Android(安卓)应用开发之使用LruCache和DiskLruCache来在内存和SD卡中缓存图片

之前写过一篇文章，通过Android提供的AsyncTask和自己实现的ThreadPool两种方法来实现了图片数据的异步加载，但在实际应用中，仅仅做到这样是不够的。我们在GridView中加载了大量的图片数据，但当我们向上向下来回滚动的时候，之前加载过的图片都会重新从服务器中获取，这样显然不是很好的用户体验。对用户来说，在上下滚动的时候，曾经看过不久的图片能够马上显示出来，而不是要等待从服务器下载那么久，才是更好的用户体验。

为了实现这样的需求，Android为我们提供了LruCache和DiskLruCache两个工具。

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我们今天讲解的代码建立在上一篇文章的基础之上，感兴趣的同学可以点击这里来查看。在文章最后有提供源码的下载链接。

首先整体来说一下我们的思路：

我们将在一个GridView中加载图片数据，在获取图片数据的时候，首先判断内存缓存中是否保存了这张图片。如果没有，将启动一个异步回调过程，先从SD卡中获得缓存的图片，如果依然没有，就会从服务器中来请求图片数据了。剩下的步骤就是刷新和缓存的工作了。

上面的思路比较笼统，接下来会比较详细的讲解具体的代码。

看一下项目的结构：

与内存缓存和SD卡缓存相关的处理主要在MainActivity.java和MyThreadPoolTask.java两个类中。

先看一下MainActivity.java的代码，下面会做出具体的解释：

package com.carrey.bitmapcachedemo;import java.io.File;import java.lang.ref.SoftReference;import java.util.ArrayList;import java.util.HashMap;import com.carrey.customview.customview.CustomView;import android.os.Bundle;import android.os.Environment;import android.app.Activity;import android.content.Context;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.BitmapFactory;import android.util.Log;import android.view.LayoutInflater;import android.view.View;import android.view.ViewGroup;import android.widget.BaseAdapter;import android.widget.GridView;/** * LruCache and DiskLruCache * @author carrey * */public class MainActivity extends Activity {private static final String TAG = "MainActivity";private LayoutInflater inflater;private String webServerStr;private ThreadPoolManager poolManager;//LruCacheprivate static final int MEM_MAX_SIZE = 4 * 1024 * 1024;// MEM 4MBprivate LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache = null;//DiskLruCacheprivate static final int DISK_MAX_SIZE = 32 * 1024 * 1024;// SD 32MBprivate DiskLruCache mDiskCacke = null;//下载任务队列 Map的key代表要下载的图片url，后面的List队列包含所有请求这张图片的回调private HashMap<String, ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>> mCallbacks = new HashMap<String, ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>>();private GridView gridView;private GridAdapter adapter;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_main);webServerStr = getResources().getString(R.string.web_server);inflater = (LayoutInflater) getSystemService(Context.LAYOUT_INFLATER_SERVICE);poolManager = new ThreadPoolManager(ThreadPoolManager.TYPE_LIFO, 5);//内存缓存mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(MEM_MAX_SIZE) {@Overrideprotected int sizeOf(String key, Bitmap value) {return value.getRowBytes() * value.getHeight();}@Overrideprotected void entryRemoved(boolean evicted, String key,Bitmap oldValue, Bitmap newValue) {// 不要在这里强制回收oldValue，因为从LruCache清掉的对象可能在屏幕上显示着，// 这样就会出现空白现象super.entryRemoved(evicted, key, oldValue, newValue);}};//SD卡缓存File cacheDir = new File(Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath() + File.separator + "cacheDir");mDiskCacke = DiskLruCache.openCache(cacheDir, DISK_MAX_SIZE);gridView = (GridView) findViewById(R.id.gridview);adapter = new GridAdapter();gridView.setAdapter(adapter);}private class GridAdapter extends BaseAdapter {private Bitmap mBackgroundBitmap;public GridAdapter() {mBackgroundBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.item_bg);}@Overridepublic int getCount() {return 99;}@Overridepublic Object getItem(int position) {return null;}@Overridepublic long getItemId(int position) {return 0;}@Overridepublic View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {ViewHolder holder = null;if (convertView == null) {holder = new ViewHolder();convertView = inflater.inflate(R.layout.item, null);holder.customView = (CustomView) convertView.findViewById(R.id.customview);convertView.setTag(holder);} else {holder = (ViewHolder) convertView.getTag();}holder.customView.position = position;holder.customView.setBackgroundBitmap(mBackgroundBitmap);holder.customView.setTitleText("cache demo");holder.customView.setSubTitleText("position: " + position);String imageURL = ImageHelper.getImageUrl(webServerStr, position);holder.customView.setUUID(imageURL);holder.customView.setImageBitmap(getBitmap(holder.customView.getUUID(), holder.customView.getBitmapCallback()));return convertView;}}static class ViewHolder {CustomView customView;}private Bitmap getBitmap(String url, BitmapCallback callback) {if (url == null) {return null;}synchronized (mMemoryCache) {Bitmap bitmap = mMemoryCache.get(url);if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {Log.i(TAG, "get bitmap from mem: url = " + url);return bitmap;}}//内存中没有，异步回调if (callback != null) {ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>> callbacks = null;synchronized (mCallbacks) {if ((callbacks = mCallbacks.get(url)) != null) {if (!callbacks.contains(callback)) {callbacks.add(new SoftReference<BitmapCallback>(callback));}return null;} else {callbacks = new ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>>();callbacks.add(new SoftReference<BitmapCallback>(callback));mCallbacks.put(url, callbacks);}}poolManager.start();poolManager.addAsyncTask(new MyThreadPoolTask(url, mDiskCacke, mTaskCallback));}return null;}private BitmapCallback mTaskCallback = new BitmapCallback() {@Overridepublic void onReady(String key, Bitmap bitmap) {Log.i(TAG, "task done callback url = " + key);ArrayList<SoftReference<BitmapCallback>> callbacks = null;synchronized (mCallbacks) {if ((callbacks = mCallbacks.get(key)) != null) {mCallbacks.remove(key);}}if (bitmap != null) {synchronized (mDiskCacke) {if (!mDiskCacke.containsKey(key)) {Log.i(TAG, "put bitmap to SD url = " + key);mDiskCacke.put(key, bitmap);}}synchronized (mMemoryCache) {Bitmap bmp = mMemoryCache.get(key);if (bmp == null || bmp.isRecycled()) {mMemoryCache.put(key, bitmap);}}}//调用请求这张图片的回调if (callbacks != null) {for (int i = 0; i < callbacks.size(); i++) {SoftReference<BitmapCallback> ref = callbacks.get(i);BitmapCallback cal = ref.get();if (cal != null) {cal.onReady(key, bitmap);}}}}};}

