Android之ListView異步加載網絡圖片(優化緩存機制)

網上關於這個方面的文章也很多，基本的思路是線程+緩存來解決。下面提出一些優化：

一、採用線程池

二、內存緩存+文件緩存

三、內存緩存中網上不少是採用SoftReference來防止堆溢出，這兒嚴格限制只能使用最大JVM內存的1/4

四、對下載的圖片進行按比例縮放，以減小內存的消耗

具體的代碼裏面說明。先放上內存緩存類的代碼MemoryCache.Java：

 

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1. public class MemoryCache { 
2.  
3.     private static final String TAG = "MemoryCache"; 
4.     // 放入緩存時是個同步操做 
5.     // LinkedHashMap構造方法的最後一個參數true表明這個map裏的元素將按照最近使用次數由少到多排列，即LRU 
6.     // 這樣的好處是若是要將緩存中的元素替換，則先遍歷出最近最少使用的元素來替換以提升效率 
7.     private Map<String, Bitmap> cache = Collections 
8.             .synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(10, 1.5f, true)); 
9.     // 緩存中圖片所佔用的字節，初始0，將經過此變量嚴格控制緩存所佔用的堆內存 
10.     private long size = 0;// current allocated size 
11.     // 緩存只能佔用的最大堆內存 
12.     private long limit = 1000000;// max memory in bytes 
13.  
14.     public MemoryCache() { 
15.         // use 25% of available heap size 
16.         setLimit(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 4); 
17.     } 
18.  
19.     public void setLimit(long new_limit) {  
20.         limit = new_limit; 
21.         Log.i(TAG, "MemoryCache will use up to " + limit / 1024. / 1024. + "MB"); 
22.     } 
23.  
24.     public Bitmap get(String id) { 
25.         try { 
26.             if (!cache.containsKey(id)) 
27.                 return null; 
28.             return cache.get(id); 
29.         } catch (NullPointerException ex) { 
30.             return null; 
31.         } 
32.     } 
33.  
34.     public void put(String id, Bitmap bitmap) { 
35.         try { 
36.             if (cache.containsKey(id)) 
37.                 size -= getSizeInBytes(cache.get(id)); 
38.             cache.put(id, bitmap); 
39.             size += getSizeInBytes(bitmap); 
40.             checkSize(); 
41.         } catch (Throwable th) { 
42.             th.printStackTrace(); 
43.         } 
44.     } 
45.  
46.     /**
47.      * 嚴格控制堆內存，若是超過將首先替換最近最少使用的那個圖片緩存
48.      * 
49.      */ 
50.     private void checkSize() { 
51.         Log.i(TAG, "cache size=" + size + " length=" + cache.size()); 
52.         if (size > limit) { 
53.             // 先遍歷最近最少使用的元素 
54.             Iterator<Entry<String, Bitmap>> iter = cache.entrySet().iterator(); 
55.             while (iter.hasNext()) { 
56.                 Entry<String, Bitmap> entry = iter.next(); 
57.                 size -= getSizeInBytes(entry.getValue()); 
58.                 iter.remove(); 
59.                 if (size <= limit) 
60.                     break; 
61.             } 
62.             Log.i(TAG, "Clean cache. New size " + cache.size()); 
63.         } 
64.     } 
65.  
66.     public void clear() { 
67.         cache.clear(); 
68.     } 
69.  
70.     /**
71.      * 圖片佔用的內存
72.      * 
73.      * @param bitmap
74.      * @return
75.      */ 
76.     long getSizeInBytes(Bitmap bitmap) { 
77.         if (bitmap == null) 
78.             return 0; 
79.         return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight(); 
80.     } 
81. } 

public class MemoryCache {

	private static final String TAG = "MemoryCache";
	// 放入緩存時是個同步操做
	// LinkedHashMap構造方法的最後一個參數true表明這個map裏的元素將按照最近使用次數由少到多排列，即LRU
	// 這樣的好處是若是要將緩存中的元素替換，則先遍歷出最近最少使用的元素來替換以提升效率
	private Map<String, Bitmap> cache = Collections
			.synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(10, 1.5f, true));
	// 緩存中圖片所佔用的字節，初始0，將經過此變量嚴格控制緩存所佔用的堆內存
	private long size = 0;// current allocated size
	// 緩存只能佔用的最大堆內存
	private long limit = 1000000;// max memory in bytes

	public MemoryCache() {
		// use 25% of available heap size
		setLimit(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 4);
	}

