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android图片缓存机制

发布时间:2023-07-20 21:02:08

‘壹’ android 【手撕Glide】--Glide缓存机制(面试)

本文源码解析基于Glide 4.6.1

系列文章
Android 【手撕Glide】--Glide缓存机制
Android 【手撕Glide】--Glide缓存机制(面试)
Android 【手撕Glide】--Glide是如何关联生命周期的?

Glide缓存分为内存缓存和磁盘缓存,其中内存缓存是由弱引用+LruCache组成。

取的顺序是:弱引用、LruCache、磁盘
存的顺序是:磁盘、弱引用、LruCache

这张亲手制作的图片,方便大家更直观的理解缓存机制的整体流程,结合文末总结效果更佳。喜欢的记得点赞!

概述

1、弱引用是由这样一个HashMap维护,key是缓存的key,这个key由图片url、width、height等10来个参数组成;value是图片资源对象的弱引用形式。

2、LruCache是由一个LinkedHashMap维护,根据Lru算法来管理图片。大致的原理是利用linkHashMap链表的特性,把最近使用过的文件插入到列表头部,没使用的图片放在尾部;然后当图片大小到达预先设置的一个阀值的时候 ,按算法删除列表尾部的部分数据。由于篇幅有限,这里不讲解LruCache和DiskLruCache的底层原理,这里推荐一篇 图解LinkedHashMap原理

这是Glide自定义的LruCache

存取原理
取数据
在内存缓存中有一个概念叫图片引用计数器 ,具体来说是在 EngineResource 中定义一个 acquired 变量用来记录图片被引用的次数,调用 acquire() 方法会让变量加1,调用 release() 方法会让变量减1。

获取图片资源是先从弱引用取缓存,拿到的话,引用计数+1;没有的话从LruCache中拿缓存,拿到的话,引用计数也是+1,同时把图片从LruCache缓存转移到弱应用缓存池中;再没有的话就通过 EngineJob 开启线程池去加载图片,拿到的话,引用计数也是+1,会把图片放到弱引用。

存数据
很明显,这是加载图片之后的事情。通过 EngineJob 开启线程池去加载图片,取到数据之后,会回调到主线程,把图片存到弱引用。当图片不再使用的时候,比如说暂停请求或者加载完毕或者清除资源时,就会将其从弱引用中转移到 LruCache 缓存池中。 总结一下,就是正在使用中的图片使用 弱引用 来进行缓存,暂时不用的图片使用 LruCache 来进行缓存的功能;同一张图片只会出现在 弱引用 和 LruCache 中的一个。

为什么要引入软引用?
1、分压策略,减少Lrucache 中 trimToSize 的概率。如果正在remove的是张大图,lrucache正好处在临界点,此时remove操作,将延缓Lrucache的 trimToSize 操作;
2 提高效率:弱引用用的是 HashMap ,Lrucache用的是 LinkedHashMap ,从访问效率而言,肯定是 HashMap 更高。

Glide磁盘缓存策略(4.x)

如果在内存缓存中没获取到数据会通过 EngineJob 开启线程池去加载图片,这里有2个关键类: DecodeJob 和 EngineJob 。 EngineJob 内部维护了线程池,用来管理资源加载,当资源加载完毕的时候通知回调; DecodeJob 是线程池中的一个任务。

磁盘缓存是通过 DiskLruCache 来管理的,根据缓存策略,会有2种类型的图片, DATA (原始图片)和 RESOURCE (转换后的图片)。磁盘缓存依次通过 ResourcesCacheGenerator 、 SourceGenerator 、 DataCacheGenerator 来获取缓存数据。 ResourcesCacheGenerator 获取的是转换过的缓存数据; SourceGenerator 获取的是未经转换的原始的缓存数据; DataCacheGenerator 是通过网络获取图片数据再按照按照缓存策略的不同去缓存不同的图片到磁盘上。

Glide缓存分为 弱引用+ LruCache+ DiskLruCache ,其中读取数据的顺序是:弱引用 > LruCache > DiskLruCache>网络;写入缓存的顺序是:网络 --> DiskLruCache--> LruCache-->弱引用

内存缓存分为弱引用的和 LruCache ,其中正在使用的图片使用弱引用缓存,暂时不使用的图片用 LruCache缓存,这一点是通过 图片引用计数器(acquired变量)来实现的,详情可以看内存缓存的小结。

磁盘缓存就是通过DiskLruCache实现的,根据缓存策略的不同会获取到不同类型的缓存图片。它的逻辑是:先从转换后的缓存中取;没有的话再从原始的(没有转换过的)缓存中拿数据;再没有的话就从网络加载图片数据,获取到数据之后,再依次缓存到磁盘和弱引用。

参考:
面试官:简历上最好不要写Glide,不是问源码那么简单
原来面试的时候写精通Glide,这样问我这样答

‘贰’ Android:深入剖析图片加载库Glide缓存功能(源码分析)

Glide 需要缓存的 图片资源 分为两类:

Glide 的缓存机制使得 Glide 具备非常好的图片缓存效果,从而使得具备较高的图片加载效率。

下面,我将根据 Glide 缓存流程中的每个步骤 进行源码分析。

至此, Glide 的图片缓存 Key 生成完毕。

至此,创建好了缓存对象 LruResourceCache

即:

源码分析如下:

若上述两个方法都没获取到缓存图片时(即内存缓存里没有该图片的缓存),就开启新线程加载图片。

若无法从 内存缓存 里 获得缓存的图片, Glide 就会采用第2级缓存:磁盘缓存 去获取缓存图片

写入 内存缓存分为:写入 弱引用缓存 & LruCache 算法的缓存

写入 LruCache 算法 内存缓存的原理:包含图片资源 resource 的 EngineResource 对象的一个引用机制:

所以:

至此,实现了:

至此, Glide 的图片缓存流程解析完毕。

Android图片加载的那些事:为什么你的Glide 缓存没有起作用?

