• 【Android开源项目分析】android轻量级开源缓存框架——ASimpleCache(ACache)源代码分析


    转载请注明出处:http://blog.csdn.net/zhoubin1992/article/details/46379055


    ASimpleCache框架源代码链接

    https://github.com/yangfuhai/ASimpleCache
    杨神作品。大家最熟悉他的应该是afinal框架吧


    官方介绍

    ASimpleCache 是一个为android制定的 轻量级的 开源缓存框架。

    轻量到仅仅有一个java文件(由十几个类精简而来)。


    1、它能够缓存什么东西?

    普通的字符串、JsonObject、JsonArray、Bitmap、Drawable、序列化的java对象,和 byte数据。

    2、它有什么特色?

    特色主要是:
    1:轻,轻到仅仅有一个JAVA文件。


    2:可配置。能够配置缓存路径,缓存大小,缓存数量等。


    3:能够设置缓存超时时间,缓存超时自己主动失效。并被删除。


    4:支持多进程。

    3、它在android中能够用在哪些场景?

    1、替换SharePreference当做配置文件
    2、能够缓存网络请求数据。比方oschina的androidclient能够缓存http请求的新闻内容,缓存时间假设为1个小时。超时后自己主动失效,让client又一次请求新的数据。降低client流量。同一时候降低server并发量
    3、您来说…

    4、怎样使用 ASimpleCache?

    下面有个小的demo,希望您能喜欢:

    ACache mCache = ACache.get(this);
    mCache.put("test_key1", "test value");
    mCache.put("test_key2", "test value", 10);//保存10秒,假设超过10秒去获取这个key,将为null
    mCache.put("test_key3", "test value", 2 * ACache.TIME_DAY);//保存两天,假设超过两天去获取这个key,将为null

    获取数据

    ACache mCache = ACache.get(this);
    String value = mCache.getAsString("test_key1");

    源代码分析

    一、ACache类结构图

    ASimpleCache里仅仅有一个JAVA文件——ACache.java
    首先我用思维导图制作了ACache类的具体结构图:
    ACache类结构图


    二、官方demo分析

    通过分析官方给的demo来驱动源代码分析吧
    以字符串存储为例(官方给的demo里给出了非常多种数据读取的样例,事实上方法类似),打开SaveStringActivity.java:

    package com.yangfuhai.asimplecachedemo;
    
    import org.afinal.simplecache.ACache;
    
    import android.app.Activity;
    import android.os.Bundle;
    import android.view.View;
    import android.widget.EditText;
    import android.widget.TextView;
    import android.widget.Toast;
    
    /**
     * 
     * @ClassName: SaveStringActivity
     * @Description: 缓存string
     * @Author Yoson Hao
     * @WebSite www.haoyuexing.cn
     * @Email haoyuexing@gmail.com
     * @Date 2013-8-7 下午9:59:43
     * 
     */
    public class SaveStringActivity extends Activity {
    
        private EditText mEt_string_input;
        private TextView mTv_string_res;
    
        private ACache mCache;
    
        @Override
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);
            setContentView(R.layout.activity_save_string);
            // 初始化控件
            initView();
    
            mCache = ACache.get(this);
        }
    
        /**
         * 初始化控件
         */
        private void initView() {
            mEt_string_input = (EditText) findViewById(R.id.et_string_input);
            mTv_string_res = (TextView) findViewById(R.id.tv_string_res);
        }
    
        /**
         * 点击save事件
         * 
         * @param v
         */
        public void save(View v) {
            if (mEt_string_input.getText().toString().trim().length() == 0) {
                Toast.makeText(
                        this,
                        "Cuz u input is a nullcharacter ... So , when u press "read" , if do not show any result , plz don't be surprise",
                        Toast.LENGTH_SHORT).show();
            }
    //      mCache.put("testString", mEt_string_input.getText().toString());
            mCache.put("testString", mEt_string_input.getText().toString(),300);
        }
    
        /**
         * 点击read事件
         * 
         * @param v
         */
        public void read(View v) {
            String testString = mCache.getAsString("testString");
            if (testString == null) {
                Toast.makeText(this, "String cache is null ...", Toast.LENGTH_SHORT)
                        .show();
                mTv_string_res.setText(null);
                return;
            }
            mTv_string_res.setText(testString);
        }
    
        /**
         * 点击clear事件
         * 
         * @param v
         */
        public void clear(View v) {
            mCache.remove("testString");
        }
    
    }
    

    能够看到缓存字符串的读取方法非常easy!!!

