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-白红宇

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

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发布时间：2019-06-28

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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
     
      > mCacheMap =             new LinkedHashMap
      
       >() {            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
       
        
         > 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
         
           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)); } /** * 清除所有缓存 */ public void clear() { try { for(Map.Entry
           
            
             >entry :mCacheMap.entrySet()) { SoftReference
             
               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
     
       mImageViews = Collections            .synchronizedMap(new WeakHashMap
      
       ());//保存正在加载图片的url     private List
       
         mTaskQueue = new ArrayList
        
         ();    /**     * 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

　　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();    }}

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