本文介紹了如何使用緩存來(lái)提高UI的載入輸入和滑動(dòng)的流暢性。使用內(nèi)存緩存、使用磁盤緩存、處理配置改變事件等方法將會(huì)有效的解決這個(gè)問(wèn)題。

在您的UI中顯示單個(gè)圖片是非常簡(jiǎn)單的，如果您需要一次顯示很多圖片就有點(diǎn)復(fù)雜了。在很多情況下(例如使用 ListView, GridView 或者 ViewPager控件)，顯示在屏幕上的圖片以及即將顯示在屏幕上的圖片數(shù)量是非常大的(例如在圖庫(kù)中瀏覽大量圖片)。

在這些控件中，當(dāng)一個(gè)子控件不顯示的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)重用該控件來(lái)循環(huán)顯示 以便減少對(duì)內(nèi)存的消耗。同時(shí)垃圾回收機(jī)制還會(huì)釋放那些已經(jīng)載入內(nèi)存中的Bitmap資源(假設(shè)您沒(méi)有強(qiáng)引用這些Bitmap)。一般來(lái)說(shuō)這樣都是不錯(cuò)的，但是在用戶來(lái)回滑動(dòng)屏幕的時(shí)候，為了保證UI的流暢性和載入圖片的效率，您需要避免重復(fù)的處理這些需要顯示的圖片。 使用內(nèi)存緩存和磁盤緩存可以解決這個(gè)問(wèn)題，使用緩存可以讓控件快速的加載已經(jīng)處理過(guò)的圖片。

本文介紹如何使用緩存來(lái)提高UI的載入輸入和滑動(dòng)的流暢性。

使用內(nèi)存緩存

內(nèi)存緩存提高了訪問(wèn)圖片的速度，但是要占用不少內(nèi)存。 LruCache類(在API 4之前可以使用Support Library 中的類 )特別適合緩存Bitmap， 把最近使用到的Bitmap對(duì)象用強(qiáng)引用保存起來(lái)(保存到LinkedHashMap中)，當(dāng)緩存數(shù)量達(dá)到預(yù)定的值的時(shí)候，把不經(jīng)常使用的對(duì)象刪除。

注意: 過(guò)去，實(shí)現(xiàn)內(nèi)存緩存的常用做法是使用SoftReference 或者WeakReference bitmap 緩存，但是不推薦使用這種方式。從Android 2.3 (API Level 9) 開始，垃圾回收開始強(qiáng)制的回收掉 soft/weak 引用 從而導(dǎo)致這些緩存沒(méi)有任何效率的提升。

另外，在 Android 3.0 (API Level 11)之前，這些緩存的Bitmap數(shù)據(jù)保存在底層內(nèi)存(native memory)中，并且達(dá)到預(yù)定條件后也不會(huì)釋放這些對(duì)象，從而可能導(dǎo)致程序超過(guò)內(nèi)存限制并崩潰。

在使用 LruCache 的時(shí)候，需要考慮如下一些因素來(lái)選擇一個(gè)合適的緩存數(shù)量參數(shù)：

• 程序中還有多少內(nèi)存可用
• 同時(shí)在屏幕上顯示多少圖片?要先緩存多少圖片用來(lái)顯示到即將看到的屏幕上?
• 設(shè)備的屏幕尺寸和屏幕密度是多少?超高的屏幕密度(xhdpi 例如 Galaxy Nexus)
• 設(shè)備顯示同樣的圖片要比低屏幕密度(hdpi 例如 Nexus S)設(shè)備需要更多的內(nèi)存。
• 圖片的尺寸和格式?jīng)Q定了每個(gè)圖片需要占用多少內(nèi)存
• 圖片訪問(wèn)的頻率如何?一些圖片的訪問(wèn)頻率要比其他圖片高很多?如果是這樣的話，您可能需要把這些經(jīng)常訪問(wèn)的圖片放到內(nèi)存中。
• 在質(zhì)量和數(shù)量上如何平衡?有些情況下保存大量的低質(zhì)量的圖片是非常有用的，當(dāng)需要的情況下使用后臺(tái)線程來(lái)加入一個(gè)高質(zhì)量版本的圖片。

這里沒(méi)有***配方可以適合所有的程序，您需要分析您的使用情況并在指定自己的緩存策略。使用太小的緩存并不能起到應(yīng)有的效果，而使用太大的緩存會(huì)消耗更多

