【Android 内存优化】Bitmap 内存缓存 ( Bitmap 缓存策略 | LruCache 内存缓存 | LruCache 常用操作 | 工具类代码 )

韩曙亮

发布于 2023-03-27 21:55:30

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发布于 2023-03-27 21:55:30

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文章目录

官方参考 : Google 官方提供的内存优化参考 ;

Glide 开源库 : 官方建议凡是使用到 Bitmap 解码 , 显示 , 缓存等操作 , 直接使用 Glide 开源库进行上述操作 , 不建议直接操作 Bitmap 对象 ;

一、Bitmap 内存缓存策略

1 . Android 2.3.3（API 级别 10）及以下的版本中 , 使用 Bitmap 对象的 recycle 方法回收内存 ;

2 . Android 3.0（API 级别 11）及以上的版本中 , 使用新引入的 Bitmap 内存复用机制 , 通过设置 BitmapFactory.Options.inBitmap 字段 , 图像解码时 , 会尝试复用该设置的 inBitmap 内存 , 该内存复用有以下限制 :

① Android 4.4（API 级别 19）及以上的版本 : 在 Android 4.4（API 级别 19）及以上的版本中 , 只要被解码后的 Bitmap 对象的字节大小 , 小于等于 inBitmap 的字节大小 , 就可以复用成功 ; 解码后的乳香可以是缩小后的 , 即 BitmapFactory.Options.inSampleSize 可以大于1 ;

② Android 4.4（API 级别 19）以下的版本 : 在 Android 4.4（API 级别 19）之前的代码中 , 复用的前提是必须同时满足以下

个条件 :

被解码的图像必须是 JPEG 或 PNG 格式
被复用的图像宽高必须等于解码后的图像宽高
解码图像的 BitmapFactory.Options.inSampleSize 设置为 1 , 也就是不能缩放

才能复用成功 , 另外被复用的图像的像素格式 Config ( 如 RGB_565 ) 会覆盖设置的 BitmapFactory.Options.inPreferredConfig 参数 ;

二、LruCache 内存缓存

1 . LruCache 简介 : 内存缓存一般使用 LruCache , 在【Android 应用开发】LruCache 简介博客中有简要介绍 ;

① LRU 算法 : LruCache 使用 LRU ( Least Recently Used 最近最少使用 ) 算法 , 其内部维护了一个 LinkedHashMap 队列 ;

② LRU 数据淘汰原理 : 最近最少使用的数据 , 将会被淘汰 ;

③ LRU 缓存数据优先级 : 如果某数据最近被访问过 , 那么之后的一段时间可能被访问的几率增加 , 其优先级提高 , 如果某数据很长时间没有访问 , 其优先级会被降低 ; 当 LruCache 缓存的内存数据达到了设定的缓存大小 , 低优先级的数据会被先淘汰 ;

2 . 数据结构 : 该队列使用双向链表实现 , 实际存放内存数据的是 LinkedHashMap 集合 ;

// 这是定义杂 LruCache 中的内部集合
private final LinkedHashMap<K, V> map;

3 . LruCache 工作机制 :

① 获取数据时 :

有缓存 : 如果 LinkedHashMap 缓存中存在该 key 对应的数据 , 那么直接返回该数据 , 并且将该数据放到队头 ;
没有缓存 : 如果 LinkedHashMap 缓存中不存在该 key 对应的数据 , 那么需要创建该数据 , 并插入到 LinkedHashMap 中 , 并且返回该数据 ;

② 插入数据处理 :

缓存没有满 : 向 LinkedHashMap 插入数据 , 如果缓存没有满 , 直接将该数据插入到队头 ;
缓存满了 : 向 LinkedHashMap 插入数据 , 如果缓存满了, 将队尾的若干数据移除队列 , 然后将新数据插入到队头 ;

Lru 内存缓存 , Disk 磁盘缓存参考 : JakeWharton/DiskLruCache

三、LruCache 常用操作

1 . 创建 LruCache :

① 指定内存 : 创建 LruCache 时 , 需要指定该缓存的最大内存 , 一般是 APP 可用内存的 1/8 ;

② 实现移除回调方法 : 由于内存紧张 , LruCache 将队尾的数据移除队列 , 会回调 entryRemoved , 可以进行一些用户自定义的处理 ;

