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为什么要使用三级缓存
- 如今的 Android App 经常会需要网络交互,通过网络获取图片是再正常不过的事了
- 假如每次启动的时候都从网络拉取图片的话,势必会消耗很多流量。在当前的状况下,对于非wifi用户来说,流量还是很贵的,一个很耗流量的应用,其用户数量级肯定要受到影响
- 特别是,当我们想要重复浏览一些图片时,如果每一次浏览都需要通过网络获取,流量的浪费可想而知
- 所以提出三级缓存策略,通过网络、本地、内存三级缓存图片,来减少不必要的网络交互,避免浪费流量
什么是三级缓存
- 网络缓存, 不优先加载, 速度慢,浪费流量
- 本地缓存, 次优先加载, 速度快
- 内存缓存, 优先加载, 速度最快
三级缓存原理
- 首次加载 Android App 时,肯定要通过网络交互来获取图片,之后我们可以将图片保存至本地SD卡和内存中
- 之后运行 App 时,优先访问内存中的图片缓存,若内存中没有,则加载本地SD卡中的图片
- 总之,只在初次访问新内容时,才通过网络获取图片资源
具体实现及代码
1. 自定义的图片缓存工具类(MyBitmapUtils)
- 通过
new MyBitmapUtils().display(ImageView ivPic, String url)
提供给外部方法进行图片缓存的接口 - 参数含义:ivPic 用于显示图片的ImageView,url 获取图片的网络地址
-
/**
-
* 自定义的BitmapUtils,实现三级缓存
-
*/
-
public class MyBitmapUtils {
-
-
private NetCacheUtils mNetCacheUtils;
-
private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
-
private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
-
-
public MyBitmapUtils(){
-
mMemoryCacheUtils=new MemoryCacheUtils();
-
mLocalCacheUtils=new LocalCacheUtils();
-
mNetCacheUtils=new NetCacheUtils(mLocalCacheUtils,mMemoryCacheUtils);
-
}
-
-
public void disPlay(ImageView ivPic, String url) {
-
ivPic.setImageResource(R.mipmap.pic_item_list_default);
-
Bitmap bitmap;
-
//内存缓存
-
bitmap=mMemoryCacheUtils.getBitmapFromMemory(url);
-
if (bitmap!=null){
-
ivPic.setImageBitmap(bitmap);
-
System.out.println("从内存获取图片啦.....");
-
return;
-
}
-
-
//本地缓存
-
bitmap = mLocalCacheUtils.getBitmapFromLocal(url);
-
if(bitmap !=null){
-
ivPic.setImageBitmap(bitmap);
-
System.out.println("从本地获取图片啦.....");
-
//从本地获取图片后,保存至内存中
-
mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url,bitmap);
-
return;
-
}
-
//网络缓存
-
mNetCacheUtils.getBitmapFromNet(ivPic,url);
-
}
-
}
2. 网络缓存(NetCacheUtils)
- 网络缓存中主要用到了AsyncTask来进行异步数据的加载
- 简单来说,AsyncTask可以看作是一个对handler和线程池的封装,通常,AsyncTask主要用于数据简单时,handler+thread主要用于数据量多且复杂时,当然这也不是必须的,仁者见仁智者见智
- 同时,为了避免内存溢出的问题,我们可以在获取网络图片后。对其进行图片压缩
-
/**
-
* 三级缓存之网络缓存
-
*/
-
public class NetCacheUtils {
-
-
private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
-
private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
-
-
public NetCacheUtils(LocalCacheUtils localCacheUtils, MemoryCacheUtils memoryCacheUtils) {
-
mLocalCacheUtils = localCacheUtils;
-
mMemoryCacheUtils = memoryCacheUtils;
-
}
-
-
/**
-
* 从网络下载图片
-
* @param ivPic 显示图片的imageview
-
* @param url 下载图片的网络地址
-
*/
-
public void getBitmapFromNet(ImageView ivPic, String url) {
-
new BitmapTask().execute(ivPic, url);//启动AsyncTask
-
-
}
-
-
/**
-
* AsyncTask就是对handler和线程池的封装
-
* 第一个泛型:参数类型
-
* 第二个泛型:更新进度的泛型
-
* 第三个泛型:onPostExecute的返回结果
-
*/
-
class BitmapTask extends AsyncTask<Object, Void, Bitmap> {
-
-
private ImageView ivPic;
-
private String url;
-
-
/**
-
* 后台耗时操作,存在于子线程中
-
* @param params
-
* @return
-
*/
-
@Override
-
