12 Bitmap的加载和Cache

主要介绍：

如何高效地加载一个Bitmap
Android中常用的缓存策略
1. LruCache——内存缓存
2. DiskLruCache——磁盘缓存
如何优化列表的卡顿

12.1 Bitmap的高效加载

BitmapFactory类提供四种方法：decodeFile、decodeResource、decodeStream和decodeByteArray；其中decodeFile和decodeResource间接的调用了decodeStream方法；这四个方法最终在Android底层实现，对应着BitmapFactory类的几个native方法。
如何高效的加载Bitmap？核心思想：按需加载；很多时候ImageView并没有原始图片那么大，所以没必要加载原始大小的图片。采用BitmapFactory.Options来加载所需尺寸的图片。通过BitmapFactory.Options来缩放图片，主要是用到了它的inSampleSize参数，即采样率。 inSampleSize应该为2的倍数，如果不是系统会向下取整并选择一个最接近2的指数来代替；缩放比例为1/（inSampleSize的二次方）。
Bitmap内存占用：拿一张10241024像素的图片来说，假定采用ARGB8888格式存储，那么它占用的内存为10241024*4，即4MB。

通过采样率高效地加载图片，代码示例：

public static Bitmap decodeBitmapFromResource(Resources res, int resId, int reqWidth, int reqHeight) {
  BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
  //1. 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设置为true并加载图片。
  options.inJustDecodeBounds = true;
  BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);

  //2. 根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize。
  options.inSampleSize = calcuateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);

  //3. 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设置为false，然后重新加载图片。
  options.inJustDecodeBounds = false;
  return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}
//获取采样率
private static int calcuateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
  int width = options.outWidth;
  int height = options.outHeight;
  int inSampleSize = 1;

  if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
      int halfHeight = height / 2;
      int halfWidth = width / 2;
      while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
      //inSampleSize应该为2的倍数
          inSampleSize *= 2;
      }
  }
  return inSampleSize;
}
// 显示图片
Bitmap bitmap = DecodeBitmap.decodeBitmapFromResource(getResources(), R.mipmap.haimei2, 400, 400);
imageView.setImageBitmap(bitmap);

当inJustDecodeBounds参数为true时，BitmapFactory只会解析图片的原始宽/高信息，并不会真正的加载图片，所以这个操作是轻量级的。需要注意这时候BitmapFactory获取的图片宽/高信息和图片的位置与程序运行的设备有关。

12.2 Android中的缓存策略

如何减少流量消耗？缓存。当程序第一次从网络上加载图片后，将其缓存在存储设备中，下次使用这张图片的时候就不用再从网络从获取了。一般情况会把图片存一份到内存中，一份到存储设备中，如果内存中没找到就去存储设备中找，还没有找到就从网络上下载。
目前常用的缓存算法是LRU，是近期最少使用算法，当缓存满时，优先淘汰那些近期最少使用的缓存对象。采用LRU算法的缓存有两种：LruCache（内存缓存）和DiskLruCache（存储缓存）。

12.2.1 LruCache

LruCache是Android3.1所提供的一个缓存类，通过support-v4兼容包可以兼容到早期的Android版本。
LruCache是一个泛型类，是线程安全的，内部采用LinkedHashMap以强引用的方式存储外界缓存对象
提供get(String key)和put(String key , V value)方法来完成缓存的获取和添加操作，当缓存满时，LruCache会移除较早的使用的缓存对象
LruCache初始化时需重写sizeOf(String key ,V value)方法，用于计算缓存对象的大小。

强/软/弱引用的概念：

强引用：直接的对象引用

软引用：当一个对象只有软引用存在的时候，系统内存不足的时此对象会被GC回收。

弱引用 : 当一个对象只有弱引用存在的时候，此对象随时会被GC回收。

12.2.2 DiskLruCache

DiskLruCache用于实现磁盘缓存，DiskLruCache得到了Android官方文档推荐，但它不属于Android SDK的一部分，源码在这里。

DiskLruCache不能通过构造方法来创建，提供了open()方法来创建自身。
通过edit(String key)方法来获取Editor对象
通过Editor的newOutputStream(int cacheIndex)方法打开一个文件输出流，然后通过这个流将下载的图片写入到文件系统中。
调用Editor的commit()来提交写入操作。如果图片下载过程中发生异常，通过Editor的abort()来回退整个操作。

DiskLruCache的缓存查找：

将图片url转换为key，通过get(String key)方法得到一个Snapshot对象。
通过Snapshort对象即可得到缓存的文件输入流
从输入流中得到Bitmap对象
通过BitmapFactory.Options对象来加载一张缩放后的图片，对FileInputStream的缩放存在问题，因为FileInputStream是一种有序的文件流，而两次decodeStream调用影响了文件流的位置属相，导致第二次decodeStream时得到的是null。所以一般通过文件流来得到对应的文件描述符，通过BitmapFactory.decodeFileDescriptor()来加载一张缩放后的图片。

12.2.3 ImageLoader的实现

图片压缩功能
内存缓存和磁盘缓存
同步加载和异步加载的接口设计详细请看随书源码

12.3 ImageLoader的使用

12.3.1 照片墙效果

实现照片墙效果，如果图片都需要是正方形；这样做很快，自定义一个ImageView，重写onMeasure方法。

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec,int heightMeasureSpec){
       super.onMeasure(widthMeasureSpec,widthMeasureSpec);//将原来的参数heightMeasureSpec换成widthMeasureSpec
    }

12.3.2 优化列表的卡顿现象

不要在getView中执行耗时操作，不要在getView中直接加载图片。
控制异步任务的执行频率：如果用户刻意频繁上下滑动，getView方法会不停调用，从而产生大量的异步任务。可以考虑在列表滑动停止加载图片；给ListView或者GridView设置setOnScrollListener并在OnScrollListener的onScrollStateChanged方法中判断列表是否处于滑动状态，如果是的话就停止加载图片。
大部分情况下，可以使用硬件加速解决莫名卡顿问题，通过设置android:hardwareAccelerated="true"即可为Activity开启硬件加速。

Bitmap的加载和Cache