Android学习之内存优化（一）—— 图片处理

在Android应用里，最耗费内存的就是图片资源。而且在Android系统中，读取位图Bitmap时，分给虚拟机中的图片的堆栈大小只有8M，如果超出了，就会出现OutOfMemory异常。所以，对于图片的内存优化，是Android应用开发中比较重要的内容。

Bitmap类的构造方法都是私有的，所以开发者不能直接new出一个Bitmap对象，只能通过BitmapFactory类的各种静态方法来实例化一个Bitmap。

对于图片，内存优化中有两个手段，一是减少图片本身所占的内存、二是缓存经常使用的图片，避免重复创建Bitmap文件，增加内存的开支。

一、减少

下面来看看几个处理图片的方法：

　　图片显示：

　　我们需要根据需求去加载图片的大小。

　　例如在列表中仅用于预览时加载缩略图（thumbnails ）。

　　只有当用户点击具体条目想看详细信息的时候，这时另启动一个fragment／activity／对话框等等，去显示整个图片

　　图片大小：

　　直接使用ImageView显示bitmap会占用较多资源，特别是图片较大的时候，可能导致崩溃。
　　使用BitmapFactory.Options设置inSampleSize, 这样做可以减少对系统资源的要求。
　　属性值inSampleSize表示缩略图大小为原始图片大小的几分之一，即如果这个值为2，则取出的缩略图的宽和高都是原始图片的1/2，图片大小就为原始大小的1/4。

        BitmapFactory.Options bitmapFactoryOptions = new BitmapFactory.Options();
        bitmapFactoryOptions.inJustDecodeBounds = true;
        bitmapFactoryOptions.inSampleSize = 2;
        // 这里一定要将其设置回false，因为之前我们将其设置成了true  
        // 设置inJustDecodeBounds为true后，decodeFile并不分配空间，即，BitmapFactory解码出来的Bitmap为Null,但可计算出原始图片的长度和宽度  
        options.inJustDecodeBounds = false;
        Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeFile(sourceBitmap, options);

　　图片像素：

　　Android中图片有四种属性，分别是：
　　ALPHA_8：每个像素占用1byte内存
　　ARGB_4444：每个像素占用2byte内存
　　ARGB_8888：每个像素占用4byte内存（默认）
　　RGB_565：每个像素占用2byte内存

　　Android默认的颜色模式为ARGB_8888，这个颜色模式色彩最细腻，显示质量最高。但同样的，占用的内存也最大。所以在对图片效果不是特别高的情况下使用　　RGB_565（565没有透明度属性），如下：

   publicstaticBitmapreadBitMap(Contextcontext, intresId) {
            BitmapFactory.Optionsopt = newBitmapFactory.Options();
            opt.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
            opt.inPurgeable = true;
            opt.inInputShareable = true;
            //获取资源图片 
            InputStreamis = context.getResources().openRawResource(resId);
            returnBitmapFactory.decodeStream(is, null, opt);
        }

　　图片回收：

　　使用Bitmap过后，就需要及时的调用Bitmap.recycle()方法来释放Bitmap占用的内存空间，而不要等Android系统来进行释放。

　　下面是释放Bitmap的示例代码片段。

        // 先判断是否已经回收
        if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){
            // 回收并且置为null
            bitmap.recycle();
            bitmap = null;
        }
        System.gc();

　　捕获异常：

　　经过上面这些优化后还会存在报OOM的风险，所以下面需要一道最后的关卡——捕获OOM异常：

        Bitmap bitmap = null;
        try {
            // 实例化Bitmap
            bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            // 捕获OutOfMemoryError，避免直接崩溃
        }
        if (bitmap == null) {
            // 如果实例化失败 返回默认的Bitmap对象
            return defaultBitmapMap;
        }


二、缓存

　　Bitmap缓存分为两种：

　　一种是内存缓存，一种是硬盘缓存。

　　内存缓存（LruCache）：

　　以牺牲宝贵的应用内存为代价，内存缓存提供了快速的Bitmap访问方式。系统提供的LruCache类是非常适合用作缓存Bitmap任务的，它将最近被引用到的对象存储在一个强引用的LinkedHashMap中，并且在缓存超过了指定大小之后将最近不常使用的对象释放掉。