    1. 在onCreate里通过get方式获取缓存实例
      mCache = ACache.get(this);
    2. 在savebutton的点击事件里,通过put方法往缓存实例里保存字符串
      mCache.put(“testString”, mEt_string_input.getText().toString(),300);
    3. 在readbutton的点击事件里,通过getAsString方法从缓存实例里读取字符串
      mCache.getAsString(“testString”);
      其它数据读取。方法类似,也是这三个步骤。300为保存时间300秒。

    三、ACache源代码分析

    1、获取缓存实例

    那我们就从ACache.get()開始吧,事实上查看上面的思维导图。ACache类的构造方法为private的,所以新建缓存实例仅仅能通过ACache.get方式获取。

        //实例化应用程序场景缓存
        public static ACache get(Context ctx) {
            return get(ctx, "ACache");
        }
        //新建缓存文件夹
        public static ACache get(Context ctx, String cacheName) {
            //新建文件夹,文件路径为应用场景缓存路径文件夹,文件夹名为ACache(new File()也可新建文件,带上后缀就可以)
            File f = new File(ctx.getCacheDir(), cacheName);    
            return get(f, MAX_SIZE, MAX_COUNT);
        }
        //新建缓存实例,存入实例map,key为缓存文件夹+每次应用开启的进程id
        public static ACache get(File cacheDir, long max_zise, int max_count) {
            //返回key为缓存文件夹+每次应用开启的进程id的map的value值。赋给缓存实例manager
            ACache manager = mInstanceMap.get(cacheDir.getAbsoluteFile() + myPid());
            if (manager == null) { //缓存实例为空时,
                manager = new ACache(cacheDir, max_zise, max_count);
                mInstanceMap.put(cacheDir.getAbsolutePath() + myPid(), manager);//插入map
            }
            return manager;
        }
    

    在调用ACache.get(Context)方法过程中,事实上运行了三个get方法
    (1)get(Context ctx)->(2)get(Context ctx, String cacheName)->(3)get(File cacheDir, long max_zise, int max_count)
    在(2)中新建了缓存文件夹,路径为:
    /data/data/app-package-name/cache/ACache
    缓存大小MAX_SIZE和数量MAX_COUNT均由final变量控制。


    事实上终于调用(3)获取实例:
    mInstanceMap的key为缓存文件夹+每次应用开启的进程id。value为ACache.
    初次运行,mInstanceMap没有不论什么键值对,所以manager == null。

    故通过ACache构造方法构造新实例。最后将该实例引用存入mInstanceMap。
    接下来我们来看看ACache构造方法:

        //ACache构造函数 为private私有(所以在其它类里获得实例仅仅能通过get()方法)
        private ACache(File cacheDir, long max_size, int max_count) {
            if (!cacheDir.exists() && !cacheDir.mkdirs()) {     //缓存文件夹不存在而且无法创建时。抛出异常
                throw new RuntimeException("can't make dirs in " + cacheDir.getAbsolutePath());
            }
            mCache = new ACacheManager(cacheDir, max_size, max_count);//实例化ACacheManager内部类实例
        }
    

    缓存文件夹不存在而且无法创建时,抛出异常,否则实例化ACacheManager内部类实例(缓存管理器)。ACacheManager内部类的构造函数例如以下:

            //内部类ACacheManager的构造函数
            private ACacheManager(File cacheDir, long sizeLimit, int countLimit) {
                this.cacheDir = cacheDir;
                this.sizeLimit = sizeLimit;
                this.countLimit = countLimit;
                cacheSize = new AtomicLong();       //原子类实例cacheSize。不用加锁保证线程安全
                cacheCount = new AtomicInteger();   //原子类实例cacheCount,不用加锁保证线程安全
                calculateCacheSizeAndCacheCount();
            }

    构造函数得到原子类实例cacheSize和cacheCount。通过calculateCacheSizeAndCacheCount();方法计算cacheSize和cacheCount例如以下:

            /**
             * 计算 cacheSize和cacheCount
             */
            private void calculateCacheSizeAndCacheCount() {
                new Thread(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        //int size = 0;
                        long size = 0;  //这里long类型才对——by牧之丶
                        int count = 0;
                        File[] cachedFiles = cacheDir.listFiles();  //返回缓存文件夹cacheDir下的文件数组
                        if (cachedFiles != null) {
                            for (File cachedFile : cachedFiles) {   //对文件数组遍历
                                size += calculateSize(cachedFile);  
                                count += 1;
                                lastUsageDates.put(cachedFile, cachedFile.lastModified());  //将缓存文件和最后改动时间插入map
                            }
                            cacheSize.set(size);        //设置为给定值
                            cacheCount.set(count);      //设置为给定值
                        }
                    }
                }).start();
            }

    calculateCacheSizeAndCacheCount方法中开启线程进行大小和数量的计算。

    计算完后存入cacheSize和cacheCount。cacheSize和cacheCount在内部类中定义为AtomicLong和AtomicInteger量子类,也就是线程安全的。其主要的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同一时候运行这些类的实例包括的方法时。具有排他性,即当某个线程进入方法。运行当中的指令时。不会被其它线程打断,而别的线程就像自旋锁一样,一直等到该方法运行完毕,才由JVM从等待队列中选择一个还有一个线程进入。


