(bitmap == null)        return null;        Bitmap output = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Config.ARGB_8888);         Canvas canvas = new Canvas(output);          final int color = 0xff424242;         final Paint paint = new Paint();         final Rect rect = new Rect(0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());         final RectF rectF = new RectF(rect);         final float roundPx = pixels;          paint.setAntiAlias(true);         canvas.drawARGB(0, 0, 0, 0);         paint.setColor(color);         canvas.drawRoundRect(rectF, roundPx, roundPx, paint);          paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(Mode.SRC_IN));         canvas.drawBitmap(bitmap, rect, rect, paint);          return output;     }public byte managerId() {return IMAGE_ID;}}