	public void setLimit(long new_limit) { 
		limit = new_limit;
		Log.i(TAG, "MemoryCache will use up to " + limit / 1024. / 1024. + "MB");
	}

	public Bitmap get(String id) {
		try {
			if (!cache.containsKey(id))
				return null;
			return cache.get(id);
		} catch (NullPointerException ex) {
			return null;
		}
	}

	public void put(String id, Bitmap bitmap) {
		try {
			if (cache.containsKey(id))
				size -= getSizeInBytes(cache.get(id));
			cache.put(id, bitmap);
			size += getSizeInBytes(bitmap);
			checkSize();
		} catch (Throwable th) {
			th.printStackTrace();
		}
	}

	/**
	 * 嚴格控制堆內存，若是超過將首先替換最近最少使用的那個圖片緩存
	 * 
	 */
	private void checkSize() {
		Log.i(TAG, "cache size=" + size + " length=" + cache.size());
		if (size > limit) {
			// 先遍歷最近最少使用的元素
			Iterator<Entry<String, Bitmap>> iter = cache.entrySet().iterator();
			while (iter.hasNext()) {
				Entry<String, Bitmap> entry = iter.next();
				size -= getSizeInBytes(entry.getValue());
				iter.remove();
				if (size <= limit)
					break;
			}
			Log.i(TAG, "Clean cache. New size " + cache.size());
		}
	}

	public void clear() {
		cache.clear();
	}

	/**
	 * 圖片佔用的內存
	 * 
	 * @param bitmap
	 * @return
	 */
	long getSizeInBytes(Bitmap bitmap) {
		if (bitmap == null)
			return 0;
		return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight();
	}
}

也可使用SoftReference，代碼會簡單不少，可是我推薦上面的方法。

 

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1. public class MemoryCache { 
2.      
3.     private Map<String, SoftReference<Bitmap>> cache = Collections 
4.             .synchronizedMap(new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>()); 
5.  
6.     public Bitmap get(String id) { 
7.         if (!cache.containsKey(id)) 
8.             return null; 
9.         SoftReference<Bitmap> ref = cache.get(id); 
10.         return ref.get(); 
11.     } 
12.  
13.     public void put(String id, Bitmap bitmap) { 
14.         cache.put(id, new SoftReference<Bitmap>(bitmap)); 
15.     } 
16.  
17.     public void clear() { 
18.         cache.clear(); 
19.     } 
20.  
21. } 

public class MemoryCache {
	
	private Map<String, SoftReference<Bitmap>> cache = Collections
			.synchronizedMap(new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>());

	public Bitmap get(String id) {
		if (!cache.containsKey(id))
			return null;
		SoftReference<Bitmap> ref = cache.get(id);
		return ref.get();
	}

	public void put(String id, Bitmap bitmap) {
		cache.put(id, new SoftReference<Bitmap>(bitmap));
	}

	public void clear() {
		cache.clear();
	}

}

下面是文件緩存類的代碼FileCache.java:

 

 

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1. public class FileCache { 
2.  
3.     private File cacheDir; 
4.  
5.     public FileCache(Context context) { 
6.         // 若是有SD卡則在SD卡中建一個LazyList的目錄存放緩存的圖片 
7.         // 沒有SD卡就放在系統的緩存目錄中 
8.         if (android.os.Environment.getExternalStorageState().equals( 
9.                 android.os.Environment.MEDIA_MOUNTED)) 
10.             cacheDir = new File( 
11.                     android.os.Environment.getExternalStorageDirectory(), 
12.                     "LazyList"); 
13.         else 
14.             cacheDir = context.getCacheDir(); 
15.         if (!cacheDir.exists()) 
16.             cacheDir.mkdirs(); 
17.     } 
18.  
19.     public File getFile(String url) { 
20.         // 將url的hashCode做爲緩存的文件名 
21.         String filename = String.valueOf(url.hashCode()); 
22.         // Another possible solution 
23.         // String filename = URLEncoder.encode(url); 
24.         File f = new File(cacheDir, filename); 
25.         return f; 
26.  
27.     } 
28.  
29.     public void clear() { 
30.         File[] files = cacheDir.listFiles(); 
31.         if (files == null) 
32.             return; 
33.         for (File f : files) 
34.             f.delete(); 
35.     } 
36.  
37. } 

public class FileCache {

	private File cacheDir;

