Android异步加载全解析之引入二级缓存
16lz
2021-01-26
Android异步加载全解析之引入二级缓存
为啥要二级缓存
前面我们有了一级缓存，为啥还要二级缓存呢？说白了，这就和电脑是一样的，我们电脑有内存和硬盘，内存读取速度快，所以CPU直接读取内存中的数据，但是，内存资源有限，所以我们可以把数据保存到硬盘上，这就是二级缓存，硬盘虽然读取速度慢，但是人家容量大。 Android的缓存技术也是使用了这样一个特性，总的来说，使用二级缓存的方案，就是先从一级缓存——内存中拿，没有的话，再去二级缓存——手机中拿，如果还没有，那就只能去下载了。 有了 DiskLruCache，我们就可以很方便的将一部分内容缓存到手机存储中，做暂时的持久化保存，像我们经常用的一些新闻聚合类App、ZARKER等，基本都利用了 DiskLruCache，浏览过的网页，即使在没有网络的情况下，也可以浏览。DiskLruCache
配置
DiskLruCache，听名字就知道是 LruCache的兄弟，只不过这个应该是Google的私生子，还没有像 LruCache一样添加到API中，所以我们只能去官网上下载 DiskLruCache的代码，其实也就一个类。下载地址： https://developer.android.com/samples/DisplayingBitmaps/src/com.example.android.displayingbitmaps/util/DiskLruCache.html#l22在工程中使用 DiskLruCache非常简单，只需要在项目中新建一个libcore.io的包，并将DiskLruCache.java文件copy过去即可。
初始化
在使用 DiskLruCache之前，我们需要对缓存的目录进行下配置， DiskLruCache并不需要限定缓存保存的位置，但一般情况下，我们的缓存都保存在缓存目录下： /sdcard/Android/data/package name/cache，当然，如果没有sdcard，那么我们就使用内置存储的缓存区域：/data/data/package name/cache。 在设置好缓存目录后，我们就可以使用DiskLruCache.open方法来创建DiskLruCache：File cacheDir = getFileCache(context, "disk_caches");if (!cacheDir.exists()) { cacheDir.mkdirs();}try { mDiskCaches = DiskLruCache.open(cacheDir, 1, 1, 10 * 1024 * 1024);} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}private File getFileCache(Context context, String cacheFileName) { String cachePath; if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState()) || !Environment.isExternalStorageRemovable()) { cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath(); } else { cachePath = context.getCacheDir().getPath(); } return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName);} DiskLruCache.open方法有这样几个参数： 缓存目录 程序版本号：版本更新后，缓存清0 valueCount 缓存大小：随意，但也不能太任性，按字节算 应该不用解释了，唯一值得说的是valueCount这个参数，它是说同一个key可以对应Value的个数，一般都是1，基本没用。最后我们来看看最后返回的：
return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName)
这里通过cacheFileName在缓存目录下再创建一个目录是干嘛呢？这个目录是用来对不同的缓存对象进行区分的，例如images、text等等。我们可以通过size()方法来获取所有缓存数据的大小。也可以使用delete()方法来删除所有缓存。
写入缓存
权限：<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
都说了写缓存，那读写权限肯定是不能少了。
DiskLruCache写入缓存与使用SharedPreferences方法类似，需要使用Editor对象：
DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key);
传入的key，就是我们需要下载的url地址，例如图片的地址，但是，url经常具有很多非法字符，这些会对我们的解析工作造成很多困难，而且，有时候我们的url地址也是需要保密的，所以我们经常通过MD5来进行url的加密，这样不仅可以加密，而且可以让所有的URL都变为规则的十六进制字符串。下面我们展示一个经典的写入缓存模板代码：
String key = toMD5String(url);/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key);if (editor != null) { OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0); if (getBitmapUrlToStream(url, outputStream)) { editor.commit(); } else { editor.abort(); }}mDiskCaches.flush();/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////public String toMD5String(String key) { String cacheKey; try { final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5"); digest.update(key.getBytes()); cacheKey = bytesToHexString(digest.digest()); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { cacheKey = String.valueOf(key.hashCode()); } return cacheKey;}private String bytesToHexString(byte[] bytes) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < bytes.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]); if (hex.length() == 1) { sb.append('0'); } sb.append(hex); } return sb.toString();}private static boolean getBitmapUrlToStream(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(), 8 * 1024); out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024); int b; while ((b = in.read()) != -1) { out.write(b); } return true; } catch (final IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (urlConnection != null) { urlConnection.disconnect(); } try { if (out != null) { out.close(); } if (in != null) { in.close(); } } catch (final IOException e) { e.printStackTrace(); } } return false;} 这里唯一的需要注意的是，下载的方法与我们之前使用的方法有所不同，主要是为了通用性，DiskLruCache将对应URL的内容以流的形式进行存储，文件名就是MD5加密后的字符串。