    到这里获取缓存实例工作完毕,主要完毕了例如以下工作:

    1. 新建了缓存文件夹
    2. 通过ACache构造方法构造新实例。而且将该实例引用插入mInstanceMap
    3. 实例化ACacheManager,计算cacheSize和cacheCount

    接下来就是数据存取操作。

    2、往缓存实例存入数据

    从上面的思维导图public method(各种数据的读写方法)中,有各种public的put和get等方法来缓存各种数据类型的数据

    由上面的demo的put方法
    mCache.put(“testString”, mEt_string_input.getText().toString(),300);我们找到原形:

        /**
         * 保存 String数据 到 缓存中
         * 
         * @param key
         *            保存的key
         * @param value
         *            保存的String数据
         * @param saveTime
         *            保存的时间。单位:秒
         */
        public void put(String key, String value, int saveTime) {
            put(key, Utils.newStringWithDateInfo(saveTime, value));
        }
    

    这里的put方法能够指定缓存时间。调用他自身的还有一个put方法:

    /**
         * 保存 String数据 到 缓存中
         * 
         * @param key
         *            保存的key
         * @param value
         *            保存的String数据
         */
        public void put(String key, String value) {
            File file = mCache.newFile(key);    //新建文件
            BufferedWriter out = null;          //缓冲字符输出流,作用是为其它字符输出流加入一些缓冲功能
            try {
                out = new BufferedWriter(new FileWriter(file), 1024);   //获取file字符流
                out.write(value);       //  把value写入
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (out != null) {
                    try {
                        out.flush();        
                        out.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                mCache.put(file);   //更新cacheCount和cacheSize  lastUsageDates插入新建文件和时间的键值对
            }
        }

    在put(String key, String value)方法中首先调用mCache.newFile(key)新建一个文件:

            //新建文件
            private File newFile(String key) {
                return new File(cacheDir, key.hashCode() + "");     //新建文件。文件名称为key的整型哈希码
            }

    新建的文件名称为key的整型哈希码。回到put(String key, String value)中。然后通过out.write(value);将数据存入文件。最后调用mCache.put(file);进行ACacheManager实例的更新操作

        //更新cacheCount和cacheSize  lastUsageDates插入新建文件和时间的键值对
        //文件放入程序缓存后,统计缓存总量,总数。文件存放到文件map中(value值为文件最后改动时间,便于依据设置的销毁时间进行销毁)
        //缓存没有超过限制。则添加缓存总量,总数的数值
        //缓存超过限制,则降低缓存总量,总数的数值
        //通过removeNext方法找到最老文件的大小
            private void put(File file) {
                int curCacheCount = cacheCount.get();   //获取数量  
                while (curCacheCount + 1 > countLimit) {    //大于上限
                    long freedSize = removeNext();          //移除旧的文件,返回文件大小
                    cacheSize.addAndGet(-freedSize);        //更新cacheSize
    
                    curCacheCount = cacheCount.addAndGet(-1);//更新cacheCount
                }
                cacheCount.addAndGet(1);//更新cacheCount
    
                long valueSize = calculateSize(file);       //计算文件大小
                long curCacheSize = cacheSize.get();        //获取当前缓存大小
                while (curCacheSize + valueSize > sizeLimit) {  //大于上限
                    long freedSize = removeNext();              //移除旧的文件,返回文件大小
                    curCacheSize = cacheSize.addAndGet(-freedSize);     //更新curCacheSize
                }
                cacheSize.addAndGet(valueSize);                         //更新cacheSize
    
                Long currentTime = System.currentTimeMillis();
                file.setLastModified(currentTime);          //设置文件最后改动时间
                lastUsageDates.put(file, currentTime);      //插入map
            }

    分析完ACacheManager的put()后,我们回到put(key, Utils.newStringWithDateInfo(saveTime, value))
    当中第二个參数value传入的是Utils.newStringWithDateInfo(saveTime, value)。而newStringWithDateInfo是ACache的内部工具类的一个方法,在value内容前面加上了时间信息

            //返回时间信息+value
            private static String newStringWithDateInfo(int second, String strInfo) {
                return createDateInfo(second) + strInfo;
            }

    返回拼接createDateInfo(second)和value的字符串。createDateInfo()例如以下:

