Android下的缓存策略

Android下的缓存策略

内存缓存

常用的内存缓存是软引用和弱引用，大部分的使用方式是Android提供的LRUCache缓存策略，本质是个LinkedHashMap（会根据使用次数进行排序）

磁盘缓存

DiskLruCache：非谷歌官方编写，但是获得官方认证

• 不限制数据缓存的位置，可自由的设置，通常情况下会选择：/sdcard/Android/data/{packageName}/cache这个路径

选择这个位置的好处

1. 这是存储在sdcard上的，只要sdcard空间足够，不会对手机内置存储有任何影响
2. 该路径被Android系统认定为应用程序的缓存路径，当app被卸载时，这里的数据会被一起清除掉，而不会出现删除app后，还残留数据的问题

getCacheDir()是获取app在手机内部存储的cache目录
getFilesDir()是获取app在手机内部存储的files目录

通过Context.getExternalFilesDir()可以获取到app在sdcard上的files目录，通常用于存放要长时间保存的数据
通过Context.getExternalCacheDir()可以获取到app在sdcard上的cache目录，通常用于存放一些临时数据
使用上面两个api，在app被卸载的时候，在sdcard上对应的所有文件也会自动被删除，不会留下垃圾信息
而且上面两个目录在设置里的应用详情里，可以使用清除数据和清除缓存来清理临时文件

LruCache——内存缓存策略

LRU(Least Recently Used)缓存算法，近期最少使用的算法
LruCache是Android 3.1以后提供的一个缓存类

LruCache的介绍

• LruCache是 一个泛型类，主要原理是把最近使用的对象用强引用的方式存储在LinkedHashMap中，把最近最少使用的对象从内存中移除，并提供get和put方法来完成缓存的获取和添加操作

LruCache的缓存大小一般为当前进程可用容量的1/8
重写sizeOf方法，计算每个缓存对象的大小
注意：缓存的总容量和每个缓存对象的大小所用的单位要一致

LruCahe的实现原理

• 维护一个缓存对象列表，按照访问顺序进行排序
• 一直没有访问的对象放在队尾，即将被淘汰
• 最近访问的对象放在队首，最后被淘汰
• 这个队列由LinkedHashMap来维护

LinkedHashMap

• 是由数组+双向链表的数据结构来实现
• 双向链表的结构可以实现访问顺序和插入顺序，使得队列中的对象按照一定的顺序排列起来

在构造函数中，可以使用accessOrder参数来控制双向链表的结构是访问顺序还是插入顺序
其中accessOrder设置为true则为访问顺序，为false，则为插入顺序。
设置LinkedHashMap的accessOrder为true，并向里面插入数据后随机访问数据，将访问数据后的LinkedHashMap输出，最近访问数据的最后输出

LruCache的源码分析

LruCache内部使用LinkedHashMap的访问顺序特性，来缓存数据
当调用put()方法时，就会在集合中添加元素，并调用trimToSize()来判断缓存是否已满，如果满了就删除队尾元素
当调用get()方法时，就会调用LinkedHashMap的get()方法获得对应的元素，同时会更新该元素到队首

DiskLruCache——磁盘缓存策略

DiskLruCache目前还不是Android SDK的一部分，但是Android官方文档推荐使用该算法来实现磁盘缓存

DiskLruCache的使用方法

打开

DiskLruCache不能new出实例，需要调用它的open()方法
open()方法接收四个参数：

public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize) 

• directory:数据的缓存地址
• appVersion:当前应用程序的版本号
• valueCount:同一个key可以对应多少个缓存文件，基本都是传1
• maxSize:最多可以缓存多少字节的数据

• 其中缓存地址前面已经说过了，通常都会存放在 /sdcard/Android/data//cache 这个路径下面，但同时我们又需要考虑如果这个手机没有SD卡，或者SD正好被移除了的情况，因此比较优秀的程序都会专门写一个方法来获取缓存地址

public File getDiskCacheDir(Context context, String uniqueName) {  
    String cachePath;  
    if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())  
            || !Environment.isExternalStorageRemovable()) {  
        cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();  
    } else {  
        cachePath = context.getCacheDir().getPath();  
    }  
    return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);  
}

• 可以看到，当SD卡存在或者SD卡不可被移除的时候，就调用getExternalCacheDir()方法来获取缓存路径，否则就调用getCacheDir()方法来获取缓存路径。前者获取到的就是 /sdcard/Android/data//cache 这个路径，而后者获取到的是 /data/data//cache 这个路径。

• 接着是应用程序版本号，我们可以使用如下代码简单地获取到当前应用程序的版本号：

public int getAppVersion(Context context) {  
    try {  
        PackageInfo info = context.getPackageManager().getPackageInfo(context.getPackageName(), 0);  
        return info.versionCode;  
    } catch (NameNotFoundException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    return 1;  
}  

• 需要注意的是，每当版本号改变，缓存路径下存储的所有数据都会被清除掉，因为DiskLruCache认为当应用程序有版本更新的时候，所有的数据都应该从网上重新获取。

DiskLruCache mDiskLruCache = null;  
try {  
    File cacheDir = getDiskCacheDir(context, "bitmap");  
    if (!cacheDir.exists()) {  
        cacheDir.mkdirs();  
    }  
    mDiskLruCache = DiskLruCache.open(cacheDir, getAppVersion(context), 1, 10 * 1024 * 1024);  
} catch (IOException e) {  
    e.printStackTrace();  
}

插入缓存

插入使用DiskLruCache.Editor这个类来完成，同样，它也不能new出实例，需要使用edit()方法

public Editor edit(String key) throws IOException

• 可以看到，edit()方法接收一个参数key，这个key将会成为缓存文件的文件名，并且必须要和图片的URL是一一对应的。那么怎样才能让key和图片的URL能够一一对应呢？直接使用URL来作为key？不太合适，因为图片URL中可能包含一些特殊字符，这些字符有可能在命名文件时是不合法的。其实最简单的做法就是将图片的URL进行MD5编码，编码后的字符串肯定是唯一的，并且只会包含0-F这样的字符，完全符合文件的命名规则。

读取缓存

// get()方法要求传入一个key来获取到相应的缓存数据，而这个key毫无疑问就是将图片URL进行MD5编码后的值了
public synchronized Snapshot get(String key) throws IOException

• 通过get()方法，会获取到一个DiskLruCache.Snapshot对象，通过调用它的getInputStream()方法就可以得到缓存文件的输入流

移除缓存

public synchronized boolean remove(String key) throws IOException

• 这个方法我们并不应该经常去调用它。因为你完全不需要担心缓存的数据过多从而占用SD卡太多空间的问题，DiskLruCache会根据我们在调用open()方法时设定的缓存最大值来自动删除多余的缓存。只有你确定某个key对应的缓存内容已经过期，需要从网络获取最新数据的时候才应该调用remove()方法来移除缓存。

其他api

• size():返回当前缓存路径下所有缓存数据的总字节数数，用于在app上显示当前缓存的总大小
• flush():用于将内存中的操作同步到日志文件中（也就是journal文件），因此DiskLruCache能够正常工作的前提是要依赖于journal文件中的内容。频繁的调用会增加同步journal文件的时间，比较标准的做法就是爱Activity的onPause()方法中调用一次即可
• close():用于将DiskLruCache关闭，和open()方法相对应。关闭掉了之后就不能再调用DiskLruCache中任何操作缓存数据的方法，通常只应该在Activity的onDestroy()方法中去调用close()方法。
• delete():这个方法用于将所有的缓存数据全部删除，用于让用户清除缓存

参考文档：

http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/28863651
http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/34093441