读取缓存
读取缓存的方法大家应该也能想到了，自然是调用get方法：DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskCaches.get(key);
不过它返回的是DiskLruCache的Snapshot对象。当我们获取到了Snapshot对象，就可以从它里面获取输出流，从而取出缓存的数据：
DiskLruCache.Snapshot snapShot = mDiskCaches.get(key);InputStream is = snapShot.getInputStream(0); Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is); mImageView.setImageBitmap(bitmap);
移除缓存
移除缓存，我们可以猜到，我们需要使用remove方法来实现：mDiskCache.remove(key);当然，DiskLruCache并不希望我们手动去移除缓存，因为人家用了Lru算法，跟我们在内存中使用的算法一样，该死的时候，它自己会死。
与生命周期绑定
DiskLruCache在使用时，经常与我们的Activity的生命周期进行绑定，例如在onPause()方法中调用flush()方法，将内容与journal日志文件同步，在onDestroy()方法中去调用close()方法结束 DiskLruCache的open。日志同步
通过前面的方法，我们已经可以缓存一个来自网络的图片了。下面我们进入缓存的文件夹，并查看里面的数据：我们可以发现，这些文件，就是以MD5命名的缓存文件，它的最后面，有一个journal文件，我们通过cat命令打开：
这里我们选取一类记录，这些记录总是以dirty开头，然后clean，最后read。这个是什么意思呢？第一行dirty代表我们准备开始缓存数据，clean代表我们缓存到数据了，后面的30405代表缓存的大小，最后的read代表进行了读取操作。 看到这里，相信大家已经想起了我们非常熟悉的sqlite，它实际上也是利用文件来进行存储的。DiskLruCache实际上就是模拟了一个简化的sqlite，它的实现机制与sqlite基本类似。
引入二级缓存
ok，我们回到原来的项目，给工程增加二级缓存，导入DiskLruCache的源文件，这里就不讲了。我们在前面一级缓存的基础上，修改下ImageLoaderWithCaches类，创建ImageLoaderWithDoubleCaches类，这里面我们只需要在构造方法中增加对DiskLruCache的初始化，在AsyncTask中，我们来修改二级缓存的逻辑。前面的步骤相同，在取图像的时候都从内存缓存中取，如果取不到，那么在AsyncTask在硬盘缓存中取，如果还取不到，那就去下载，同时，将下载好的图像加入内存缓存，如果硬盘缓存中有，那么就直接加入内存缓存。看起来其实还是非常简单的，只要修改下AsyncTask即可。package com.imooc.listviewacyncloader;import android.content.Context;import android.graphics.Bitmap;import android.graphics.BitmapFactory;import android.os.AsyncTask;import android.os.Environment;import android.util.LruCache;import android.widget.ImageView;import android.widget.ListView;import java.io.BufferedInputStream;import java.io.BufferedOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileDescriptor;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;import java.io.OutputStream;import java.net.HttpURLConnection;import java.net.URL;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.util.HashSet;import java.util.Set;import libcore.io.DiskLruCache;public class ImageLoaderWithDoubleCaches { private Set<ASyncDownloadImage> mTasks; private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCaches; private DiskLruCache mDiskCaches; private ListView mListView; public ImageLoaderWithDoubleCaches(Context context, ListView listview) { this.mListView = listview; mTasks = new HashSet<>(); int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory(); int cacheSize = maxMemory / 10; mMemoryCaches = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) { @Override protected int sizeOf(String key, Bitmap value) { return value.getByteCount(); } }; File cacheDir = getFileCache(context, "disk_caches"); if (!cacheDir.exists()) { cacheDir.mkdirs(); } try { mDiskCaches = DiskLruCache.open(cacheDir, 1, 1, 10 * 1024 * 1024); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public void showImage(String url, ImageView imageView) { Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCaches(url); if (bitmap == null) { imageView.setImageResource(R.drawable.ic_launcher); } else { imageView.setImageBitmap(bitmap); } } public Bitmap getBitmapFromMemoryCaches(String url) { return mMemoryCaches.get(url); } public void addBitmapToMemoryCaches(String url, Bitmap bitmap) { if (getBitmapFromMemoryCaches(url) == null) { mMemoryCaches.put(url, bitmap); } } public void loadImages(int start, int end) { for (int i = start; i < end; i++) { String url = Images.IMAGE_URLS[i]; Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCaches(url); if (bitmap == null) { ASyncDownloadImage task = new ASyncDownloadImage(url); mTasks.add(task); task.execute(url); } else { ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(url); imageView.setImageBitmap(bitmap); } } } private File getFileCache(Context context, String cacheFileName) { String cachePath; if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState()) || !Environment.isExternalStorageRemovable()) { cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath(); } else { cachePath = context.getCacheDir().getPath(); } return new File(cachePath + File.separator + cacheFileName); } private static boolean getBitmapUrlToStream(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(), 8 * 1024); out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024); int b; while ((b = in.read()) != -1) { out.write(b); } return true; } catch (final IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (urlConnection != null) { urlConnection.disconnect(); } try { if (out != null) { out.close(); } if (in != null) { in.close(); } } catch (final IOException e) { e.printStackTrace(); } } return false; } public void cancelAllTasks() { if (mTasks != null) { for (ASyncDownloadImage task : mTasks) { task.cancel(false); } } } public String toMD5String(String key) { String cacheKey; try { final MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("MD5"); digest.update(key.getBytes()); cacheKey = bytesToHexString(digest.digest()); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { cacheKey = String.valueOf(key.hashCode()); } return cacheKey; } private String bytesToHexString(byte[] bytes) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); for (int i = 0; i < bytes.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]); if (hex.length() == 1) { sb.append('0'); } sb.append(hex); } return sb.toString(); } public void flushCache() { if (mDiskCaches != null) { try { mDiskCaches.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } class ASyncDownloadImage extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> { private String url; public ASyncDownloadImage(String url) { this.url = url; } @Override protected Bitmap doInBackground(String... params) { url = params[0]; FileDescriptor fileDescriptor = null; FileInputStream fileInputStream = null; DiskLruCache.Snapshot snapShot = null; String key = toMD5String(url); try { snapShot = mDiskCaches.get(key); if (snapShot == null) { DiskLruCache.Editor editor = mDiskCaches.edit(key); if (editor != null) { OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0); if (getBitmapUrlToStream(url, outputStream)) { editor.commit(); } else { editor.abort(); } } snapShot = mDiskCaches.get(key); } if (snapShot != null) { fileInputStream = (FileInputStream) snapShot.getInputStream(0); fileDescriptor = fileInputStream.getFD(); } Bitmap bitmap = null; if (fileDescriptor != null) { bitmap = BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fileDescriptor); } if (bitmap != null) { addBitmapToMemoryCaches(params[0], bitmap); } return bitmap; } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { if (fileDescriptor == null && fileInputStream != null) { try { fileInputStream.close(); } catch (IOException e) { } } } return null; } @Override protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) { super.onPostExecute(bitmap); ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(url); if (imageView != null && bitmap != null) { imageView.setImageBitmap(bitmap); } mTasks.remove(this); } }} 整体代码与之前使用一级缓存的代码基本相同，大家只要在AsyncTask修改一定逻辑就好了。
再次运行程序，与之前使用一级缓存的图相同，这里就不贴了，只是这里在断网后，同样可以加载缓存中的图片。
以上，未完待续，后面我们会进一步优化>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
代码下载地址 http://download.csdn.net/detail/x359981514/8562525
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