本文详细介绍了在Android应用中如何有效使用内存缓存和磁盘缓存来优化图片加载过程，尤其是在处理大量图片如GridView时，以提升用户体验。
原文地址：http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/cache-bitmap.html
缓存图片
加载一个图片到界面中是很简单的，但是如果一次性要加载一堆大的图片就变的复杂多了。在许多情况下（比如使用ListView、GridView或是ViewPager组件）界面上能显示的图片随着滚动会无限制的增加。
缓存的使用需要被控制当组件在不断的重复使用的时候。如果你不长时间引用加载来的图片的话，垃圾搜集器也会清除他。为了流畅快速的加载界面，不希望组件每次显示的时候都重新加载一次图片。利用缓存和磁盘缓存就能够快速加载图片。这一课就是介绍如果通过缓存和磁盘缓存快速加载多张图片。
使用内存缓存
内存缓存通过占用应用固定的内存达到快速读取缓存。LruCache类能很好的解决图片缓存占用问题，保证最近使用的资源强引用在LinkedHashMap中，删除最近最少使用的资源。
过去一种非常流行的缓存实现是通过SoftReference或是WeakReference存储图片缓存，然而这种方法不再推荐。从2.3开始垃圾收集器会更加积极的搜集soft/weak的应用这将使得他们无效了。在3.0以后，返回的图片数据存储在一个私有的内存中，以一种不可预见的方式释放，可能导致应用暂时超过其内存限制而奔溃。
为了给LruCache选中一个适合的大小，有一些因素需要考虑：
1、应用剩下多少的内存
2、屏幕一次要展示多少图片，需要多少图片准备用于屏幕展示
3、设备的屏幕大小和分辨率是多少，对于高分辨率设别（xhdpi）像Galaxy Nexus比hdpi的设备需要更大的缓存来存储图片
4、图片的分辨率和配置和其占用的缓存
5、图片存储是否频繁，是否有其他更频繁的，如果有要确保其内存，甚至可以使用多个LruCache对象处理不同组的图片
6、能否平衡质量和数量，大多数情况下存储更多低质量的图片比存储高质量的图片来的重要。
对于所有应用来说没有专门的大小或公式。取决于你使用的解决方案。缓存太小会导致而外开销，缓存太大会导致内存溢出。
下面是一个设置图片LruCache缓存的例子：
private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
...
// Get max available VM memory, exceeding this amount will throw an
// OutOfMemory exception. Stored in kilobytes as LruCache takes an
// int in its constructor.
final int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);
// Use 1/8th of the available memory for this memory cache.
final int cacheSize = maxMemory / 8;
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
// The cache size will be measured in kilobytes rather than
// number of items.
return bitmap.getByteCount() / 1024;
}
};
...
}
public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {
if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {
mMemoryCache.put(key, bitmap);
}
}
public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) {
return mMemoryCache.get(key);
}在这个例子中，应用1/8的内存分配给缓存，一个普通的hdpi设备的最小缓存在4MB左右（32/8）,一个全屏的GridView在800x480的设备中大概占用1.5MB（800x480x4bytes），因此能缓存的最少页面的2.5个页面的缓存。当加载图片在ImageView中时先从LruCache中获取
public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
final String imageKey = String.valueOf(resId);
final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey);
if (bitmap != null) {
mImageView.setImageBitmap(bitmap);
} else {
mImageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder);
BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(mImageView);
task.execute(resId);
}
}BitmapWorkerTask需要更新到缓存中
class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
...
// Decode image in background.
@Override
protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(
getResources(), params[0], 100, 100));
addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap);
return bitmap;
}
...
}使用磁盘缓存
内存的使用对于控件快速加载图片来说是非常有用的，然而不能指望所有图片都存储在内存中，像GridView这样的组件加载大量的数据能够很轻松的占满缓存。应用会被其他任务所打断比如电话，当其在后台时，有可能被杀死，缓存被销毁。一旦返回应用时，又必须重新加载。
这种情况下使用磁盘缓存加载不再内存中的图片能减少加载时间。当然从磁盘获取图片是缓慢的不确定的，需要在后台线程中执行。
ContentProvider可能是一个更合适的地方来存储缓存图片如果他们更频繁地访问,例如在一个图片库应用程序。
下面是使用DiskLruCache缓存的例子：
private DiskLruCache mDiskLruCache;
private final Object mDiskCacheLock = new Object();
private boolean mDiskCacheStarting = true;
private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10; // 10MB
private static final String DISK_CACHE_SUBDIR = "thumbnails";
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
...
// Initialize memory cache
...
// Initialize disk cache on background thread
File cacheDir = getDiskCacheDir(this, DISK_CACHE_SUBDIR);
new InitDiskCacheTask().execute(cacheDir);
...
}
class InitDiskCacheTask extends AsyncTask<File, Void, Void> {
@Override
protected Void doInBackground(File... params) {
synchronized (mDiskCacheLock) {
File cacheDir = params[0];
mDiskLruCache = DiskLruCache.open(cacheDir, DISK_CACHE_SIZE);
mDiskCacheStarting = false; // Finished initialization
mDiskCacheLock.notifyAll(); // Wake any waiting threads
}
return null;
}
}
class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
...
// Decode image in background.
@Override
protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
final String imageKey = String.valueOf(params[0]);
// Check disk cache in background thread
Bitmap bitmap = getBitmapFromDiskCache(imageKey);
if (bitmap == null) { // Not found in disk cache
// Process as normal
final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(
getResources(), params[0], 100, 100));
}
// Add final bitmap to caches
addBitmapToCache(imageKey, bitmap);
return bitmap;
}
...
}
public void addBitmapToCache(String key, Bitmap bitmap) {
// Add to memory cache as before
if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {
mMemoryCache.put(key, bitmap);
}
// Also add to disk cache
synchronized (mDiskCacheLock) {
if (mDiskLruCache != null && mDiskLruCache.get(key) == null) {
mDiskLruCache.put(key, bitmap);
}
}
}
public Bitmap getBitmapFromDiskCache(String key) {
synchronized (mDiskCacheLock) {
// Wait while disk cache is started from background thread
while (mDiskCacheStarting) {
try {
mDiskCacheLock.wait();
} catch (InterruptedException e) {}
}
if (mDiskLruCache != null) {
return mDiskLruCache.get(key);
}
}
return null;
}
// Creates a unique subdirectory of the designated app cache directory. Tries to use external
// but if not mounted, falls back on internal storage.
public static File getDiskCacheDir(Context context, String uniqueName) {
// Check if media is mounted or storage is built-in, if so, try and use external cache dir
// otherwise use internal cache dir
final String cachePath =
Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState()) ||
!isExternalStorageRemovable() ? getExternalCacheDir(context).getPath() :
context.getCacheDir().getPath();
return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);
}即使是初始化磁盘缓存的任务都不应该占用UI线程。但并不意味着读取缓存会在初始化之前，通过锁来控制其他任务需要在初始化完成后才能执行。
内存的获取在UI线程，磁盘的获取在后台线程，磁盘的操作不能占用UI线程，当图片加载完成后，图片会存储在内存和磁盘中供以后使用。
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