在上面的代码中，我们对LruCache和DiskLruCache做了相关的初始化工作，设置了内存缓存的大小是4MB，SD卡缓存的大小是32MB。

需要特别解释的是这里定义了一个任务队列mCallbacks变量，这是一个HashMap，其中key的值是要下载的图片的url，value是一个ArrayList，在这个List中保存的是所有请求这个url的图片的视图的刷新回调对象。简单的理解就是，key表示一个特定的资源，value表示哪些家伙请求了这个资源。

我们在刷新视图的图片的时候，会先调用getBitmap方法，在其中先判断内存缓存中是否缓存了这张图片，如果有，就直接刷新，如果没有，就会向线程池中添加一个任务，启动一个异步刷新的过程，但是在这之前，会先对任务队列进行一些操作：我们会根据任务队列中的情况，判断当前是否有视图请求了这张图片，如果有，则再次判断当前请求的视图是否已经在队列之中。根据不同的情况，我们对队列进行不同的处理。

接下来就进入MyThreadPoolTask.java了，代码如下：

package com.carrey.bitmapcachedemo;import android.graphics.Bitmap;import android.os.Process;import android.util.Log;/** * 任务单元，在内存缓存没有图片的情况下从sd卡或者网络中获得图片 * 然后调用回调来进行下一步操作 * @author carrey * */public class MyThreadPoolTask extends ThreadPoolTask {private static final String TAG = "MyThreadPoolTask";private DiskLruCache mDiskLruCache;private BitmapCallback callback;public MyThreadPoolTask(String url, DiskLruCache mDiskLruCache, BitmapCallback callback) {super(url);this.mDiskLruCache = mDiskLruCache;this.callback = callback;}@Overridepublic void run() {Process.setThreadPriority(Process.THREAD_PRIORITY_LOWEST);Bitmap bitmap = null;synchronized (mDiskLruCache) {bitmap = mDiskLruCache.get(url);}if (bitmap == null) {Log.i(TAG, "bitmap from net, url = " + url);bitmap = ImageHelper.loadBitmapFromNet(url);} else {Log.i(TAG, "bitmap from SD, url = " + url);}if (callback != null) {callback.onReady(url, bitmap);}}}

这里面的处理比较简单，我们先判断sd卡中是否有请求的资源，如果没有，将从网络中进行获取，最后调用MainActivity.java中实现的mTaskCallback回调对象，在回调的实现中，会依次更新内存缓存和SD卡缓存，然后依次循环请求该图片的队列，刷新他们的视图。

之所以做了这样一个任务队列的设计，是因为异步过程有很多的不确定性。

请求队列中视图的回调定义如下，在CustomView.java中：

private String uuid = null;public void setUUID(String uuid) {this.uuid = uuid;}public String getUUID() {return this.uuid;}public BitmapCallback mBitmapCallback = new BitmapCallback() {@Overridepublic void onReady(String key, Bitmap bitmap) {if (bitmap != null && key != null && CustomView.this.uuid != null) {if (key.equals(CustomView.this.uuid)) {setImageBitmap(bitmap);postInvalidate();}}}};public BitmapCallback getBitmapCallback() {return this.mBitmapCallback;}

相比上一篇文章，我们添加了一个uuid属性，这也是因为convertView是不断复用的，如果一个convertView请求了一个网络资源，还没有加载，之后再次被复用，一旦第二次加载完成早于第一次加载，那么之后第一次加载的结果就会覆盖第二次加载，这样就造成了数据不准确，所以在这里需要一个标识作为判断，保证数据刷新的准确性。这里的uuid实际上是图片的url，所以如果两次请求的是同一张图片，这种情况是可以刷新两次的。

今天的代码依然用到了之前写过的一个自定义控件，如果对此感兴趣，可以点击这里来查看。

到这里关键的代码基本就讲解完了，具体实现的效果如下：

通过与上一篇文章的效果对比可以看出，在之前加载过的图片数据再次加载的速度上要快了不少。
如果我们这个时候退出应用，然后再次打开应用，这个时候加载的图片实际上都是从SD卡中加载的：

DiskLruCache会在SD卡中创建我们指定的缓存目录，在其中会存放我们缓存的文件：

下面贴出源码的下载链接，如果有什么问题，欢迎留言交流！

源码下载

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