的內(nèi)存從而有可能導(dǎo)致 java.lang.OutOfMemory 異常或者留下很少的內(nèi)存供您的程序其他功能使用。

下面是一個(gè)使用 LruCache 緩存的示例:

private LruCache<string, bitmap=""> mMemoryCache;  
 
@Override  
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    ...  
    // Get memory class of this device, exceeding this amount will throw an  
    // OutOfMemory exception.  
    final int memClass = ((ActivityManager) context.getSystemService(  
            Context.ACTIVITY_SERVICE)).getMemoryClass();  
 
    // Use 1/8th of the available memory for this memory cache.  
    final int cacheSize = 1024 * 1024 * memClass / 8;  
 
    mMemoryCache = new LruCache<string, bitmap="">(cacheSize) {  
        @Override  
        protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {  
            // The cache size will be measured in bytes rather than number of items.  
            return bitmap.getByteCount();  
        }  
    };  
    ...  
}                                                                
public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {  
    if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {  
        mMemoryCache.put(key, bitmap);  
    }  
}                                                                
public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) {  
    return mMemoryCache.get(key);  
}  

注意: 在這個(gè)示例中，該程序的1/8內(nèi)存都用來(lái)做緩存用了。在一個(gè)normal/hdpi設(shè)備中，這至少有4MB(32/8)內(nèi)存。

在一個(gè)分辨率為 800×480的設(shè)備中，滿屏的GridView全部填充上圖片將會(huì)使用差不多1.5MB(800*480*4 bytes)的內(nèi)存，所以這樣差不多在內(nèi)存中緩存了2.5頁(yè)的圖片。

當(dāng)在 ImageView 中顯示圖片的時(shí)候，先檢查L(zhǎng)ruCache 中是否存在。如果存在就使用緩存后的圖片，如果不存在就啟動(dòng)后臺(tái)線程去載入圖片并緩存：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {  
    final String imageKey = String.valueOf(resId);  
    final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey);  
    if (bitmap != null) {  
        mImageView.setImageBitmap(bitmap);  
    } else {  
        mImageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder);  
        BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(mImageView);  
        task.execute(resId);  
    }  
}  

BitmapWorkerTask 需要把新的圖片添加到緩存中:

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<integer, void,="" bitmap=""> {  
    ...  
    // Decode image in background.  
    @Override  
    protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {  
        final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(  
                getResources(), params[0], 100, 100));  
        addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap);  
        return bitmap;  
    }  
    ...  
}  

下頁(yè)將為您介紹其它兩種方法使用磁盤緩存和處理配置改變事件

使用磁盤緩存

在訪問(wèn)最近使用過(guò)的圖片中，內(nèi)存緩存速度很快，但是您無(wú)法確定圖片是否在緩存中存在。像GridView 這種控件可能具有很多圖片需要顯示，很快圖片數(shù)據(jù)就填滿了緩存容量。

同時(shí)您的程序還可能被其他任務(wù)打斷，比如打進(jìn)的電話 — 當(dāng)您的程序位于后臺(tái)的時(shí)候，系統(tǒng)可能會(huì)清楚到這些圖片緩存。一旦用戶恢復(fù)使用您的程序，您還需要重新處理這些圖片。

在這種情況下，可以使用磁盤緩存來(lái)保存這些已經(jīng)處理過(guò)的圖片，當(dāng)這些圖片在內(nèi)存緩存中不可用的時(shí)候，可以從磁盤緩存中加載從而省略了圖片處理過(guò)程。

當(dāng)然， 從磁盤載入圖片要比從內(nèi)存讀取慢很多，并且應(yīng)該在非UI線程中載入磁盤圖片。

注意: 如果緩存的圖片經(jīng)常被使用的話，可以考慮使用ContentProvider ，例如在圖庫(kù)程序中就是這樣干滴。

在示例代碼中有個(gè)簡(jiǎn)單的 DiskLruCache 實(shí)現(xiàn)。然后，在Android 4.0中包含了一個(gè)更加可靠和推薦使用的DiskLruCache(libcore/luni/src/main/java/libcore/io/DiskLruCache.java)。您可以很容易的把這個(gè)實(shí)現(xiàn)移植到4.0之前的版本中使用(來(lái) href=”http://www.google.com/search?q=disklrucache”>Google一下 看看其他人是否已經(jīng)這樣干了!)。

這里是一個(gè)更新版本的 DiskLruCache ：

private DiskLruCache mDiskCache;  
private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10; // 10MB  
private static final String DISK_CACHE_SUBDIR = "thumbnails";  
 