　　注意：以前有一个非常流行的内存缓存实现是SoftReference(软引用)或者WeakReference(弱引用)的Bitmap缓存方案，然而现在已经不推荐使用了。自Android2.3版本(API Level 9)开始，垃圾回收器更着重于对软/弱引用的回收，这使得上述的方案无效。

　　硬盘缓存（DiskLruCache）：

　　一个内存缓存对加速访问最近浏览过的Bitmap非常有帮助，但是你不能局限于内存中的可用图片。GridView这样有着更大的数据集的组件可以很轻易消耗掉内存缓存。你的应用有可能在执行其他任务(如打电话)的时候被打断，并且在后台的任务有可能被杀死或者缓存被释放。一旦用户重新聚焦(resume)到你的应用，你得再次处理每一张图片。

在这种情况下，硬盘缓存可以用来存储Bitmap并在图片被内存缓存释放后减小图片加载的时间(次数)。当然，从硬盘加载图片比内存要慢，并且应该在后台线程进行，因为硬盘读取的时间是不可预知的。

　　注意：如果访问图片的次数非常频繁，那么ContentProvider可能更适合用来存储缓存图片，例如Image Gallery这样的应用程序。

三、一些好用的开源框架

1、 Android-Universal-Image-Loader 图片缓存（Git地址：https://github.com/nostra13/Android-Universal-Image-Loader）

这个开源库存在的特征：

多线程下载图片，图片可以来源于网络，文件系统，项目文件夹assets中以及drawable中等
支持随意的配置ImageLoader，例如线程池，图片下载器，内存缓存策略，硬盘缓存策略，图片显示选项以及其他的一些配置
支持图片的内存缓存，文件系统缓存或者SD卡缓存
支持图片下载过程的监听
根据控件(ImageView)的大小对Bitmap进行裁剪，减少Bitmap占用过多的内存
较好的控制图片的加载过程，例如暂停图片加载，重新开始加载图片，一般使用在ListView,GridView中，滑动过程中暂停加载图片，停止滑动的时候去加载图片
提供在较慢的网络下对图片进行加载

在使用之前，我们先来了解一下Android-Universal-Image-Loader中的三大组件：ImageLoaderConfiguration、ImageLoader、DisplayImageOptions。

博客（http://www.cnblogs.com/kissazi2/p/3886563.html）中有对这三者的详细解读。

ImageLoaderConfiguration是针对图片缓存的全局配置，主要有线程类、缓存大小、磁盘大小、图片下载与解析、日志方面的配置。

ImageLoader是具体下载图片，缓存图片，显示图片的具体执行类，它有两个具体的方法displayImage(...)、loadImage(...)，但是其实最终他们的实现都是displayImage(...)。

DisplayImageOptions用于指导每一个Imageloader根据网络图片的状态（空白、下载错误、正在下载）显示对应的图片，是否将缓存加载到磁盘上，下载完后对图片进行怎么样的处理。

下面是我的项目中实际使用到的例子：

ImgConfig .java（在这个文件中对img加载属性进行了统一的配置）

/**
图片配置文件


*/
public class ImgConfig {
    public static void initImgConfig(Context context) {
        File cacheDir =new File(StorageUtil.getDirByType(context, StorageUtil.TYPE_IMG_CACHE_DIR));
       //ImageLoaderConfiguration是针对图片缓存的全局配置，主要有线程类、缓存大小、磁盘大小、图片下载与解析、日志方面的配置。
        ImageLoaderConfiguration config = new ImageLoaderConfiguration.Builder(
                context)
                .memoryCacheExtraOptions(480, 800)
                // max width, max height，即保存的每个缓存文件的最大长宽
                .threadPoolSize(3)
                // 线程池内加载的数量
                .threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY - 2)
                .denyCacheImageMultipleSizesInMemory()
                .memoryCache(new UsingFreqLimitedMemoryCache(2 * 1024 * 1024))
                // You can pass your own memory cache
                // 将保存的时候的URI名称用MD5 加密
                .tasksProcessingOrder(QueueProcessingType.LIFO)
                // 缓存的文件数量
                .diskCache(new UnlimitedDiskCache(cacheDir))
                // 自定义缓存路径
                .defaultDisplayImageOptions(DisplayImageOptions.createSimple())
                .imageDownloader(
                        new BaseImageDownloader(context, 5 * 1000, 30 * 1000))
                .writeDebugLogs() // Remove for release app
                .build();// 开始构建
        ImageLoader.getInstance().init(config);
    }
    //人物头像的加载
    //DisplayImageOptions用于指导每一个Imageloader根据网络图片的状态（空白、下载错误、正在下载）显示对应的图片，是否将缓存加载到磁盘上，下载完后对图片进行怎么样的处理。