        // 设置的内存 , 一般是 APP 可用内存的 1/8
        LruCache<String, Bitmap> mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(lruCacheMemoryByte){
            /**
             * 返回 LruCache 的键和值的大小 , 单位使用用户自定义的单位
             * 默认的实现中 , 返回 1 ; size 是 键值对个数 , 最大的 size 大小是最多键值对个数
             * 键值对条目在 LruCache 中缓存时 , 其大小不能改变
             * @param key
             * @param value
             * @return 返回 LruCache<String, Bitmap> 的值 , 即 Bitmap 占用内存
             */
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                return value.getByteCount();
            }

            /**
             * 从 LruCache 缓存移除 Bitmap 时会回调该方法
             * @param evicted
             * @param key
             * @param oldValue
             * @param newValue
             */
            @Override
            protected void entryRemoved(boolean evicted, String key, Bitmap oldValue,
                                        Bitmap newValue) {
                super.entryRemoved(evicted, key, oldValue, newValue);
                oldValue.recycle();
            }
        };

2 . LruCache 操作 :

① 存放数据 : mLruCache.put(key, value) ;

② 取出数据 : mLruCache.get(key) ;

③ 清除所有缓存数据 : mLruCache.evictAll() ;

四、LruCache 工具类

LruCache 缓存 Bitmap 工具类 :

package kim.hsl.bm.utils;

import android.app.ActivityManager;
import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.util.LruCache;

/**
 * Bitmap 内存缓存
 * 单纯使用 LruCache 缓存图片到内存中
 */
public class BitmapLruCache {
    private static final String TAG = "BitmapMemoryCache";

    /**
     * 应用上下文对象
     */
    private Context mContext;

    /**
     * 缓存图片的 LruCache
     */
    private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;

    /**
     * 单例实现
     */
    private static BitmapLruCache INSTANCE;
    private BitmapLruCache(){}
    public static BitmapLruCache getInstance(){
        if(INSTANCE == null){
            INSTANCE = new BitmapLruCache();
        }
        return INSTANCE;
    }

    /**
     * 使用时初始化
     * @param context
     */
    public void init(Context context){
        // 初始化内存缓存
        initLruCache(context);
    }

    /**
     * 不使用时释放
     */
    public void release(){
    }

    private void initLruCache(Context context){
        // 为成员变量赋值
        this.mContext = context;
        // 获取 Activity 管理器
        ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemService(
                Context.ACTIVITY_SERVICE);
        // 获取应用可用的最大内存
        int maxMemory = activityManager.getMemoryClass();
        // 获取的 maxMemory 单位是 MB , 将其转为字节 , 除以 8
        int lruCacheMemoryByte = maxMemory / 8 * 1024 * 1024;

        // 设置的内存 , 一般是 APP 可用内存的 1/8
        mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(lruCacheMemoryByte){
            /**
             * 返回 LruCache 的键和值的大小 , 单位使用用户自定义的单位
             * 默认的实现中 , 返回 1 ; size 是 键值对个数 , 最大的 size 大小是最多键值对个数
             * 键值对条目在 LruCache 中缓存时 , 其大小不能改变
             * @param key
             * @param value
             * @return 返回 LruCache<String, Bitmap> 的值 , 即 Bitmap 占用内存
             */
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                return value.getByteCount();
            }

            /**
             * 从 LruCache 缓存移除 Bitmap 时会回调该方法
             * @param evicted
             * @param key
             * @param oldValue
             * @param newValue
             */
            @Override
            protected void entryRemoved(boolean evicted, String key, Bitmap oldValue,
                                        Bitmap newValue) {
                super.entryRemoved(evicted, key, oldValue, newValue);
                oldValue.recycle();
            }
        };
    }


    /*
        下面的 3 个方法是提供给用户用于操作 LruCache 的接口
     */

    /**
     * 将键值对放入 LruCache 中
     * @param key
     * @param value
     */
    public void putBitmapToLruCache(String key, Bitmap value){
        mLruCache.put(key, value);
    }

    /**
     * 从 LruCache 中获取 Bitmap 对象
     * @param key
     * @return
     */
    public Bitmap getBitmapFromLruCache(String key){
        return mLruCache.get(key);
    }

    /**
     * 清除 LruCache 缓存
     */
    public void clearLruCache(){
        mLruCache.evictAll();
    }

}