不定期分享关于 安卓开发 的干货,追求 短、平、快 ,但 却不缺深度

‘叁’ 请教贴android本地缓存机制

Android中提供的缓存机制是利用本地存储实现的。
(1)新下载数据的时候,将数据缓存到本地。
(2)再次下载之前,先判定该资源是否已经被缓存,如果是,则优先使用本地资源;如果没有被缓存,则凑个网络上下载资源,并进行缓存。
实际上使用缓存机制的时候,还要考虑到额外的两个条件:空间和时间。
对于存储空间的条件限制,处理方法一般是结合应用下载量大小和用户选择来确定,比如以缓存文本为主的应用,由于文本本身占用极小的空间,其缓存大小可以根据用户的磁盘空间大小来确定;以缓存图片为主应用,由于图片占用空间较大,更加需要用户参与指定空间大小。
对于时间的限制,可以通过设定缓存的过期时间来实现,为下载到缓存的数据设定时间戳,在读取该缓存的时候,比较时间戳,超过时间限制的则需要更新该缓存。
在清空应用缓存的时候也需要谨慎,在存储空间已满,用户注销的时候可以考虑清空该用户的整个缓存,而在普通升级应用的情况下并不需要清空整个缓存。

‘肆’ Android图片框架对比

对比现在主流图片框架的优势和缺点,在实际项目中如何选择适合自己的框架;

Glide、Fresco、Picasso、ImageLoader
共同优点:

以上名词介绍

在分析他们的差异、优缺点之前,我们先了解图片缓存通用的概念:

以上概念在不同框架之间可能不同,比如Displayer在ImageLoader中叫做ImageAware,在Picasso和Glide中叫做Target。

以上为Glide的总体设计图。
整个库分为RequestManager(请求管理器)、Engine(数据获取引擎)、Fetcher(数据获取器)、MemoryCache(内存缓存)、DiskLRUCache(本地缓存)、Transformation(图片处理)、Encoder(编码处理)、Registry(图片类型以及解析器配置)、Target(目标)等模块。

简单流程: Glider收到加载及显示资源任务,创建Request并将它交给RequestManager,Request启动Engine去数据源获取资源,得到资源后通过Transformation处理后交给Target.
Glide依赖DiskLRUCache、GifDecoder等开源库去完成本地缓存和Gif图片解密工作;

为Bitmap 维护一个BitmapPool对象池, 对象池的主要目的是通过减少大对象的分配以重用来提高性能!

缺点
①图片质量低:因为机制不同,速度快,但是图片的质量降低了RGB565;
②多尺寸缓存导致内存和磁盘占用多:根据ImageView大小来缓存,可能会导致一张图片可能根据展示情况来缓存不同尺寸的几份;

扩展理解参考: https://www.jianshu.com/p/1ab5597af607

以上为Picasso的总体设计图。
整个库分为Dispatcher、RequestHandler以及Downloader、PicassoDrawable等模块。
简单流程: Picasso收到加载显示图片任务后,创建Request并将它交给Dispatcher,Dispatcher分发任务到具体RequestHandler,任务通过MemoryCache及Handler(数据获取接口)获取图片,图片获取成功后通过PicassoDrawable显示到Target中;

上面Data的File system部分,Picasso没有自定义本地缓存的接口,默认使用http的本地缓存,API19以上使用okhttp,一下使用UrlConnection,所以如果需要自定义本地缓存就需要自定义Downloader;

缺点 :加载速度没有其他框架快;
特点 :只缓存一个全尺寸的图片,根据需求的大小在压缩转换;

以上为Fresco的总体设计图
整个库分为UI:DraweeView(View控件)、Drawable(图片数据)、DraweeController(图片控制器)、DraweeHiierarchy(图片体系);Core:DataSource(数据源)、ImagePipeline(图像管道)、Procer(生产者)、ProcerFacotry(生产工厂)、Subcriber(订阅)、Supplier(供应者)、Consumer(消费者);IO/Data:MemoryCache(内存缓存)、Network、DiskCache(磁盘缓存)、Recourse(本地资源)

简单流程: 从上面的结构可以看出,fresco主要采用了工厂+建造者的模式实现功能,逻辑划分比较清楚;Fresco框架整体是一个MVC模式,DrawableView--->View用来显示顶层视图、DrawableController--->Control控制加载图片的配置 事件的分发、DrawableHierarchy--->Model 用于存储和描述图片信息,同时也封装了一些图片的显示和视图层级的方法;ImagePipeline模块负责从网络、本地文件系统、本地资源加载图片

缺点:
①框架大,影响Apk体积;
②一定的学习成本,使用比较繁琐,需要使用内部提供的ImageView控件,使用起来比较复杂;

‘伍’ 微信Android 客户端朋友圈功能的缓存机制是怎样的

安卓图片的缓存可以根据当前日期,时间为名字缓存到SD卡中的指定图片缓存目录, 同时数据库中做相应记录,记录办法可以采用两个关键字段控制,一个字段是该图片的URL地址,另一个字段是该图片的本机地址.取图片时根据URL在数据中检索,如果没有则连接服务器下载,下载之后再服务器中作出相应记录.

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