Android批量图片加载经典系列——采用二级缓存、异步加载网络图片 – 杰瑞教育

一、问题描述

  Android应用中经常涉及从网络中加载大量图片,为提升加载速度和效率,减少网络流量都会采用二级缓存和异步加载机制,所谓二级缓存就是通过先从内存中获取、再从文件中获取,最后才会访问网络。内存缓存(一级)本质上是Map集合以key-value对的方式存储图片的url和Bitmap信息,由于内存缓存会造成堆内存泄露, 管理相对复杂一些,可采用第三方组件,对于有经验的可自己编写组件,而文件缓存比较简单通常自己封装一下即可。下面就通过案例看如何实现网络图片加载的优化。

二、案例介绍

  案例新闻的列表图片

 

三、主要核心组件

  下面先看看实现一级缓存(内存)、二级缓存(磁盘文件)所编写的组件

1、MemoryCache

  在内存中存储图片(一级缓存), 采用了1个map来缓存图片代码如下:

public class MemoryCache {
// 最大的缓存数
private static final int MAX_CACHE_CAPACITY = 30;
//用Map软引用的Bitmap对象, 保证内存空间足够情况下不会被垃圾回收
private HashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mCacheMap =
new LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>>() {
private static final long serialVersionUID = 1L;
//当缓存数量超过规定大小(返回true)会清除最早放入缓存的
protected boolean removeEldestEntry(
Map.Entry
<String,SoftReference<Bitmap>> eldest){
return size() > MAX_CACHE_CAPACITY;};
};

/**
* 从缓存里取出图片
*
@param id
*
@return 如果缓存有,并且该图片没被释放,则返回该图片,否则返回null
*/
public Bitmap get(String id){
if(!mCacheMap.containsKey(id)) return null;
SoftReference
<Bitmap> ref = mCacheMap.get(id);
return ref.get();
}

/**
* 将图片加入缓存
*
@param id
*
@param bitmap
*/
public void put(String id, Bitmap bitmap){
mCacheMap.put(id,
new SoftReference<Bitmap>(bitmap));
}
/**
* 清除所有缓存
*/
public void clear() {
try {
for(Map.Entry<String,SoftReference<Bitmap>>entry :mCacheMap.entrySet())
{ SoftReference
<Bitmap> sr = entry.getValue();
if(null != sr) {
Bitmap bmp
= sr.get();
if(null != bmp) bmp.recycle();
}
}
mCacheMap.clear();
}
catch (Exception e) {
e.printStackTrace();}
}
}

2、FileCache

  在磁盘中缓存图片(二级缓存),代码如下

public class FileCache {
//缓存文件目录
private File mCacheDir;
/**
* 创建缓存文件目录,如果有SD卡,则使用SD,如果没有则使用系统自带缓存目录
*
@param context
*
@param cacheDir 图片缓存的一级目录
*/
public FileCache(Context context, File cacheDir, String dir){
if(android.os.Environment.getExternalStorageState().equals、(android.os.Environment.MEDIA_MOUNTED))
mCacheDir
= new File(cacheDir, dir);
else
mCacheDir
= context.getCacheDir();// 如何获取系统内置的缓存存储路径
if(!mCacheDir.exists()) mCacheDir.mkdirs();
}
public File getFile(String url){
File f
=null;
try {
//对url进行编辑,解决中文路径问题
String filename = URLEncoder.encode(url,”utf-8″);
f
= new File(mCacheDir, filename);
}
catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}
return f;
}
public void clear(){//清除缓存文件
File[] files = mCacheDir.listFiles();
for(File f:files)f.delete();
}
}

3、编写异步加载组件AsyncImageLoader

  android中采用单线程模型即应用运行在UI主线程中,且Android又是实时操作系统要求及时响应否则出现ANR错误,因此对于耗时操作要求不能阻塞UI主线程,需要开启一个线程处理(如本应用中的图片加载)并将线程放入队列中,当运行完成后再通知UI主线程进行更改,同时移除任务——这就是异步任务,在android中实现异步可通过本系列一中所用到的AsyncTask或者使用thread+handler机制,在这里是完全是通过代码编写实现的,这样我们可以更清晰的看到异步通信的实现的本质,代码如下

