android如何释放图片缓存

转自：http://my.oschina.net/u/1753339/blog/223379

在你应用程序的UI界面加载一张图片是一件很简单的事情，但是当你需要在界面上加载一大堆图片的时候，情况就变得复杂起来。在很多情况下，（比如使用ListView, GridView 或者 ViewPager 这样的组件），屏幕上显示的图片可以通过滑动屏幕等事件不断地增加，最终导致OOM。

为了保证内存的使用始终维持在一个合理的范围，通常会把被移除屏幕的图片进行回收处理。此时垃圾回收器也会认为你不再持有这些图片的引用，从而对这些图片进行GC操作。用这种思路来解决问题是非常好的，可是为了能让程序快速运行，在界面上迅速地加载图片，你又必须要考虑到某些图片被回收之后，用户又将它重新滑入屏幕这种情况。这时重新去加载一遍刚刚加载过的图片无疑是性能的瓶颈，你需要想办法去避免这个情况的发生。

这个时候，使用内存缓存技术可以很好的解决这个问题，它可以让组件快速地重新加载和处理图片。下面我们就来看一看如何使用内存缓存技术来对图片进行缓存，从而让你的应用程序在加载很多图片的时候可以提高响应速度和流畅性。

内存缓存技术对那些大量占用应用程序宝贵内存的图片提供了快速访问的方法。其中最核心的类是LruCache (此类在android-support-v4的包中提供) 。这个类非常适合用来缓存图片，它的主要算法原理是把最近使用的对象用强引用存储在 LinkedHashMap 中，并且把最近最少使用的对象在缓存值达到预设定值之前从内存中移除。

在过去，我们经常会使用一种非常流行的内存缓存技术的实现，即软引用或弱引用 (SoftReference or WeakReference)。但是现在已经不再推荐使用这种方式了，因为从 Android 2.3 (API Level 9)开始，垃圾回收器会更倾向于回收持有软引用或弱引用的对象，这让软引用和弱引用变得不再可靠。另外，Android 3.0 (API Level 11)中，图片的数据会存储在本地的内存当中，因而无法用一种可预见的方式将其释放，这就有潜在的风险造成应用程序的内存溢出并崩溃。

为了能够选择一个合适的缓存大小给LruCache, 有以下多个因素应该放入考虑范围内，例如：

你的设备可以为每个应用程序分配多大的内存？

设备屏幕上一次最多能显示多少张图片？有多少图片需要进行预加载，因为有可能很快也会显示在屏幕上？

你的设备的屏幕大小和分辨率分别是多少？一个超高分辨率的设备（例如 Galaxy Nexus) 比起一个较低分辨率的设备（例如 Nexus S），在持有相同数量图片的时候，需要更大的缓存空间。

图片的尺寸和大小，还有每张图片会占据多少内存空间。

图片被访问的频率有多高？会不会有一些图片的访问频率比其它图片要高？如果有的话，你也许应该让一些图片常驻在内存当中，或者使用多个LruCache 对象来区分不同组的图片。

你能维持好数量和质量之间的平衡吗？有些时候，存储多个低像素的图片，而在后台去开线程加载高像素的图片会更加的有效。

并没有一个指定的缓存大小可以满足所有的应用程序，这是由你决定的。你应该去分析程序内存的使用情况，然后制定出一个合适的解决方案。一个太小的缓存空间，有可能造成图片频繁地被释放和重新加载，这并没有好处。而一个太大的缓存空间，则有可能还是会引起 java.lang.OutOfMemory 的异常。

下面是一个使用 LruCache 来缓存图片的例子：

[java]

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private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;   @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {      // 获取到可用内存的最大值，使用内存超出这个值会引起OutOfMemory异常。      // LruCache通过构造函数传入缓存值，以KB为单位。      int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() /1024);      // 使用最大可用内存值的1/8作为缓存的大小。      int cacheSize = maxMemory / 8;      mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {          @Override         protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {              // 重写此方法来衡量每张图片的大小，默认返回图片数量。              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);  }

在这个例子当中，使用了系统分配给应用程序的八分之一内存来作为缓存大小。在中高配置的手机当中，这大概会有4兆(32/8)的缓存空间。一个全屏幕的 GridView 使用4张 800x480分辨率的图片来填充，则大概会占用1.5兆的空间(800*480*4)。因此，这个缓存大小可以存储2.5页的图片。

当向 ImageView 中加载一张图片时,首先会在 LruCache 的缓存中进行检查。如果找到了相应的键值，则会立刻更新ImageView ，否则开启一个后台线程来加载这张图片。

[java]

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public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {      final String imageKey = String.valueOf(resId);      final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey);      if (bitmap != null) {          imageView.setImageBitmap(bitmap);      } else {          imageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder);          BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);          task.execute(resId);      }  }

BitmapWorkerTask 还要把新加载的图片的键值对放到缓存中。

[java]

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class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {      // 在后台加载图片。      @Override     protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {          final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(                  getResources(), params[0], 100, 100);          addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap);          return bitmap;      }  }

对于确切的释放一个Drawable或者Bitmap图片的内存:

需要手动释放的bitmap图像通常都是不放入控件中的bitmap，也就是说没有其他的对象对该bitmap继续保持引用了，此时调用recycle手动释放bitmap资源。