            //时间信息
            private static String createDateInfo(int second) {
                String currentTime = System.currentTimeMillis() + "";
                while (currentTime.length() < 13) {     //小于13。前面补0
                    currentTime = "0" + currentTime;
                }
                return currentTime + "-" + second + mSeparator; //当前时间-保存时间 
            }
    

    返回字符串格式为 当前时间-保存时间“ ”


    3、从缓存实例读取数据

    由上面的demo的get方法mCache.getAsString(“testString”);我们找到原形:

        /**
         * 读取 String数据
         * 
         * @param key
         * @return String 数据
         */
        public String getAsString(String key) {
            File file = mCache.get(key);    //获取文件
            if (!file.exists())
                return null;
            boolean removeFile = false;
            BufferedReader in = null;
            try {
                in = new BufferedReader(new FileReader(file));
                String readString = "";
                String currentLine;
                while ((currentLine = in.readLine()) != null) { //逐行遍历
                    readString += currentLine;  //每行字符串连接
                }
                if (!Utils.isDue(readString)) { //String数据未到期
                        return Utils.clearDateInfo(readString);//去除时间信息的字符串内容
                } else {
                    removeFile = true;      //移除文件标志位为真
                    return null;
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                return null;
            } finally {
                if (in != null) {
                    try {
                        in.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                if (removeFile)         
                    remove(key);    //移除缓存
            }
        }
    

    getAsString(String key)方法里首先通过缓存管理器的mCache.get(key)方法获取文件,然后用Utils.isDue(readString)**推断是否字符串数据到期。未到期返回去除时间信息的字符串内容;到期则移除缓存。返回空。

    **Utils.isDue(readString)调用了isDue(byte[] data)推断:

            /**
             * 推断缓存的byte数据是否到期
             * 
             * @param data
             * @return true:到期了 false:还没有到期
             */
            private static boolean isDue(byte[] data) {
                String[] strs = getDateInfoFromDate(data);
                if (strs != null && strs.length == 2) {
                    String saveTimeStr = strs[0];
                    while (saveTimeStr.startsWith("0")) {
                        saveTimeStr = saveTimeStr.substring(1, saveTimeStr.length());
                    }
                    long saveTime = Long.valueOf(saveTimeStr);
                    long deleteAfter = Long.valueOf(strs[1]);
                    if (System.currentTimeMillis() > saveTime + deleteAfter * 1000) {
                        return true;
                    }
                }
                return false;
            }
    

    至此整个缓存字符串读取过程在ACache的源代码分析完毕。其它缓存数据类型读取方法分析过程一样。


    JsonObject、JsonArray、Bitmap、Drawable、序列化的存入缓存都是转化为字符串/byte格式,再调用函数put(String key, String value)就可以。


    比方BitMap的保存:

        /**
         * 保存 bitmap 到 缓存中,有保存时间
         * 
         * @param key
         *            保存的key
         * @param value
         *            保存的 bitmap 数据
         * @param saveTime
         *            保存的时间,单位:秒
         */
        public void put(String key, Bitmap value, int saveTime) {
            put(key, Utils.Bitmap2Bytes(value), saveTime);
        }

    Bitmap的读取:

        /**
         * 读取 bitmap 数据
         * 
         * @param key
         * @return bitmap 数据
         */
        public Bitmap getAsBitmap(String key) {
            if (getAsBinary(key) == null) {
                return null;
            }
            return Utils.Bytes2Bimap(getAsBinary(key));
        }

    思想就是把bitmap转化为byte[]。 再调用缓存byte的函数 。通过Utils.Bitmap2Bytes(value)完毕Bitmap → byte[] 的转换。通过Utils.Bytes2Bimap(getAsBinary(key))完毕byte[] → Bitmap的转换。

            /*
             * Bitmap → byte[]
             */
            private static byte[] Bitmap2Bytes(Bitmap bm) {
                if (bm == null) {
                    return null;
                }
                    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();//byte[]输出流
                bm.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, baos);//按指定的图片格式以及画质。将图片转换为输出流。压缩图片,不压缩是100。表示压缩率为0  
                return baos.toByteArray();
            }
    
            /*
             * byte[] → Bitmap
             */
            private static Bitmap Bytes2Bimap(byte[] b) {
                if (b.length == 0) {
                    return null;
                }
                    return BitmapFactory.decodeByteArray(b, 0, b.length);//解析
            }

    非常easy吧。Drawable的缓存就是先转化为Bitmap,之后就是上面的步骤转换成byte。


    总结

    该开源库类简单。容易理解。

    1. 能够使用ACache把那些不须要实时更新的数据缓存起来,一来降低网络请求,二来本地载入速度也快。
    2. 能够设置缓存时间。
    3. 能够替换SharePreference当做配置文件,保存多种数据类型,比方能够保存头像信息。

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