public class AsyncImageLoader{
private MemoryCache mMemoryCache;//内存缓存
private FileCache mFileCache;//文件缓存
private ExecutorService mExecutorService;//线程池
//记录已经加载图片的ImageView
private Map<ImageView, String> mImageViews = Collections
.synchronizedMap(
new WeakHashMap<ImageView, String>());
//保存正在加载图片的url
private List<LoadPhotoTask> mTaskQueue = new ArrayList<LoadPhotoTask>();
/**
* 默认采用一个大小为5的线程池
*
@param context
*
@param memoryCache 所采用的高速缓存
*
@param fileCache 所采用的文件缓存
*/
public AsyncImageLoader(Context context, MemoryCache memoryCache, FileCache fileCache) {
mMemoryCache
= memoryCache;
mFileCache
= fileCache;
mExecutorService
= Executors.newFixedThreadPool(5);//建立一个容量为5的固定尺寸的线程池(最大正在运行的线程数量)
}
/**
* 根据url加载相应的图片
*
@param url
*
@return 先从一级缓存中取图片有则直接返回,如果没有则异步从文件(二级缓存)中取,如果没有再从网络端获取
*/
public Bitmap loadBitmap(ImageView imageView, String url) {
//先将ImageView记录到Map中,表示该ui已经执行过图片加载了
mImageViews.put(imageView, url);
Bitmap bitmap
= mMemoryCache.get(url);//先从一级缓存中获取图片
if(bitmap == null) {
enquequeLoadPhoto(url, imageView);
//再从二级缓存和网络中获取
}
return bitmap;
}

/**
* 加入图片下载队列
*
@param url
*/
private void enquequeLoadPhoto(String url, ImageView imageView) {
//如果任务已经存在,则不重新添加
if(isTaskExisted(url))
return;
LoadPhotoTask task
= new LoadPhotoTask(url, imageView);
synchronized (mTaskQueue) {
mTaskQueue.add(task);
//将任务添加到队列中
}
mExecutorService.execute(task);
//向线程池中提交任务,如果没有达到上限(5),则运行否则被阻塞
}

/**
* 判断下载队列中是否已经存在该任务
*
@param url
*
@return
*/
private boolean isTaskExisted(String url) {
if(url == null)
return false;
synchronized (mTaskQueue) {
int size = mTaskQueue.size();
for(int i=0; i<size; i++) {
LoadPhotoTask task
= mTaskQueue.get(i);
if(task != null && task.getUrl().equals(url))
return true;
}
}
return false;
}

/**
* 从缓存文件或者网络端获取图片
*
@param url
*/
private Bitmap getBitmapByUrl(String url) {
File f
= mFileCache.getFile(url);//获得缓存图片路径
Bitmap b = ImageUtil.decodeFile(f);//获得文件的Bitmap信息
if (b != null)//不为空表示获得了缓存的文件
return b;
return ImageUtil.loadBitmapFromWeb(url, f);//同网络获得图片
}

/**
* 判断该ImageView是否已经加载过图片了(可用于判断是否需要进行加载图片)
*
@param imageView
*
@param url
*
@return
*/
private boolean imageViewReused(ImageView imageView, String url) {
String tag
= mImageViews.get(imageView);
if (tag == null || !tag.equals(url))
return true;
return false;
}

private void removeTask(LoadPhotoTask task) {
synchronized (mTaskQueue) {
mTaskQueue.remove(task);
}
}

class LoadPhotoTask implements Runnable {
private String url;
private ImageView imageView;
LoadPhotoTask(String url, ImageView imageView) {
this.url = url;
this.imageView = imageView;
}

@Override
public void run() {
if (imageViewReused(imageView, url)) {//判断ImageView是否已经被复用
removeTask(this);//如果已经被复用则删除任务
return;
}
Bitmap bmp
= getBitmapByUrl(url);//从缓存文件或者网络端获取图片
mMemoryCache.put(url, bmp);// 将图片放入到一级缓存中
if (!imageViewReused(imageView, url)) {//若ImageView未加图片则在ui线程中显示图片
BitmapDisplayer bd = new BitmapDisplayer(bmp, imageView, url); Activity a = (Activity) imageView.getContext();
a.runOnUiThread(bd);
//在UI线程调用bd组件的run方法,实现为ImageView控件加载图片
}
removeTask(
this);//从队列中移除任务
}
public String getUrl() {
return url;
}
}

/**
*
*由UI线程中执行该组件的run方法
*/
class BitmapDisplayer implements Runnable {
private Bitmap bitmap;
private ImageView imageView;
private String url;
public BitmapDisplayer(Bitmap b, ImageView imageView, String url) {
bitmap
= b;
this.imageView = imageView;
this.url = url;
}
public void run() {
if (imageViewReused(imageView, url))
return;
if (bitmap != null)
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}

/**
* 释放资源
*/
public void destroy() {
mMemoryCache.clear();
mMemoryCache
= null;
mImageViews.clear();
mImageViews
= null;
mTaskQueue.clear();
mTaskQueue
= null;
mExecutorService.shutdown();
mExecutorService
= null;
}
}