理论上图片类型的drawable，又没有被放入view中的话，也是需要getbitmap.recycle的。

若一个drawable，bitmap做为图片资源放入程序的view(例如做为ImageView的resource)中，那么此时不需要手动释放资源了，系统会在该view销毁时帮你释放掉该资源的。特殊情况是，一个对象不能被释放是因为这个对象被其他的对象所引用，导致系统不敢回收，例如声明了一个static Drawable对象，并且绑定了资源图片。此时如果我们想最大利用内存，尽量减少过期或者临时不需要的对象在内存中迟迟不能被回收，这时我们就考虑用drawable.setCallback(null)来消除这个drawable的引用。但是尽量不要这样使用static Drawable，如果忘记回收，极易造成内存泄漏！

但是根据另一篇文章，android对于直接通过资源id载入的资源其实是做了cache的了，这样下次再需要此资源的时候直接从cache中得到，这也是为效率考虑。但这样做也造成了用过的资源都会在内存中，这样的设计不是很适合使用了很多大图片资源的应用，这样累积下来应用的内存峰值是很高的。

http://m.blog.youkuaiyun.com/blog/tanghaibo001/11691777

最近在xoom上开发应用，碰到ui设计都是使用图片，而且是多个activity。开始没觉得怎么样，就开始做呗。等做完了，开始在前三个activity运行没问题，一切ok。但在最后一个activity里，会经常出现oom（out of memory），由于在最后一个activity，需要打开一个pdf，然后render，随着multi-touch，reander的pdf页缩放，由于reander的图片本身就比较大（比如，如果pdf放大到当前屏幕的两倍，pdf图片占用的内存为1280＊800＊4＊2／（1024＊1024），约等于8m），而且由于为了视觉上感受好，会在其中缓存图片（为了不让用户在使用过程中感受操作有停滞感），所以总是导致oom异常。

oh，my god！最怕碰到这种情况，android对于内存heap size限制让人比较崩溃，ios虽然也号称一个应用有内存限制，但是在实际使用中一个应用使用的内存往往可以超过100m，所以还是挺容易做一个性能满意的应用程序。

我的应用到底哪些地方使用了这么多内存，因为android3.0默认heap size为48m，按道理来说还是可以接受的，怎么应用没跑几下就oom呢？没办法，只能通过ddms来分析，在ddms中“update heap”－》“cause gc”，来查看应用的内存使用情况，发现每进入一个activity，1-byte array(byte[], boolean[])的值总是会相应的增加，到最后一个activity的时候啥都不干，heap size已经快30m了，oh。。。怎么会这样。。。冷静冷静。。。通过分析，1-byte array就是bitmap的占用空间，这就说明不断有新的bitmap在内存中。由于ui使用了很多图片，比如大背景图，按钮图片等等，看来是这些图片都会存在内存中，即使当前activity已经销毁进入下一个activity，前一个activity的图片资源也没有销毁。

原因找到了，但不是太想得通。因为在onCreate中我用mBtn.setBackgroundResource(R.drawable.splash)为控件设置背景图，然后在onDestroy中会用((BitmapDrawable)mBtn.getBackground()).setCallback(null)清理背景图。按道理来说图片资源应该已经清理掉了的。百思不得其解，仔细看Bitmap的源代码，它其实起的作用是销毁java对象BitmapDrawable，而android为了提高效率，Bitmap真正的位图数据是在ndk中用c写的，所以用setCallback是不能销毁位图数据的，应该调用Bitmap的recycle()来清理内存。

所以想当然的在onDestroy加上((BitmapDrawable)mBtn.getBackground()).getBitmap().recycle()，这样跑下来，内存情况很理想，不管在哪个activity中，使用的资源仅仅是当前activity用到的，就不会象之前到最后一个activity的时候，所有之前使用的资源都累积在内存中。在每个activity资源和class等使用的内存都在10m左右，已经很理想了（当然如果是在android低版本比如1.5,16时还是不行的，这得重新构架应用），可以为显示pdf预留了比较多内存了。

但新的问题又出现了，当返回之前的activity时，会出现“try to use a recycled bitmap"的异常。这真是按了葫芦起了瓢啊，内心那个沮丧。。。没办法，继续分析。看来是后加上recycle引起的， 位图肯定在内存中有引用，在返回之前的activity时，因为位图数据其实已经被销毁了，所以才造成目前的情况。在看了setBackgroundResource的源码以后，恍然大悟，android对于直接通过资源id载入的资源其实是做了cache的了，这样下次再需要此资源的时候直接从cache中得到，这也是为效率考虑。但这样做也造成了用过的资源都会在内存中，这样的设计不是很适合使用了很多大图片资源的应用，这样累积下来应用的内存峰值是很高的。看了sdk后，我用：

Bitmap bm = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.splash);
BitmapDrawable bd = new BitmapDrawable(this.getResources(), bm);

mBtn.setBackgroundDrawable(bd);

来代替mBtn.setBackgroundResource(R.drawable.splash)。

销毁的时候使用：

BitmapDrawable bd ＝ (BitmapDrawable)mBtn.getBackground();

mBtn.setBackgroundResource(0);//别忘了把背景设为null，避免onDraw刷新背景时候出现used a recycled bitmap错误

bd.setCallback(null);
bd.getBitmap().recycle();

这样调整后，避免了在应用里缓存所有的资源，节省了宝贵的内存，而其实这样也不会造成太大效率问题，毕竟重新载入资源是非常快速，不会对性能造成很严重的影响，在xoom里我没有感受到和之前有什么区别。

总之，在android上使用大量位图是个比较痛苦的事，内存限制的存在对应用是个很大的瓶颈。但不用因噎费食，其实弄明白了它里面的机制，应用可以突破这些限制的。这只是其中的一种处理方法，还可以考虑BitmapFactory.Options的inSampleSize来减少内存占用。