@Override  
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    ...  
    // Initialize memory cache  
    ...  
    File cacheDir = getCacheDir(this, DISK_CACHE_SUBDIR);  
    mDiskCache = DiskLruCache.openCache(this, cacheDir, DISK_CACHE_SIZE);  
    ...  
}                                 
class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<integer, void,="" bitmap=""> {  
    ...  
    // Decode image in background.  
    @Override  
    protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {  
        final String imageKey = String.valueOf(params[0]);  
 
        // Check disk cache in background thread  
        Bitmap bitmap = getBitmapFromDiskCache(imageKey);  
 
        if (bitmap == null) { // Not found in disk cache  
            // Process as normal  
            final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(  
                    getResources(), params[0], 100, 100));  
        }                                
        // Add final bitmap to caches  
        addBitmapToCache(String.valueOf(imageKey, bitmap);  
 
        return bitmap;  
    }  
    ...  
}                                 
public void addBitmapToCache(String key, Bitmap bitmap) {  
    // Add to memory cache as before  
    if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {  
        mMemoryCache.put(key, bitmap);  
    }                                 
    // Also add to disk cache  
    if (!mDiskCache.containsKey(key)) {  
        mDiskCache.put(key, bitmap);  
    }  
}                                 
public Bitmap getBitmapFromDiskCache(String key) {  
    return mDiskCache.get(key);  
}                                 
// Creates a unique subdirectory of the designated app cache directory. Tries to use external  
// but if not mounted, falls back on internal storage.  
public static File getCacheDir(Context context, String uniqueName) {  
    // Check if media is mounted or storage is built-in, if so, try and use external cache dir  
    // otherwise use internal cache dir  
    final String cachePath = Environment.getExternalStorageState() == Environment.MEDIA_MOUNTED  
            || !Environment.isExternalStorageRemovable() ?  
                    context.getExternalCacheDir().getPath() : context.getCacheDir().getPath();  
    return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);  
}  

在UI線程中檢測(cè)內(nèi)存緩存，在后臺(tái)線程中檢測(cè)磁盤緩存。磁盤操作從來(lái)不應(yīng)該在UI線程中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)圖片處理完畢后，最終的結(jié)果會(huì)同時(shí)添加到內(nèi)存緩存和磁盤緩存中以便將來(lái)使用。

處理配置改變事件

運(yùn)行時(shí)的配置變更 — 例如 屏幕方向改變 — 導(dǎo)致Android摧毀正在運(yùn)行的Activity，然后使用新的配置從新啟動(dòng)該Activity (詳情，參考這里 Handling Runtime Changes)。

您需要注意避免在配置改變的時(shí)候?qū)е轮匦绿幚硭械膱D片，從而提高用戶體驗(yàn)。

幸運(yùn)的是，您在 使用內(nèi)存緩存 部分已經(jīng)有一個(gè)很好的圖片緩存了。該緩存可以通過(guò)Fragment (Fragment會(huì)通過(guò)setRetainInstance(true)函數(shù)保存起來(lái))來(lái)傳遞給新的Activity

當(dāng)Activity重新啟動(dòng) 后，F(xiàn)ragment 被重新附加到Activity中，您可以通過(guò)該Fragment來(lái)獲取緩存對(duì)象。

下面是一個(gè)在 Fragment中保存緩存的示例:

private LruCache<string, bitmap=""> mMemoryCache;                   
@Override  
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    ...  
    RetainFragment mRetainFragment = RetainFragment.findOrCreateRetainFragment(getFragmentManager());  
    mMemoryCache = RetainFragment.mRetainedCache;  
    if (mMemoryCache == null) {  
        mMemoryCache = new LruCache<string, bitmap="">(cacheSize) {  
            ... // Initialize cache here as usual  
        }  
        mRetainFragment.mRetainedCache = mMemoryCache;  
    }  
    ...  
}                   
class RetainFragment extends Fragment {  
    private static final String TAG = "RetainFragment";  
    public LruCache<string, bitmap=""> mRetainedCache;  
 
    public RetainFragment() {}                   
    public static RetainFragment findOrCreateRetainFragment(FragmentManager fm) {  
        RetainFragment fragment = (RetainFragment) fm.findFragmentByTag(TAG);  
        if (fragment == null) {  
            fragment = new RetainFragment();  
        }  
        return fragment;  
    }                   
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        <strong>setRetainInstance(true);</strong>  
    }  
}  

此外您可以嘗試分別使用和不使用Fragment來(lái)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的屏幕方向來(lái)查看具體的圖片載入情況。