	public FileCache(Context context) {
		// 若是有SD卡則在SD卡中建一個LazyList的目錄存放緩存的圖片
		// 沒有SD卡就放在系統的緩存目錄中
		if (android.os.Environment.getExternalStorageState().equals(
				android.os.Environment.MEDIA_MOUNTED))
			cacheDir = new File(
					android.os.Environment.getExternalStorageDirectory(),
					"LazyList");
		else
			cacheDir = context.getCacheDir();
		if (!cacheDir.exists())
			cacheDir.mkdirs();
	}

	public File getFile(String url) {
		// 將url的hashCode做爲緩存的文件名
		String filename = String.valueOf(url.hashCode());
		// Another possible solution
		// String filename = URLEncoder.encode(url);
		File f = new File(cacheDir, filename);
		return f;

	}

	public void clear() {
		File[] files = cacheDir.listFiles();
		if (files == null)
			return;
		for (File f : files)
			f.delete();
	}

}

最後最重要的加載圖片的類，ImageLoader.java:

 

 

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1. public class ImageLoader { 
2.  
3.     MemoryCache memoryCache = new MemoryCache(); 
4.     FileCache fileCache; 
5.     private Map<ImageView, String> imageViews = Collections 
6.             .synchronizedMap(new WeakHashMap<ImageView, String>()); 
7.     // 線程池 
8.     ExecutorService executorService; 
9.  
10.     public ImageLoader(Context context) { 
11.         fileCache = new FileCache(context); 
12.         executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); 
13.     } 
14.  
15.     // 當進入listview時默認的圖片，可換成你本身的默認圖片 
16.     final int stub_id = R.drawable.stub; 
17.  
18.     // 最主要的方法 
19.     public void DisplayImage(String url, ImageView imageView) { 
20.         imageViews.put(imageView, url); 
21.         // 先從內存緩存中查找 
22.  
23.         Bitmap bitmap = memoryCache.get(url); 
24.         if (bitmap != null) 
25.             imageView.setImageBitmap(bitmap); 
26.         else { 
27.             // 若沒有的話則開啓新線程加載圖片 
28.             queuePhoto(url, imageView); 
29.             imageView.setImageResource(stub_id); 
30.         } 
31.     } 
32.  
33.     private void queuePhoto(String url, ImageView imageView) { 
34.         PhotoToLoad p = new PhotoToLoad(url, imageView); 
35.         executorService.submit(new PhotosLoader(p)); 
36.     } 
37.  
38.     private Bitmap getBitmap(String url) { 
39.         File f = fileCache.getFile(url); 
40.  
41.         // 先從文件緩存中查找是否有 
42.         Bitmap b = decodeFile(f); 
43.         if (b != null) 
44.             return b; 
45.  
46.         // 最後從指定的url中下載圖片 
47.         try { 
48.             Bitmap bitmap = null; 
49.             URL imageUrl = new URL(url); 
50.             HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) imageUrl 
51.                     .openConnection(); 
52.             conn.setConnectTimeout(30000); 
53.             conn.setReadTimeout(30000); 
54.             conn.setInstanceFollowRedirects(true); 
55.             InputStream is = conn.getInputStream(); 
56.             OutputStream os = new FileOutputStream(f); 
57.             CopyStream(is, os); 
58.             os.close(); 
59.             bitmap = decodeFile(f); 
60.             return bitmap; 
61.         } catch (Exception ex) { 
62.             ex.printStackTrace(); 
63.             return null; 
64.         } 
65.     } 
66.  
67.     // decode這個圖片而且按比例縮放以減小內存消耗，虛擬機對每張圖片的緩存大小也是有限制的 
68.     private Bitmap decodeFile(File f) { 
69.         try { 
70.             // decode image size 
71.             BitmapFactory.Options o = new BitmapFactory.Options(); 
72.             o.inJustDecodeBounds = true; 
73.             BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o); 
74.  
75.             // Find the correct scale value. It should be the power of 2. 
76.             final int REQUIRED_SIZE = 70; 
77.             int width_tmp = o.outWidth, height_tmp = o.outHeight; 
78.             int scale = 1; 
79.             while (true) { 
80.                 if (width_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE 
81.                         || height_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE) 
82.                     break; 
83.                 width_tmp /= 2; 
84.                 height_tmp /= 2; 
85.                 scale *= 2; 
86.             } 
87.  
88.             // decode with inSampleSize 
89.             BitmapFactory.Options o2 = new BitmapFactory.Options(); 
90.             o2.inSampleSize = scale; 
91.             return BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o2); 
92.         } catch (FileNotFoundException e) { 
93.         } 
94.         return null; 
95.     } 
96.  
97.     // Task for the queue 
98.     private class PhotoToLoad { 
99.         public String url; 
100.         public ImageView imageView; 
101.  
102.         public PhotoToLoad(String u, ImageView i) { 
103.             url = u; 
104.             imageView = i; 
105.         } 
106.     } 
107.  
108.     class PhotosLoader implements Runnable { 
109.         PhotoToLoad photoToLoad; 
110.  
111.         PhotosLoader(PhotoToLoad photoToLoad) { 
112.             this.photoToLoad = photoToLoad; 
113.         } 
114.  
115.         @Override 
116.         public void run() { 
117.             if (imageViewReused(photoToLoad)) 
118.                 return; 
119.             Bitmap bmp = getBitmap(photoToLoad.url); 
120.             memoryCache.put(photoToLoad.url, bmp); 
121.             if (imageViewReused(photoToLoad)) 
122.                 return; 
123.             BitmapDisplayer bd = new BitmapDisplayer(bmp, photoToLoad); 
124.             // 更新的操做放在UI線程中 
125.             Activity a = (Activity) photoToLoad.imageView.getContext(); 
126.             a.runOnUiThread(bd); 
127.         } 
128.     } 
129.  
130.     /**
131.      * 防止圖片錯位
132.      * 
133.      * @param photoToLoad
134.      * @return
135.      */ 
136.     boolean imageViewReused(PhotoToLoad photoToLoad) { 
137.         String tag = imageViews.get(photoToLoad.imageView); 
138.         if (tag == null || !tag.equals(photoToLoad.url)) 
139.             return true; 
140.         return false; 
141.     } 
142.  
143.     // 用於在UI線程中更新界面 
144.     class BitmapDisplayer implements Runnable { 
145.         Bitmap bitmap; 
146.         PhotoToLoad photoToLoad; 
147.  
148.         public BitmapDisplayer(Bitmap b, PhotoToLoad p) { 
149.             bitmap = b; 
150.             photoToLoad = p; 
151.         } 
152.  
153.         public void run() { 
154.             if (imageViewReused(photoToLoad)) 
155.                 return; 
156.             if (bitmap != null) 
157.                 photoToLoad.imageView.setImageBitmap(bitmap); 
158.             else 
159.                 photoToLoad.imageView.setImageResource(stub_id); 
160.         } 
161.     } 
162.  
163.     public void clearCache() { 
164.         memoryCache.clear(); 
165.         fileCache.clear(); 
166.     } 
167.  
168.     public static void CopyStream(InputStream is, OutputStream os) { 
169.         final int buffer_size = 1024; 
170.         try { 
171.             byte[] bytes = new byte[buffer_size]; 
172.             for (;;) { 
173.                 int count = is.read(bytes, 0, buffer_size); 
174.                 if (count == -1) 
175.                     break; 
176.                 os.write(bytes, 0, count); 
177.             } 
178.         } catch (Exception ex) { 
179.         } 
180.     } 
181. } 

