安卓快取之LruCache及設計（非同步+快取）圖片載入器LruCacheImageLoader

cxmscb發表於2016-08-25
安卓快取非同步

一、LruCache

LruCache是一套記憶體快取的解決方案，演算法基於LRU。
LRU：Least Recently Used（近期最少使用）。LruCache基於LRU演算法的快取策略。

  1. LruCache是一個泛型類，其以強引用的方式儲存外界的快取物件。當記憶體快取達到設定的最大值時，則將記憶體快取中近期最少使用的物件移除，有效的避免了OOM的出現。

    Java的四種引用

一、LruCache的基本使用

LruCache一般使用來快取圖片，下面以快取Bitmap為例

  1. 建立一個key為String型別，value為Bitmap型別的LruCache

    private LruCache<String, Bitmap> mCache;

  2. 初始化LruCache，並指定LruCache的快取大小

    //獲取應用程式最大可用記憶體
int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();

//指定快取大小
int cacheSize = maxMemory / 8;

mCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
    @Override
    protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {

        //返回Bitmap的實際大小 （單位應與maxMemory一致）
        return value.getByteCount();

    }
};

  3. 獲取快取

    mCache.get(key);

  4. 新增快取 

    mCache.put(key,value);

  5. 移除某個鍵的快取

    mCache.remove(key);

  6. 清空快取

    mCache.evictAll()

二、使用LruCache封裝圖片載入快取器

根據LruCache，我們可以將它封裝在LruCacheImageLoader來對圖片進行快取。設計模式為使用單例模式來設計：

在Logcat中列印非同步任務個數：

package com.cxmscb.cxm.cacheproject;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.AsyncTask;
import android.support.v4.util.LruCache;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.ListView;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import java.net.URLConnection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

/**
 * Created by cxm on 2016/8/25.
 */
public class LruCacheImageLoader {

    private LruCache<String,Bitmap> mCache;

    // 儲存非同步任務的集合
    private Set<LruCacheAsyncTask> mTaskSet;

    /*ImageLoader的單例*/
    private static LruCacheImageLoader mImageLoader;

    private Context mContext;

    private LruCacheImageLoader(Context context){

        this.mContext = context;
        mTaskSet = new HashSet<>();

        int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
        int cacheSize = maxMemory / 8;
        // 初始化LruCache
        mCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize){
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                return value.getByteCount();
            }
        };
    }


    // 獲取LruCacheImageLoader的例項(帶同步鎖)
    public static LruCacheImageLoader getInstance(Context context){


        if(mImageLoader==null){
            synchronized (LruCacheImageLoader.class){
                if(mImageLoader==null)
                    mImageLoader = new LruCacheImageLoader(context);
            }
        }
        return  mImageLoader;
    }


    // 根據key值獲取快取中的圖片
    private Bitmap getBitmapFromMemory(String url){
        return mCache.get(url);
    }




    //將一張圖片儲存到LruCache中。
    private void putBitmapToMemory(String url, Bitmap bitmap) {
        if (getBitmapFromMemory(url) == null) {
            mCache.put(url, bitmap);
        }
    }


    /*------------以上的LruCache的使用-------------*/

    /*
     * 對外方法：普通地載入圖片到imageView中
     */
    public void displayImage(ImageView iv, final String url) {

            //從快取中取出圖片
            Bitmap bitmap = getBitmapFromMemory(url);
            //如果快取中沒有，先設為預設圖片
            if (bitmap == null) {
                LruCacheAsyncTask task = new LruCacheAsyncTask(iv);
                task.execute(url);
                mTaskSet.add(task);
            } else {
                //如果快取中有 直接設定
                iv.setImageBitmap(bitmap);
            }

    }


    /**
     * 對外方法：為listview載入從start到end的所有的Image
     *
     */
    public void loadTagImageViewInListView(int start, int end, String[] tagUrls, ListView mListView) {

        Drawable.ConstantState aConstantState = mContext.getResources().getDrawable(R.drawable.loading).getConstantState();

        for (int i = start; i < end; i++) {
            String url = tagUrls[i];
            ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(url);
            // 判斷圖片是否載入過，以免新建多個asynctask
            if (imageView.getDrawable().getConstantState().equals(aConstantState)) {
                displayImage(imageView, url);
            }
        }
        Log.i("num of asynctask","  "+mTaskSet.size());
    }


    private class LruCacheAsyncTask extends AsyncTask<String,Void,Bitmap>{


        private ImageView imageView;



        public LruCacheAsyncTask(ImageView imageView){
            this.imageView = imageView;
        }

        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... strings) {
            Bitmap bitmap = getBitmapFromUrl(strings[0]);

            // 將bitmap快取到LruCache中
            if(bitmap!=null){
                putBitmapToMemory(strings[0],bitmap);
            }

            return bitmap;
        }


        @Override
        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
            super.onPostExecute(bitmap);
            if (imageView != null && bitmap != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
            mTaskSet.remove(this);
            Log.i("num of asynctask","  "+mTaskSet.size());
        }

        private Bitmap getBitmapFromUrl(String urlPath) {
            Bitmap bitmap = null;
            try {
                URL url = new URL(urlPath);
                URLConnection conn = url.openConnection();
                conn.connect();
                InputStream in;
                in = conn.getInputStream();
                bitmap = BitmapFactory.decodeStream(in);
                // TODO Auto-generated catch block
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return bitmap;
        }

    }


    /**
     * 停止所有當前正在執行的任務
     */
    public void cancelAllTask() {

        if (mTaskSet != null) {
            for (LruCacheAsyncTask task : mTaskSet) {
                task.cancel(false);
            }
            mTaskSet.clear();
            Log.i("num of asynctask","  "+mTaskSet.size());
        }
    }


}

三、 使用LruCacheImageLoader來載入網路圖片:

一、專案效果圖：

首先是ListView上下滑動時不載入圖片，停止滑動才開始載入圖片

這裡寫圖片描述

在Logcat中檢視載入圖片的非同步任務個數：

滑動時非同步任務個數為0，滑動停止時任務數為ListView中的item可見數，然後遞減，最後為0，再次滑動/停止時一直為0。主要是利用了下面的優化。

二、對ListView載入圖片的優化：

監聽ListView滾動狀態，只有當其靜止的時候才非同步載入網路圖片資料。（第一次進入也載入圖片）

listView.setOnScrollListener(new AbsListView.OnScrollListener() {
            @Override
            public void onScrollStateChanged(AbsListView absListView, int scrollState) {
                if(scrollState==SCROLL_STATE_IDLE){
                   lruCacheImageLoader.loadTagImageViewInListView(mStart,mEnd,urls,listView);
                }else {
                    // 以免產生太多無用的asynctask
                    lruCacheImageLoader.cancelAllTask();
                }
            }

        @Override
        public void onScroll(AbsListView view, int firstVisibleItem, int visibleItemCount, int totalItemCount) {
            mStart = firstVisibleItem;
            mEnd = firstVisbleItem + visibleItemCount;
            if(mFirstIn && visibleItemCount > 0){
                lruCacheImageLoader.loadTagImageViewInListView(mStart,mEnd,urls,listView);
                mFirstIn = false;
            }
        }
    });

完整專案地址：Github地址

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