Android 之 远程图片获取和本地缓存

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概述
对于客户端——服务器端应用，从远程获取图片算是经常要用的一个功能，而图片资源往往会消耗比较大的流量，对应用来说，如果处理不好这个问题，那会让用户很崩溃，不知不觉手机流量就用完了，等用户发现是你的应用消耗掉了他手机流量的话，那么可想而知你的应用将面临什么样的命运。
另外一个问题就是加载速度，如果应用中图片加载速度很慢的话，那么用户同样会等到崩溃。
那么如何处理好图片资源的获取和管理呢？
异步下载
本地缓存
异步下载
大家都知道，在android应用中UI线程5秒没响应的话就会抛出无响应异常，对于远程获取大的资源来说，这种异常还是很容易就会抛出来的，那么怎么避免这种问题的产生。在android中提供两种方法来做这件事情：

启动一个新的线程来获取资源，完成后通过Handler机制发送消息，并在UI线程中处理消息，从而达到在异步线程中获取图片，然后通过Handler Message来更新UI线程的过程。
使用android中提供的AsyncTask来完成。


具体的做法这里就不介绍了，查下API就可以了，或者是google、baidu下。这里主要来说本地缓存。

本地缓存

对于图片资源来说，你不可能让应用每次获取的时候都重新到远程去下载（ListView），这样会浪费资源，但是你又不能让所有图片资源都放到内存中去（虽然这样加载会比较快），因为图片资源往往会占用很大的内存空间，容易导致OOM。那么如果下载下来的图片保存到SDCard中，下次直接从SDCard上去获取呢？这也是一种做法，我看了下，还是有不少应用采用这种方式的。采用LRU等一些算法可以保证sdcard被占用的空间只有一小部分，这样既保证了图片的加载、节省了流量、又使SDCard的空间只占用了一小部分。另外一种做法是资源直接保存在内存中，然后设置过期时间和LRU规则。

sdcard保存：


在sdcard上开辟一定的空间，需要先判断sdcard上剩余空间是否足够，如果足够的话就可以开辟一些空间，比如10M
当需要获取图片时，就先从sdcard上的目录中去找，如果找到的话，使用该图片，并更新图片最后被使用的时间。如果找不到，通过URL去download
去服务器端下载图片，如果下载成功了，放入到sdcard上，并使用，如果失败了，应该有重试机制。比如3次。
下载成功后保存到sdcard上，需要先判断10M空间是否已经用完，如果没有用完就保存，如果空间不足就根据LRU规则删除一些最近没有被用户的资源。
关键代码：

保存图片到SD卡上
[java] view plaincopy
private void saveBmpToSd(Bitmap bm, Stringurl) { 
        if (bm == null) { 
            Log.w(TAG, " trying to savenull bitmap"); 
            return; 
        } 
         //判断sdcard上的空间 
        if (FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE >freeSpaceOnSd()) { 
            Log.w(TAG, "Low free space onsd, do not cache"); 
            return; 
        } 
        String filename =convertUrlToFileName(url); 
        String dir = getDirectory(filename); 
        File file = new File(dir +"/" + filename); 
        try { 
            file.createNewFile(); 
            OutputStream outStream = newFileOutputStream(file); 
           bm.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, outStream); 
            outStream.flush(); 
            outStream.close(); 
            Log.i(TAG, "Image saved tosd"); 
        } catch (FileNotFoundException e) { 
            Log.w(TAG,"FileNotFoundException"); 
        } catch (IOException e) { 
            Log.w(TAG,"IOException"); 
        } 
    } 
计算sdcard上的空间：
[java] view plaincopy
/**
* 计算sdcard上的剩余空间
* @return
*/ 
private int freeSpaceOnSd() { 
    StatFs stat = newStatFs(Environment.getExternalStorageDirectory() .getPath()); 
    double sdFreeMB = ((double)stat.getAvailableBlocks() * (double) stat.getBlockSize()) / MB; 
    return (int) sdFreeMB; 
} 
修改文件的最后修改时间
[java] view plaincopy
/**
* 修改文件的最后修改时间
* @param dir
* @param fileName
*/ 
private void updateFileTime(String dir,String fileName) { 
    File file = new File(dir,fileName);        
    long newModifiedTime =System.currentTimeMillis(); 
    file.setLastModified(newModifiedTime); 
} 
本地缓存优化
[java] view plaincopy
/**
*计算存储目录下的文件大小，当文件总大小大于规定的CACHE_SIZE或者sdcard剩余空间小于FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE的规定
* 那么删除40%最近没有被使用的文件
* @param dirPath
* @param filename
*/ 
private void removeCache(String dirPath) { 
    File dir = new File(dirPath); 
    File[] files = dir.listFiles(); 
    if (files == null) { 
        return; 
    } 
    int dirSize = 0; 
    for (int i = 0; i < files.length;i++) { 
        if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) { 
            dirSize += files[i].length(); 
        } 
    } 
    if (dirSize > CACHE_SIZE * MB ||FREE_SD_SPACE_NEEDED_TO_CACHE > freeSpaceOnSd()) { 
        int removeFactor = (int) ((0.4 *files.length) + 1); 
 
