Universal-Image-Loader 原理和实现

本文详细介绍了图片加载库UIL中的缓存处理机制。包括UI、缓存模块和数据源三者间的关系,以及缓存配置的自定义方式。重点解析了LruMemoryCache的工作原理,展示了如何通过简单的配置实现高效的图片缓存。

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引用:http://www.it165.net/pro/html/201409/21786.html

讲到缓存,平时流水线上的码农一定觉得这是一个高大上的东西。看过网上各种讲缓存原理的文章,总感觉那些文章讲的就是玩具,能用吗?这次我将带你一起看过UIL这个国内外大牛都追捧的图片缓存类库的缓存处理机制。看了UIL中的缓存实现,才发现其实这个东西不难,没有太多的进程调度,没有各种内存读取控制机制、没有各种异常处理。反正UIL中不单代码写的简单,连处理都简单。但是这个类库这么好用,又有这么多人用,那么非常有必要看看他是怎么实现的。先了解UIL中缓存流程的原理图。

原理示意图

主体有三个,分别是UI,缓存模块和数据源(网络)。它们之间的关系如下:

① UI:请求数据,使用唯一的Key值索引Memory Cache中的Bitmap。

② 内存缓存:缓存搜索,如果能找到Key值对应的Bitmap,则返回数据。否则执行第三步。

③ 硬盘存储:使用唯一Key值对应的文件名,检索SDCard上的文件。

④ 如果有对应文件,使用BitmapFactory.decode*方法,解码Bitmap并返回数据,同时将数据写入缓存。如果没有对应文件,执行第五步。

⑤ 下载图片:启动异步线程,从数据源下载数据(Web)。

⑥ 若下载成功,将数据同时写入硬盘和缓存,并将Bitmap显示在UI中。

接下来,我们回顾一下UIL中缓存的配置(具体的见《UNIVERSAL IMAGE LOADER.PART 2》)。重点关注注释部分,我们可以根据自己需要配置内存、磁盘缓存的实现。

File cacheDir = StorageUtils.getCacheDirectory(context,’UniversalImageLoader/Cache’);
ImageLoaderConfiguration config = new ImageLoaderConfiguration .Builder(getApplicationContext())
.maxImageWidthForMemoryCache(800)
.maxImageHeightForMemoryCache(480)
.httpConnectTimeout(5000)
.httpReadTimeout(20000)
.threadPoolSize(5)
.threadPriority(Thread.MIN_PRIORITY + 3)
.denyCacheImageMultipleSizesInMemory()
.memoryCache(new UsingFreqLimitedCache(2000000)) // 你可以传入自己的内存缓存
.discCache(new UnlimitedDiscCache(cacheDir)) // 你可以传入自己的磁盘缓存
.defaultDisplayImageOptions(DisplayImageOptions.createSimple())
.build();

UIL中的内存缓存策略
1. 只使用的是强引用缓存

LruMemoryCache(这个类就是这个开源框架默认的内存缓存类,缓存的是bitmap的强引用,下面我会从源码上面分析这个类)
2.使用强引用和弱引用相结合的缓存有

UsingFreqLimitedMemoryCache(如果缓存的图片总量超过限定值,先删除使用频率最小的bitmap)

LRULimitedMemoryCache(这个也是使用的lru算法,和LruMemoryCache不同的是,他缓存的是bitmap的弱引用) FIFOLimitedMemoryCache(先进先出的缓存策略,当超过设定值,先删除最先加入缓存的bitmap) LargestLimitedMemoryCache(当超过缓存限定值,先删除最大的bitmap对象) LimitedAgeMemoryCache(当 bitmap加入缓存中的时间超过我们设定的值,将其删除)
3.只使用弱引用缓存

WeakMemoryCache(这个类缓存bitmap的总大小没有限制,唯一不足的地方就是不稳定,缓存的图片容易被回收掉)

我们直接选择UIL中的默认配置缓存策略进行分析。

ImageLoaderConfiguration config = ImageLoaderConfiguration.createDefault(context);
这个方法最后是调用Builder.build()方法创建默认的配置参数的。默认的内存缓存实现是LruMemoryCache,磁盘缓存是UnlimitedDiscCache。

LruMemoryCache解析
LruMemoryCache:一种使用强引用来保存有数量限制的Bitmap的cache(在空间有限的情况,保留最近使用过的Bitmap)。每次Bitmap被访问时,它就被移动到一个队列的头部。当Bitmap被添加到一个空间已满的cache时,在队列末尾的Bitmap会被挤出去并变成适合被GC回收的状态。
注意:这个cache只使用强引用来保存Bitmap。

LruMemoryCache实现MemoryCache,而MemoryCache继承自MemoryCacheAware。
public interface MemoryCache extends MemoryCacheAware

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