public class ImageLoader {

	MemoryCache memoryCache = new MemoryCache();
	FileCache fileCache;
	private Map<ImageView, String> imageViews = Collections
			.synchronizedMap(new WeakHashMap<ImageView, String>());
	// 線程池
	ExecutorService executorService;

	public ImageLoader(Context context) {
		fileCache = new FileCache(context);
		executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
	}

	// 當進入listview時默認的圖片，可換成你本身的默認圖片
	final int stub_id = R.drawable.stub;

	// 最主要的方法
	public void DisplayImage(String url, ImageView imageView) {
		imageViews.put(imageView, url);
		// 先從內存緩存中查找

		Bitmap bitmap = memoryCache.get(url);
		if (bitmap != null)
			imageView.setImageBitmap(bitmap);
		else {
			// 若沒有的話則開啓新線程加載圖片
			queuePhoto(url, imageView);
			imageView.setImageResource(stub_id);
		}
	}

	private void queuePhoto(String url, ImageView imageView) {
		PhotoToLoad p = new PhotoToLoad(url, imageView);
		executorService.submit(new PhotosLoader(p));
	}

	private Bitmap getBitmap(String url) {
		File f = fileCache.getFile(url);

		// 先從文件緩存中查找是否有
		Bitmap b = decodeFile(f);
		if (b != null)
			return b;

