緩存策略是一個通用的思想，實際開發中經常需要用 Bitmap 做緩存。
12.1 Bitmap 的高效加載
BitmapFactory 類提供了四個加載圖片的方法：
- decodeFile： 支持從文件系統中加載一個 Bitmap 對象，間接調用 decodeStream
- decodeResource：支持從資源中加載一個 Bitmap 對象，間接調用 decodeStream
- decodeStream：支持從輸入流中加載一個 Bitmap 對象
- decodeByteArray：支持從字節數組中加載一個 Bitmap 對象
這四類方法最終是在 Android 的底層實現的，對應這 BitmapFactory 類的幾個 native 方法。并且都支持使用 BitmapFactory.options 參數對一個圖片進行采樣縮放。主要是用到它的 inSampleSize 參數，及采樣率。
一張儲存格式為ARGB8888 的 1024*1024 像素圖片，那么它占有的內存是 1024*1024*4 即 4MB。
- inSampleSize 為1：占有的內存是 1024*1024*4 即 4MB。
- inSampleSize 為2：占有的內存是 512*512*4 即 1MB。（1/4）
- inSampleSize 為4：占有的內存是 256*256*4 即 0.25MB。（1/16）
12.2 Android 中的緩存策略
目前常用的一種緩存算法是 LRU（Last Recently Used），LRU 是近期少用算法，它的核心思想是當緩存滿時，會優先淘汰那些近期最少使用的緩存對象，采用 LRU 算法的緩存有兩種：
LruCache：內存緩存
DiskLruCache：磁盤緩存
12.2.1 LruCache
LruCache 是一個泛型類，它的內部采用 LinkedHashMap 以強引用的方法存儲外界的緩存對象，其提供了 get 和 put 方法。
public class LruCache<K, V> {
private final LinkedHashMap<K, V> map;
...
強引用：直接對對象引用；
軟引用：當一個對象只有軟引用存在時，系統內存不足時就會被 gc 回收；
弱引用：當一個對象只有弱引用存在時，此對象會隨時被 gc 回收；
典型的 LruCache 初始化過程：
// 緩存總容量 / 1024 轉化 KB 單位
int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);
int cacheSize = maxMemory / 8;
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
// bitmap.getByteCount() / 1024 獲取 bitmap 的占用大小
return bitmap.getByteCount() / 1024;
}
};
只需要提供緩存總容量大小并重寫 sizeOf 方法即可。
- sizeOf：計算緩存對象的大小
12.2.2 DiskLruCache
DiskLruCache 通過將緩存對象寫入文件系統從而實現緩存的效果。DiskLruCache 不是 Android 的一部分，需要另外下載：DiskLruCache.java 源碼 （需要 科學上網），源碼并不能直接在 Android 中使用，還需要修改。修改后的 DiskLruCache.java
1. DiskLruCache 的創建
public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize)
throws IOException {
directory：磁盤緩存的存儲路徑。
SD 上的緩存目錄：/sdcard/Android/data/package_name/cache 目錄，當應用被卸載后會被刪除。
其他目錄：應用卸載后依然存在，包括 SD 卡上的指定目錄和應用 data 中的其他目錄。
appVersion：應用版本號，一般設為 1 即可。（作用不大）
valueCount：單個節點對用的版本號，一般設為 1 即可。
maxSize：緩存的總大小，超出這個設定值后，DiskLruCache 會清除一些緩存。
private static final long DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 50; // 50M
File diskCacheDir = getDiskCacheDir(mContext, "bitmap");
if (!diskCacheDir.exists()) {
diskCacheDir.mkdirs();
}
mDiskLruCache = DiskLruCache.open(diskCacheDir, 1, 1, DISK_CACHE_SIZE);
2. DiskLruCache 的緩存添加
DiskLruCache 的緩存添加的操作是通過 Editor 完成的，Editor 表示一個緩存對象的編輯對象，根據 key 通過 edit() 來獲取 Editor 對象
- edit()：DiskLruCache 不允許同時編輯一個緩存對象，如果這個緩存正在被編輯，那么 edit 會返回 null。
在 Android 中 url 不能直接作為 key，因為 url 中很有可能有特殊字符，一般采用 url 的 md5 值作為 key。
MD5 加密
由于 DiskLruCache.open 方法中設置一個節點（valueCount 為 1）只有一個數據，因此下面的 DISK_CACHE_INDEX 常量直接設置為 0 即可：
// hashKeyFormUrl 返回 MD5 算法結果
String key = hashKeyFormUrl(url);
//獲取 editor 對象
DiskLruCache.Editor editor = mDiskLruCache.edit(key);
if (editor != null) {
// 創建文件輸出流
OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(DISK_CACHE_INDEX);
if (downloadUrlToStream(url, outputStream)) {
// 提交寫入操作
editor.commit();
} else {
// 回退整個操作
editor.abort();
}
mDiskLruCache.flush();
}
/**
* http 下載到磁盤緩存
*/
public boolean downloadUrlToStream(String urlString,
OutputStream outputStream) {
HttpURLConnection urlConnection = null;
BufferedOutputStream out = null;
BufferedInputStream in = null;
try {
final URL url = new URL(urlString);
urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(),
IO_BUFFER_SIZE);
out = new BufferedOutputStream(outputStream, IO_BUFFER_SIZE);
int b;
while ((b = in.read()) != -1) {
out.write(b);
}
return true;
} catch (IOException e) {
Log.e(TAG, "downloadBitmap failed." + e);
} finally {
if (urlConnection != null) {
urlConnection.disconnect();
}
//關閉流
MyUtils.close(out);
MyUtils.close(in);
}
return false;
}
3. DiskLruCache 的緩存查找
通過 key 得到 snapShot 對象，通過 snapShot 可以獲得緩存的文件輸入流，再轉化 bitmap
String key = hashKeyFormUrl(url);
DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskLruCache.get(key);
if (snapShot != null) {
FileInputStream fileInputStream = (FileInputStream) snapShot.getInputStream(DISK_CACHE_INDEX);
//該方法返回與此文件輸入流有關的文件描述符對象
FileDescriptor fileDescriptor = fileInputStream.getFD();
//decodeSampledBitmapFromFileDescriptor 封裝了 bitmap 縮放方法。
bitmap = mImageResizer.decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(fileDescriptor,
reqWidth, reqHeight);
if (bitmap != null) {
addBitmapToMemoryCache(key, bitmap);
}
}
FileInputStream 是一種有序的文件流，兩次 decodeStream 調用會影響了文件流的位置屬性，導致第二次 decodeStream 時得到 null。為了解決這個問題，可以通過文件流來得到它所對應的文件描述符，然后通過 BitmapFactory.decodeFileDescriptor 方法來加載一張縮放后的圖片。
public Bitmap decodeSampledBitmapFromFileDescriptor(FileDescriptor fd, int reqWidth, int reqHeight) {
// First decode with inJustDecodeBounds=true to check dimensions
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
// Calculate inSampleSize
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,
reqHeight);
// Decode bitmap with inSampleSize set
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fd, null, options);
}
12.2.3 ImageLoader 的實現
一般來說，一個優秀的 ImageLoader 應該具備如下功能：
圖片的同步加載；
圖片的異步加載；
圖片的壓縮；
內存緩存；
磁盤緩存；
網絡拉取；
本章源碼 (https://github.com/singwhatiwanna/android-art-res/tree/master/Chapter_12)