protected Bitmap doInBackground(Object[] params) {
-
ivPic = (ImageView) params[0];
-
url = (String) params[1];
-
-
return downLoadBitmap(url);
-
}
-
-
/**
-
* 更新进度,在主线程中
-
* @param values
-
*/
-
@Override
-
protected void onProgressUpdate(Void[] values) {
-
super.onProgressUpdate(values);
-
}
-
-
/**
-
* 耗时方法结束后执行该方法,主线程中
-
* @param result
-
*/
-
@Override
-
protected void onPostExecute(Bitmap result) {
-
if (result != null) {
-
ivPic.setImageBitmap(result);
-
System.out.println("从网络缓存图片啦.....");
-
-
//从网络获取图片后,保存至本地缓存
-
mLocalCacheUtils.setBitmapToLocal(url, result);
-
//保存至内存中
-
mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url, result);
-
-
}
-
}
-
}
-
-
/**
-
* 网络下载图片
-
* @param url
-
* @return
-
*/
-
private Bitmap downLoadBitmap(String url) {
-
HttpURLConnection conn = null;
-
try {
-
conn = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
-
conn.setConnectTimeout(5000);
-
conn.setReadTimeout(5000);
-
conn.setRequestMethod("GET");
-
-
int responseCode = conn.getResponseCode();
-
if (responseCode == 200) {
-
//图片压缩
-
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
-
options.inSampleSize=2;//宽高压缩为原来的1/2
-
options.inPreferredConfig=Bitmap.Config.ARGB_4444;
-
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream(),null,options);
-
return bitmap;
-
}
-
} catch (IOException e) {
-
e.printStackTrace();
-
} finally {
-
conn.disconnect();
-
}
-
-
return null;
-
}
-
}
3. 本地缓存(LocalCacheUtils)
- 在初次通过网络获取图片后,我们可以在本地SD卡中将图片保存起来
- 可以使用MD5加密图片的网络地址,来作为图片的名称保存
-
/**
-
* 三级缓存之本地缓存
-
*/
-
public class LocalCacheUtils {
-
-
private static final String CACHE_PATH= Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+"/WerbNews";
-
-
/**
-
* 从本地读取图片
-
* @param url
-
*/
-
public Bitmap getBitmapFromLocal(String url){
-
String fileName = null;//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
-
try {
-
fileName = MD5Encoder.encode(url);
-
File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
-
-
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(file));
-
-
return bitmap;
-
} catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
-
return null;
-
}
-
-
/**
-
* 从网络获取图片后,保存至本地缓存
-
* @param url
-
* @param bitmap
-
*/
-
public void setBitmapToLocal(String url,Bitmap bitmap){
-
try {
-
String fileName = MD5Encoder.encode(url);//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
-
File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
-
-
//通过得到文件的父文件,判断父文件是否存在
-
File parentFile = file.getParentFile();
-
if (!parentFile.exists()){
-
parentFile.mkdirs();
-
}
-
-
//把图片保存至本地
-
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,new FileOutputStream(file));
-
} catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
-
}
-
}
4. 内存缓存(MemoryCacheUtils)
- 这是本文中最重要且需要重点介绍的部分
- 进行内存缓存,就一定要注意一个问题,那就是内存溢出(OutOfMemory)
-
为什么会造成内存溢出?
