Android中的緩存處理

一、緩存介紹   

（一）、Android中緩存的必要性：

1、沒有緩存的弊端：

• 流量開銷：對于客戶端——服務器端應用，從遠程獲取圖片算是經常要用的一個功能，而圖片資源往往會消耗比較大的流量。
  

• 加載速度：如果應用中圖片加載速度很慢的話，那么用戶體驗會非常糟糕。
  

• 那么如何處理好圖片資源的獲取和管理呢？異步下載+本地緩存
  

2、緩存帶來的好處：

• 1. 服務器的壓力大大減小；
  

• 2. 客戶端的響應速度大大變快(用戶體驗好)；
  

• 3. 客戶端的數據加載出錯情況大大較少，大大提高了應有的穩定性(用戶體驗好)；
  

• 4. 一定程度上可以支持離線瀏覽(或者說為離線瀏覽提供了技術支持)。
  

3、緩存管理的應用場景：

• 1. 提供網絡服務的應用；
  

• 2. 數據更新不需要實時更新，即便是允許3-5分鐘的延遲也建議采用緩存機制；
  

• 3. 緩存的過期時間是可以接受的(不會因為緩存帶來的好處，導致某些數據因為更新不及時而影響產品的形象等)

4、大位圖導致內存開銷大的原因是什么？

• 1.下載或加載的過程中容易導致阻塞；

• 大位圖Bitmap對象是png格式的圖片的30至100倍；

• 2.大位圖在加載到ImageView控件前的解碼過程；BitmapFactory.decodeFile()會有內存消耗。（decodeByteArray()）

5、緩存設計的要點：

• 1.命中率；

• 2.合理分配占用的空間；

• 3.合理的緩存層級。

（二）、加載圖片的正確流程是：“內存-文件-網絡 三層cache策略”

1、先從內存緩存中獲取，取到則返回，取不到則進行下一步；

2、從文件緩存中獲取，取到則返回并更新到內存緩存，取不到則進行下一步；

3、從網絡下載圖片，并更新到內存緩存和文件緩存。

    具體說就是：同一張圖片只要從網絡獲取一次，然后在本地緩存起來，之后加載同一張圖片時就從緩存中去加載。從內存緩存讀取圖片是最快的，但是因為內存容量有限，所以最好再加上文件緩存。文件緩存空間也不是無限大的，容量越大讀取效率越低，因此可以設置一個限定大小比如10M，或者限定保存時間比如一天。

    在鍵值對（key-value）中，圖片緩存的key是圖片url的hash值，value就是bitmap。所以，按照這個邏輯，只要一個url被下載過，其圖片就被緩存起來了。

（三）、內存緩存分類

    在JDK1.2以前的版本中，當一個對象不被任何變量引用，那么程序就無法再使用這個對象。也就是說，只有對象處于可觸及狀態，程序才能使用它。這 就像在日常生活中，從商店購買了某樣物品后，如果有用，就一直保留它，否則就把它扔到垃圾箱，由清潔工人收走。一般說來，如果物品已經被扔到垃圾箱，想再 把它撿回來使用就不可能了。但有時候情況并不這么簡單，你可能會遇到類似雞肋一樣的物品，食之無味，棄之可惜。這種物品現在已經無用了，保留它會占空間，但是立刻扔掉它也不劃算，因為也許將來還會派用場。對于這樣的可有可無的物品，一種折衷的處理辦法是：如果家里空間足夠，就先把它保留在家里，如果家里空間不夠，即使把家里所有的垃圾清除，還是無法容納那些必不可少的生活用品，那么再扔掉這些可有可無的物品。

    從JDK1.2版本開始，把對象的引用分為四種級別，從而使程序能更加靈活的控制對象的生命周期。這四種級別由高到低依次為：強引用、軟引用、弱引用和虛引用。

1、強引用：（在Android中LruCache就是強引用緩存）

平時我們編程的時候例如：Object object=new Object()；那object就是一個強引用了。如果一個對象具有強引用，那就類似于必不可少的生活用品，垃圾回收器絕不會回收它。當內存空間不足，Java虛擬機寧愿拋出OOM異常，使程序異常終止，也不會回收具有強引用的對象來解決內存不足問題。

2、軟引用（SoftReference）：

軟引用類似于可有可無的生活用品。如果內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它，如果內存空間不足了，就會回收這些對象的內存。只要垃圾回收器沒有回收它，該對象就可以被程序使用。軟引用可用來實現內存敏感的高速緩存。 軟引用可以和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，如果軟引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個軟引用加入到與之關聯的引用隊列中。

使用軟引用能防止內存泄露，增強程序的健壯性。 

3、弱引用（WeakReference）：   

弱引用與軟引用的區別在于：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命周期。在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內存區域的過程中，一旦發現了只具有弱引用的對象，不管當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存。不過，由于垃圾回收器是一個優先級很低的線程， 因此不一定會很快發現那些只具有弱引用的對象。  弱引用可以和一個引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用，如果弱引用所引用的對象被垃圾回收，Java虛擬機就會把這個弱引用加入到與之關聯的引用隊列中。 

4、虛引用（PhantomReference）   

 "虛引用"顧名思義，就是形同虛設，與其他幾種引用都不同，虛引用并不會決定對象的生命周期。如果一個對象僅持有虛引用，那么它就和沒有任何引用一樣，在任何時候都可能被垃圾回收。 虛引用主要用來跟蹤對象被垃圾回收的活動。

虛引用與軟引用和弱引用的一個區別在于：虛引用必須和引用隊列（ReferenceQueue）聯合使用。當垃圾回收器準備回收一個對象時，如果發現它還有虛引用，就會在回收對象的內存之前，把這個虛引用加入到與之關聯的引用隊列中。程序可以通過判斷引用隊列中是否已經加入了虛引用，來了解被引用的對象是否將要被垃圾回收。程序如果發現某個虛引用已經被加入到引用隊列，那么就可以在所引用的對象的內存被回收之前采取必要的行動。 

【相關應用：】

在java.lang.ref包中提供了三個類：SoftReference類、WeakReference類和PhantomReference類，它們分別代表軟引用、弱引用和虛引用。ReferenceQueue類表示引用隊列，它可以和這三種引用類聯合使用，以便跟蹤Java虛擬機回收所引用的對 象的活動。

   Lru：Least Recently Used 

        近期最少使用算法，是一種頁面置換算法，其思想是在緩存的頁面數目固定的情況下，那些最近使用次數最少的頁面將被移出，對于我們的內存緩存來說，強引用緩存大小固定為4M，如果當緩存的圖片大于4M的時候，有些圖片就會被從強引用緩存中刪除，哪些圖片會被刪除呢，就是那些近期使用次數最少的圖片。

（四）、內存保存：

在內存中保存的話，只能保存一定的量，而不能一直往里面放，需要設置數據的過期時間、LRU等算法。這里有一個方法是把常用的數據放到一個緩存中（A），不常用的放到另外一個緩存中（B）。當要獲取數據時先從A中去獲取，如果A中不存在那么再去B中獲取。B中的數據主要是A中LRU出來的數據，這里的內存回收主要針對B內存，從而保持A中的數據可以有效的被命中。