        Arrays.sort(files, newFileLastModifSort()); 
 
        Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files "); 
 
        for (int i = 0; i <removeFactor; i++) { 
 
            if(files[i].getName().contains(WHOLESALE_CONV)) { 
 
                files[i].delete();              
 
            } 
 
        } 
 
    } 
 
} 
/**
* 删除过期文件
* @param dirPath
* @param filename
*/ 
private void removeExpiredCache(StringdirPath, String filename) { 
 
    File file = new File(dirPath,filename); 
 
    if (System.currentTimeMillis() -file.lastModified() > mTimeDiff) { 
 
        Log.i(TAG, "Clear some expiredcache files "); 
 
        file.delete(); 
 
    } 
 
} 
文件使用时间排序
[java] view plaincopy
/**
* TODO 根据文件的最后修改时间进行排序 *
*/ 
classFileLastModifSort implements Comparator<File>{ 
    public int compare(File arg0, File arg1) { 
        if (arg0.lastModified() >arg1.lastModified()) { 
            return 1; 
        } else if (arg0.lastModified() ==arg1.lastModified()) { 
            return 0; 
        } else { 
            return -1; 
        } 
    } 
} 
内存保存：

在内存中保存的话，只能保存一定的量，而不能一直往里面放，需要设置数据的过期时间、LRU等算法。这里有一个方法是把常用的数据放到一个缓存中（A），不常用的放到另外一个缓存中（B）。当要获取数据时先从A中去获取，如果A中不存在那么再去B中获取。B中的数据主要是A中LRU出来的数据，这里的内存回收主要针对B内存，从而保持A中的数据可以有效的被命中。