- Android 虚拟机默认分配给每个App 16M的内存空间,真机会比16M大,但任会出现内存溢出的情况
- Android 系统在加载图片时是解析每一个像素的信息,再把每一个像素全部保存至内存中
-
图片大小 = 图片的总像素 * 每个像素占用的大小
单色图:每个像素占用1/8个字节,16色图:每个像素占用1/2个字节,256色图:每个像素占用1个字节,24位图:每个像素占用3个字节(常见的rgb构成的图片)
-
例如一张1920x1080的JPG图片,在Android 系统中是以ARGB格式解析的,即一个像素需占用4个字节,图片的大小=1920x1080x4=7M
- 实现方法:
- 通过
HashMap<String,Bitmap>
键值对的方式保存图片,key为地址,value为图片对象,但因是强引用对象,很容易造成内存溢出,可以尝试SoftReference软引用对象 - 通过
HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>
SoftReference 为软引用对象(GC垃圾回收会自动回收软引用对象),但在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache - 通过
LruCache<String,Bitmap>
least recentlly use 最少最近使用算法
会将内存控制在一定的大小内, 超出最大值时会自动回收, 这个最大值开发者自己定
- 通过
-
/**
-
* 三级缓存之内存缓存
-
*/
-
public class MemoryCacheUtils {
-
-
// private HashMap<String,Bitmap> mMemoryCache=new HashMap<>();//1.因为强引用,容易造成内存溢出,所以考虑使用下面弱引用的方法
-
// private HashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mMemoryCache = new HashMap<>();//2.因为在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache
-
private LruCache<String,Bitmap> mMemoryCache;
-
-
public MemoryCacheUtils(){
-
long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory()/8;//得到手机最大允许内存的1/8,即超过指定内存,则开始回收
-
//需要传入允许的内存最大值,虚拟机默认内存16M,真机不一定相同
-
mMemoryCache=new LruCache<String,Bitmap>((int) maxMemory){
-
//用于计算每个条目的大小
-
@Override
-
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
-
int byteCount = value.getByteCount();
-
return byteCount;
-
}
-
};
-
-
}
-
-
/**
-
* 从内存中读图片
-
* @param url
-
*/
-
public Bitmap getBitmapFromMemory(String url) {
-
//Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);//1.强引用方法
-
/*2.弱引用方法
-
SoftReference<Bitmap> bitmapSoftReference = mMemoryCache.get(url);
-
if (bitmapSoftReference != null) {
-
Bitmap bitmap = bitmapSoftReference.get();
-
return bitmap;
-
}
-
*/
-
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
-
return bitmap;
-
-
}
-
-
/**
-
* 往内存中写图片
-
* @param url
-
* @param bitmap
-
*/
-
public void setBitmapToMemory(String url, Bitmap bitmap) {
-
//mMemoryCache.put(url, bitmap);//1.强引用方法
-
/*2.弱引用方法
-
mMemoryCache.put(url, new SoftReference<>(bitmap));
-
*/
-
mMemoryCache.put(url,bitmap);
-
}
-
}
为什么要使用三级缓存
- 如今的 Android App 经常会需要网络交互,通过网络获取图片是再正常不过的事了
- 假如每次启动的时候都从网络拉取图片的话,势必会消耗很多流量。在当前的状况下,对于非wifi用户来说,流量还是很贵的,一个很耗流量的应用,其用户数量级肯定要受到影响
- 特别是,当我们想要重复浏览一些图片时,如果每一次浏览都需要通过网络获取,流量的浪费可想而知
- 所以提出三级缓存策略,通过网络、本地、内存三级缓存图片,来减少不必要的网络交互,避免浪费流量
什么是三级缓存
- 网络缓存, 不优先加载, 速度慢,浪费流量
- 本地缓存, 次优先加载, 速度快
- 内存缓存, 优先加载, 速度最快
三级缓存原理
- 首次加载 Android App 时,肯定要通过网络交互来获取图片,之后我们可以将图片保存至本地SD卡和内存中
- 之后运行 App 时,优先访问内存中的图片缓存,若内存中没有,则加载本地SD卡中的图片
- 总之,只在初次访问新内容时,才通过网络获取图片资源
具体实现及代码
1. 自定义的图片缓存工具类(MyBitmapUtils)
- 通过
new MyBitmapUtils().display(ImageView ivPic, String url)
提供给外部方法进行图片缓存的接口 - 参数含义:ivPic 用于显示图片的ImageView,url 获取图片的网络地址
-
/**
-
* 自定义的BitmapUtils,实现三级缓存
-
*/
-
public class MyBitmapUtils {
-
-
private NetCacheUtils mNetCacheUtils;
-
private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
-
private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
-
-
public MyBitmapUtils(){
-
mMemoryCacheUtils=new MemoryCacheUtils();
-
mLocalCacheUtils=new LocalCacheUtils();
-
mNetCacheUtils=new NetCacheUtils(mLocalCacheUtils,mMemoryCacheUtils);
-
}
-
-
public void disPlay(ImageView ivPic, String url) {
-
ivPic.setImageResource(R.mipmap.pic_item_list_default);
-
Bitmap bitmap;
-
//内存缓存
-
bitmap=mMemoryCacheUtils.getBitmapFromMemory(url);
-
if (bitmap!=null){
-
ivPic.setImageBitmap(bitmap);
-
System.out.println("从内存获取图片啦.....");
-
return;
-
}
-
-
//本地缓存
-
bitmap = mLocalCacheUtils.getBitmapFromLocal(url);
-
if(bitmap !=null){
-
ivPic.setImageBitmap(bitmap);
-
System.out.println("从本地获取图片啦.....");
-
//从本地获取图片后,保存至内存中
-
mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url,bitmap);
-
return;
-
}
-
//网络缓存
-
mNetCacheUtils.getBitmapFromNet(ivPic,url);
-