		// 最後從指定的url中下載圖片
		try {
			Bitmap bitmap = null;
			URL imageUrl = new URL(url);
			HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) imageUrl
					.openConnection();
			conn.setConnectTimeout(30000);
			conn.setReadTimeout(30000);
			conn.setInstanceFollowRedirects(true);
			InputStream is = conn.getInputStream();
			OutputStream os = new FileOutputStream(f);
			CopyStream(is, os);
			os.close();
			bitmap = decodeFile(f);
			return bitmap;
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
			return null;
		}
	}

	// decode這個圖片而且按比例縮放以減小內存消耗，虛擬機對每張圖片的緩存大小也是有限制的
	private Bitmap decodeFile(File f) {
		try {
			// decode image size
			BitmapFactory.Options o = new BitmapFactory.Options();
			o.inJustDecodeBounds = true;
			BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o);

			// Find the correct scale value. It should be the power of 2.
			final int REQUIRED_SIZE = 70;
			int width_tmp = o.outWidth, height_tmp = o.outHeight;
			int scale = 1;
			while (true) {
				if (width_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE
						|| height_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE)
					break;
				width_tmp /= 2;
				height_tmp /= 2;
				scale *= 2;
			}

			// decode with inSampleSize
			BitmapFactory.Options o2 = new BitmapFactory.Options();
			o2.inSampleSize = scale;
			return BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o2);
		} catch (FileNotFoundException e) {
		}
		return null;
	}

	// Task for the queue
	private class PhotoToLoad {
		public String url;
		public ImageView imageView;

		public PhotoToLoad(String u, ImageView i) {
			url = u;
			imageView = i;
		}
	}

	class PhotosLoader implements Runnable {
		PhotoToLoad photoToLoad;

		PhotosLoader(PhotoToLoad photoToLoad) {
			this.photoToLoad = photoToLoad;
		}

		@Override
		public void run() {
			if (imageViewReused(photoToLoad))
				return;
			Bitmap bmp = getBitmap(photoToLoad.url);
			memoryCache.put(photoToLoad.url, bmp);
			if (imageViewReused(photoToLoad))
				return;
			BitmapDisplayer bd = new BitmapDisplayer(bmp, photoToLoad);
			// 更新的操做放在UI線程中
			Activity a = (Activity) photoToLoad.imageView.getContext();
			a.runOnUiThread(bd);
		}
	}

	/**
	 * 防止圖片錯位
	 * 
	 * @param photoToLoad
	 * @return
	 */
	boolean imageViewReused(PhotoToLoad photoToLoad) {
		String tag = imageViews.get(photoToLoad.imageView);
		if (tag == null || !tag.equals(photoToLoad.url))
			return true;
		return false;
	}

	// 用於在UI線程中更新界面
	class BitmapDisplayer implements Runnable {
		Bitmap bitmap;
		PhotoToLoad photoToLoad;

		public BitmapDisplayer(Bitmap b, PhotoToLoad p) {
			bitmap = b;
			photoToLoad = p;
		}

		public void run() {
			if (imageViewReused(photoToLoad))
				return;
			if (bitmap != null)
				photoToLoad.imageView.setImageBitmap(bitmap);
			else
				photoToLoad.imageView.setImageResource(stub_id);
		}
	}

	public void clearCache() {
		memoryCache.clear();
		fileCache.clear();
	}

	public static void CopyStream(InputStream is, OutputStream os) {
		final int buffer_size = 1024;
		try {
			byte[] bytes = new byte[buffer_size];
			for (;;) {
				int count = is.read(bytes, 0, buffer_size);
				if (count == -1)
					break;
				os.write(bytes, 0, count);
			}
		} catch (Exception ex) {
		}
	}
}

主要流程是先從內存緩存中查找，若沒有再開線程，從文件緩存中查找都沒有則從指定的url中查找，並對bitmap進行處理，最後經過下面方法對UI進行更新操做。

[java] view plain copy print?

1. a.runOnUiThread(...); 

a.runOnUiThread(...);

 

在你的程序中的基本用法：

 

[java] view plain copy print?

1. ImageLoader imageLoader=new ImageLoader(context); 
2. ... 
3. imageLoader.DisplayImage(url, imageView); 

ImageLoader imageLoader=new ImageLoader(context);
...
imageLoader.DisplayImage(url, imageView);

好比你的放在你的ListView的adapter的getView()方法中，固然也適用於GridView。

 

OK，先到這。