    public static DisplayImageOptions getPortraitOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_portrait_female_little)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_portrait_female_little)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_portrait_female_little)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(true)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .build();
        return options;
    }
    //人物头像的加载
    public static DisplayImageOptions getPortraitLargeOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_portrait_fmale_large)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_portrait_fmale_large)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_portrait_fmale_large)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(true)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .build();
        return options;
    }
    //大图的加载
    public static DisplayImageOptions getBigImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_big_img)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_big_img)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_big_img)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(true)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .displayer(new RoundedBitmapDisplayer(20))         //设置显示风格这里是圆角矩形  
        .build();
        return options;
    }
    //相册的加载
    public static DisplayImageOptions getAlbumImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_album)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_album)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_album)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(true)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .bitmapConfig(Config.RGB_565)                 //设置图片编码格式
        .build();
        return options;
    }
    //相册的加载
    public static DisplayImageOptions getAlbumImgDefOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_album)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_album)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_album)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(false)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(false)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .bitmapConfig(Config.RGB_565)
        .build();
        return options;
    }
    //Card图片的加载
    public static DisplayImageOptions getCardImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_big_img)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_big_img)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_big_img)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(false)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .bitmapConfig(Config.ARGB_8888)
        .build();
        return options;
    }
    //BannerCard图片的加载
    public static DisplayImageOptions getBannerImgOption(){
        DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()  
        .showImageOnLoading(R.drawable.default_banner_img)            //加载图片时的图片  
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.default_banner_img)         //没有图片资源时的默认图片  
        .showImageOnFail(R.drawable.default_banner_img)              //加载失败时的图片  
        .cacheInMemory(true)                               //启用内存缓存  
        .cacheOnDisk(true)                                 //启用外存缓存  
        .considerExifParams(true)                          //启用EXIF和JPEG图像格式  
        .build();
        return options;
    }
}

使用：

//配置application

public void initConfig(BeautyDiaryApplication application) {
        synchronized (sLock) {
            this.application = application;
            context = application.getBaseContext();
            packageName = context.getPackageName();
            versionCode = getVersionCode(context, BeautyDiaryApplication.class);
            versionName = getVersionName(context, BeautyDiaryApplication.class);
            imei = Util.getImei(getBaseContext());
            try {
                sLock.notifyAll();
            } catch (Exception e) {
            }
            ImgConfig.initImgConfig(application);
        }
    }

//加载、展示图片
//第一个参数： 图片url
//第二个参数： 要设置在哪个view上
//第三个参数： 加载图片配置（imgconfig中的方法）
ImageLoader.getInstance().displayImage(StorageUtil.getPid2Url(entity.getPortrait(), StorageUtil.PIC_TYPE_LARGE),
                                             portraitIv,ImgConfig.getPortraitLargeOption());

2、 Android 网络通信框架Volley

项目地址：https://android.googlesource.com/platform/frameworks/volley

我们在程序中需要和网络通信的时候，大体使用的东西莫过于AsyncTaskLoader，HttpURLConnection，AsyncTask，HTTPClient（Apache）等，在2013年的Google I/O发布了Volley。Volley是Android平台上的网络通信库，能使网络通信更快，更简单，更健壮。

特点：

(1)JSON，图像等的异步下载；

(2)网络请求的排序（scheduling）

(3)网络请求的优先级处理

(4)缓存

(5)多级别取消请求

(6)和Activity和生命周期的联动（Activity结束时同时取消所有网络请求）

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