}
-
}
2. 网络缓存(NetCacheUtils)
- 网络缓存中主要用到了AsyncTask来进行异步数据的加载
- 简单来说,AsyncTask可以看作是一个对handler和线程池的封装,通常,AsyncTask主要用于数据简单时,handler+thread主要用于数据量多且复杂时,当然这也不是必须的,仁者见仁智者见智
- 同时,为了避免内存溢出的问题,我们可以在获取网络图片后。对其进行图片压缩
-
/**
-
* 三级缓存之网络缓存
-
*/
-
public class NetCacheUtils {
-
-
private LocalCacheUtils mLocalCacheUtils;
-
private MemoryCacheUtils mMemoryCacheUtils;
-
-
public NetCacheUtils(LocalCacheUtils localCacheUtils, MemoryCacheUtils memoryCacheUtils) {
-
mLocalCacheUtils = localCacheUtils;
-
mMemoryCacheUtils = memoryCacheUtils;
-
}
-
-
/**
-
* 从网络下载图片
-
* @param ivPic 显示图片的imageview
-
* @param url 下载图片的网络地址
-
*/
-
public void getBitmapFromNet(ImageView ivPic, String url) {
-
new BitmapTask().execute(ivPic, url);//启动AsyncTask
-
-
}
-
-
/**
-
* AsyncTask就是对handler和线程池的封装
-
* 第一个泛型:参数类型
-
* 第二个泛型:更新进度的泛型
-
* 第三个泛型:onPostExecute的返回结果
-
*/
-
class BitmapTask extends AsyncTask<Object, Void, Bitmap> {
-
-
private ImageView ivPic;
-
private String url;
-
-
/**
-
* 后台耗时操作,存在于子线程中
-
* @param params
-
* @return
-
*/
-
@Override
-
protected Bitmap doInBackground(Object[] params) {
-
ivPic = (ImageView) params[0];
-
url = (String) params[1];
-
-
return downLoadBitmap(url);
-
}
-
-
/**
-
* 更新进度,在主线程中
-
* @param values
-
*/
-
@Override
-
protected void onProgressUpdate(Void[] values) {
-
super.onProgressUpdate(values);
-
}
-
-
/**
-
* 耗时方法结束后执行该方法,主线程中
-
* @param result
-
*/
-
@Override
-
protected void onPostExecute(Bitmap result) {
-
if (result != null) {
-
ivPic.setImageBitmap(result);
-
System.out.println("从网络缓存图片啦.....");
-
-
//从网络获取图片后,保存至本地缓存
-
mLocalCacheUtils.setBitmapToLocal(url, result);
-
//保存至内存中
-
mMemoryCacheUtils.setBitmapToMemory(url, result);
-
-
}
-
}
-
}
-
-
/**
-
* 网络下载图片
-
* @param url
-
* @return
-
*/
-
private Bitmap downLoadBitmap(String url) {
-
HttpURLConnection conn = null;
-
try {
-
conn = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
-
conn.setConnectTimeout(5000);
-
conn.setReadTimeout(5000);
-
conn.setRequestMethod("GET");
-
-
int responseCode = conn.getResponseCode();
-
if (responseCode == 200) {
-
//图片压缩
-
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
-
options.inSampleSize=2;//宽高压缩为原来的1/2
-
options.inPreferredConfig=Bitmap.Config.ARGB_4444;
-
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(conn.getInputStream(),null,options);
-
return bitmap;
-
}
-
} catch (IOException e) {
-
e.printStackTrace();
-
} finally {
-
conn.disconnect();
-
}
-
-
return null;
-
}
-
}
3. 本地缓存(LocalCacheUtils)
- 在初次通过网络获取图片后,我们可以在本地SD卡中将图片保存起来
- 可以使用MD5加密图片的网络地址,来作为图片的名称保存
-
/**
-
* 三级缓存之本地缓存
-
*/
-
public class LocalCacheUtils {
-
-
private static final String CACHE_PATH= Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath()+"/WerbNews";
-
-
/**
-
* 从本地读取图片
-
* @param url
-
*/
-
public Bitmap getBitmapFromLocal(String url){
-
String fileName = null;//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
-
try {
-
fileName = MD5Encoder.encode(url);
-
File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
-
-
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(file));
-
-
return bitmap;
-
} catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
-
return null;
-
}
-
-
/**
-
* 从网络获取图片后,保存至本地缓存
-
* @param url
-
* @param bitmap
-
*/
-
public void setBitmapToLocal(String url,Bitmap bitmap){
-
try {
-
String fileName = MD5Encoder.encode(url);//把图片的url当做文件名,并进行MD5加密
-
File file=new File(CACHE_PATH,fileName);
-
-
//通过得到文件的父文件,判断父文件是否存在
-
File parentFile = file.getParentFile();
-
if (!parentFile.exists()){
-
parentFile.mkdirs();
-
}
-
-
//把图片保存至本地
-
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,new FileOutputStream(file));
-
} catch (Exception e) {
-
e.printStackTrace();
-
}
-
-
}
-
}
4. 内存缓存(MemoryCacheUtils)
- 这是本文中最重要且需要重点介绍的部分
- 进行内存缓存,就一定要注意一个问题,那就是内存溢出(OutOfMemory)
-
为什么会造成内存溢出?