  编写完成之后,对于异步任务的执行只需调用AsyncImageLoader中的loadBitmap()方法即可非常方便,对于AsyncImageLoader组件的代码最好结合注释好好理解一下,这样对于Android中线程之间的异步通信就会有深刻的认识。

4、工具类ImageUtil

public class ImageUtil {
/**
* 从网络获取图片,并缓存在指定的文件中
*
@param url 图片url
*
@param file 缓存文件
*
@return
*/
public static Bitmap loadBitmapFromWeb(String url, File file) {
HttpURLConnection conn
= null;
InputStream is
= null;
OutputStream os
= null;
try {
Bitmap bitmap
= null;
URL imageUrl
= new URL(url);
conn
= (HttpURLConnection) imageUrl.openConnection();
conn.setConnectTimeout(
30000);
conn.setReadTimeout(
30000);
conn.setInstanceFollowRedirects(
true);
is
= conn.getInputStream();
os
= new FileOutputStream(file);
copyStream(is, os);
//将图片缓存到磁盘中
bitmap = decodeFile(file);
return bitmap;
}
catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
return null;
}
finally {
try {
if(os != null) os.close();
if(is != null) is.close();
if(conn != null) conn.disconnect();
}
catch (IOException e) { }
}
}

public static Bitmap decodeFile(File f) {
try {
return BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, null);
}
catch (Exception e) { }
return null;
}
private static void copyStream(InputStream is, OutputStream os) {
final int buffer_size = 1024;
try {
byte[] bytes = new byte[buffer_size];
for (;;) {
int count = is.read(bytes, 0, buffer_size);
if (count == -1)
break;
os.write(bytes,
0, count);
}
}
catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}

四、测试应用

 组件之间的时序图:

 

1、编写MainActivity

public class MainActivity extends Activity {
ListView list;
ListViewAdapter adapter;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
list
=(ListView)findViewById(R.id.list);
adapter
=new ListViewAdapter(this, mStrings);
list.setAdapter(adapter);
}
public void onDestroy(){
list.setAdapter(
null);
super.onDestroy();
adapter.destroy();
}
private String[] mStrings={
“http://news.21-sun.com/UserFiles/x_Image/x_20150606083511_0.jpg”,
“http://news.21-sun.com/UserFiles/x_Image/x_20150606082847_0.jpg”,
…..};
}

2、编写适配器

public class ListViewAdapter extends BaseAdapter {
private Activity mActivity;
private String[] data;
private static LayoutInflater inflater=null;
private AsyncImageLoader imageLoader;//异步组件

public ListViewAdapter(Activity mActivity, String[] d) {
this.mActivity=mActivity;
data
=d;
inflater
= (LayoutInflater)mActivity.getSystemService(
Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);
MemoryCache mcache
=new MemoryCache();//内存缓存
File sdCard = android.os.Environment.getExternalStorageDirectory();//获得SD卡
File cacheDir = new File(sdCard, “jereh_cache” );//缓存根目录
FileCache fcache=new FileCache(mActivity, cacheDir, “news_img”);//文件缓存
imageLoader = new AsyncImageLoader(mActivity, mcache,fcache);
}
public int getCount() {
return data.length;
}
public Object getItem(int position) {
return position;
}
public long getItemId(int position) {
return position;
}

public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
ViewHolder vh
=null;
if(convertView==null){
convertView
= inflater.inflate(R.layout.item, null);
vh
=new ViewHolder();
vh.tvTitle
=(TextView)convertView.findViewById(R.id.text);
vh.ivImg
=(ImageView)convertView.findViewById(R.id.image);
convertView.setTag(vh);
}
else{
vh
=(ViewHolder)convertView.getTag();
}
vh.tvTitle.setText(
“标题信息测试———— “+position);
vh.ivImg.setTag(data[position]);
//异步加载图片,先从一级缓存、再二级缓存、最后网络获取图片
Bitmap bmp = imageLoader.loadBitmap(vh.ivImg, data[position]);
if(bmp == null) {
vh.ivImg.setImageResource(R.drawable.default_big);
}
else {
vh.ivImg.setImageBitmap(bmp);
}
return convertView;
}
private class ViewHolder{
TextView tvTitle;
ImageView ivImg;
}
public void destroy() {
imageLoader.destroy();
}
}

 

  想要了解更多内容的小伙伴,可以点击查看源码,亲自运行测试。

  疑问咨询或技术交流,请加入官方QQ群:JRedu技术交流 (452379712)

 

作者:杰瑞教育
出处:http://www.cnblogs.com/jerehedu/ 
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