原理
Android图片三级缓存的原理如下图所示:
可见,Android中图片的三级缓存主要是强引用、软银用和文件系统。
Android原生为我们提供了一个LruCache(LRU(Least Recently Used)最近最少使用算法),其中维护着一个LinkedHashMap,首先不允许键值为空,然后是线程安全,put的次数加一,size增加,以键值对的形式存入LinkedHashMap,如果之前已经存在了这个键值对,size减少成原来的大小,如果容量超过maxsize,将会删除最近很少访问的entry。LruCache可以用来存储各种类型的数据,但最常见的是存储图片(Bitmap)。LruCache创建LruCache时,我们需要设置它的大小,一般是系统最大存储空间的八分之一。LruCache的机制是存储最近、最后使用的图片,如果LruCache中的图片大小超过了其默认大小,则会将最老、最远使用的图片移除出去。
但LruCache只是管理了内存中图片的存储与释放,如果图片从内存中被移除的话,那么又需要从网络上重新加载一次图片,这显然非常耗时。对此,Google又提供了一套硬盘缓存的解决方案:DiskLruCache(非Google官方编写,但获得官方认证)。DiskLruCache并没有限制数据的缓存位置,可以自由地进行设定,但是通常情况下多数应用程序都会将缓存的位置选择为 /sdcard/Android/data/<application package>/cache 这个路径。选择在这个位置有两点好处:第一,这是存储在SD卡上的,因此即使缓存再多的数据也不会对手机的内置存储空间有任何影响,只要SD卡空间足够就行。第二,这个路径被Android系统认定为应用程序的缓存路径,当程序被卸载的时候,这里的数据也会一起被清除掉,这样就不会出现删除程序之后手机上还有很多残留数据的问题。
当图片被LruCache移除的时候,我们需要手动将这张图片添加到软引用(SoftReference)中。我们需要在项目中维护一个由SoftReference组成的集合,其中存储被LruCache移除出来的图片。软引用的一个好处是当系统空间紧张的时候,软引用可以随时销毁,因此软引用是不会影响系统运行的,换句话说,如果系统因为某个原因OOM了,那么这个原因肯定不是软引用引起的。
下面叙述一下三级缓存的流程:
当我们的APP中想要加载某张图片时,先去LruCache中寻找图片,如果LruCache中有,则直接取出来使用,如果LruCache中没有,则去SoftReference中寻找,如果SoftReference中有,则从SoftReference中取出图片使用,同时将图片重新放回到LruCache中,如果SoftReference中也没有图片,则去文件系统中寻找,如果有则取出来使用,同时将图片添加到LruCache中,如果没有,则连接网络从网上下载图片。图片下载完成后,将图片保存到文件系统中,然后放到LruCache中。