- Android 虚拟机默认分配给每个App 16M的内存空间,真机会比16M大,但任会出现内存溢出的情况
- Android 系统在加载图片时是解析每一个像素的信息,再把每一个像素全部保存至内存中
-
图片大小 = 图片的总像素 * 每个像素占用的大小
单色图:每个像素占用1/8个字节,16色图:每个像素占用1/2个字节,256色图:每个像素占用1个字节,24位图:每个像素占用3个字节(常见的rgb构成的图片)
-
例如一张1920x1080的JPG图片,在Android 系统中是以ARGB格式解析的,即一个像素需占用4个字节,图片的大小=1920x1080x4=7M
- 实现方法:
- 通过
HashMap<String,Bitmap>
键值对的方式保存图片,key为地址,value为图片对象,但因是强引用对象,很容易造成内存溢出,可以尝试SoftReference软引用对象 - 通过
HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>
SoftReference 为软引用对象(GC垃圾回收会自动回收软引用对象),但在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache - 通过
LruCache<String,Bitmap>
least recentlly use 最少最近使用算法
会将内存控制在一定的大小内, 超出最大值时会自动回收, 这个最大值开发者自己定
- 通过
-
/**
-
* 三级缓存之内存缓存
-
*/
-
public class MemoryCacheUtils {
-
-
// private HashMap<String,Bitmap> mMemoryCache=new HashMap<>();//1.因为强引用,容易造成内存溢出,所以考虑使用下面弱引用的方法
-
// private HashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mMemoryCache = new HashMap<>();//2.因为在Android2.3+后,系统会优先考虑回收弱引用对象,官方提出使用LruCache
-
private LruCache<String,Bitmap> mMemoryCache;
-
-
public MemoryCacheUtils(){
-
long maxMemory = Runtime.getRuntime().maxMemory()/8;//得到手机最大允许内存的1/8,即超过指定内存,则开始回收
-
//需要传入允许的内存最大值,虚拟机默认内存16M,真机不一定相同
-
mMemoryCache=new LruCache<String,Bitmap>((int) maxMemory){
-
//用于计算每个条目的大小
-
@Override
-
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
-
int byteCount = value.getByteCount();
-
return byteCount;
-
}
-
};
-
-
}
-
-
/**
-
* 从内存中读图片
-
* @param url
-
*/
-
public Bitmap getBitmapFromMemory(String url) {
-
//Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);//1.强引用方法
-
/*2.弱引用方法
-
SoftReference<Bitmap> bitmapSoftReference = mMemoryCache.get(url);
-
if (bitmapSoftReference != null) {
-
Bitmap bitmap = bitmapSoftReference.get();
-
return bitmap;
-
}
-
*/
-
Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);
-
return bitmap;
-
-
}
-
-
/**
-
* 往内存中写图片
-
* @param url
-
* @param bitmap
-
*/
-
public void setBitmapToMemory(String url, Bitmap bitmap) {
-
//mMemoryCache.put(url, bitmap);//1.强引用方法
-
/*2.弱引用方法
-
mMemoryCache.put(url, new SoftReference<>(bitmap));
-
*/
-
mMemoryCache.put(url,bitmap);
-
}
-
}