先定义A缓存：
[java] view plaincopy
private final HashMap<String, Bitmap>mHardBitmapCache = new LinkedHashMap<String, Bitmap>(HARD_CACHE_CAPACITY/ 2, 0.75f, true) { 
        @Override 
        protected booleanremoveEldestEntry(LinkedHashMap.Entry<String, Bitmap> eldest) { 
            if (size() >HARD_CACHE_CAPACITY) { 
               //当map的size大于30时，把最近不常用的key放到mSoftBitmapCache中，从而保证mHardBitmapCache的效率 
               mSoftBitmapCache.put(eldest.getKey(), newSoftReference<Bitmap>(eldest.getValue())); 
                return true; 
            } else 
                return false; 
        } 
    }; 
再定于B缓存：
[java] view plaincopy
/**
  *当mHardBitmapCache的key大于30的时候，会根据LRU算法把最近没有被使用的key放入到这个缓存中。
  *Bitmap使用了SoftReference，当内存空间不足时，此cache中的bitmap会被垃圾回收掉
  */ 
private final staticConcurrentHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> mSoftBitmapCache =new ConcurrentHashMap<String,SoftReference<Bitmap>>(HARD_CACHE_CAPACITY / 2); 
从缓存中获取数据：
[java] view plaincopy
/**
     * 从缓存中获取图片
     */ 
    private Bitmap getBitmapFromCache(Stringurl) { 
        // 先从mHardBitmapCache缓存中获取 
        synchronized (mHardBitmapCache) { 
            final Bitmap bitmap =mHardBitmapCache.get(url); 
            if (bitmap != null) { 
                //如果找到的话，把元素移到linkedhashmap的最前面，从而保证在LRU算法中是最后被删除 
                mHardBitmapCache.remove(url); 
                mHardBitmapCache.put(url,bitmap); 
                return bitmap; 
            } 
        } 
        //如果mHardBitmapCache中找不到，到mSoftBitmapCache中找 
        SoftReference<Bitmap>bitmapReference = mSoftBitmapCache.get(url); 
        if (bitmapReference != null) { 
            final Bitmap bitmap =bitmapReference.get(); 
            if (bitmap != null) { 
                return bitmap; 
            } else { 
                mSoftBitmapCache.remove(url); 
            } 
        } 
        return null; 
    } 
如果缓存中不存在，那么就只能去服务器端去下载：
[java] view plaincopy
/**
  * 异步下载图片
  */ 
class ImageDownloaderTask extendsAsyncTask<String, Void, Bitmap> { 
     private static final int IO_BUFFER_SIZE= 4 * 1024; 
     private String url; 
     private finalWeakReference<ImageView> imageViewReference; 
     public ImageDownloaderTask(ImageViewimageView) { 
         imageViewReference = newWeakReference<ImageView>(imageView); 
     } 
 
    @Override 
     protected BitmapdoInBackground(String... params) { 
         final AndroidHttpClient client =AndroidHttpClient.newInstance("Android"); 
         url = params[0]; 
         final HttpGet getRequest = newHttpGet(url); 
         try { 
             HttpResponse response =client.execute(getRequest); 
             final int statusCode =response.getStatusLine().getStatusCode(); 
             if (statusCode !=HttpStatus.SC_OK) { 
                 Log.w(TAG, "从" +url + "中下载图片时出错!,错误码:" + statusCode); 
                 return null; 
             } 
             final HttpEntity entity =response.getEntity(); 
             if (entity != null) { 
                 InputStream inputStream =null; 
                 OutputStream outputStream =null; 
                 try { 
                     inputStream =entity.getContent(); 
                     finalByteArrayOutputStream dataStream = new ByteArrayOutputStream(); 
                     outputStream = newBufferedOutputStream(dataStream, IO_BUFFER_SIZE); 
                     copy(inputStream,outputStream); 
                     outputStream.flush(); 
                     final byte[] data =dataStream.toByteArray(); 
                     final Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length); 
                     return bitmap; 
                 } finally { 
                     if (inputStream !=null) { 
                        inputStream.close(); 
                     } 
                     if (outputStream !=null) { 
                        outputStream.close(); 
                     } 
                    entity.consumeContent(); 
                 } 
             } 
         } catch (IOException e) { 
             getRequest.abort(); 
             Log.w(TAG, "I/O errorwhile retrieving bitmap from " + url, e); 
         } catch (IllegalStateException e) { 
             getRequest.abort(); 
             Log.w(TAG, "Incorrect URL:" + url); 
         } catch (Exception e) { 
             getRequest.abort(); 
             Log.w(TAG, "Error whileretrieving bitmap from " + url, e); 
         } finally { 
             if (client != null) { 
                 client.close(); 
             } 
         } 
         return null; 
     } 
这是两种做法，还有一些应用在下载的时候使用了线程池和消息队列MQ，对于图片下载的效率要更好一些。有兴趣的同学可以看下。

总结

对于远程图片等相对比较大的资源一定要在异步线程中去获取
本地做缓存