简单地Android中图片的三级缓存机制

　　我们不能每次加载图片的时候都让用户从网络上下载，这样不仅浪费流量又会影响用户体验，所以Android中引入了图片的缓存这一操作机制。

原理：

　　首先根据图片的网络地址在网络上下载图片，将图片先缓存到内存缓存中，缓存到强引用中 也就是LruCache中。如果强引用中空间不足，就会将较早存储的图片对象驱逐到软引用(softReference)中存储，然后将图片缓存到文件(内部存储外部存储)中；读取图片的时候，先读取内存缓存，判断强引用中是否存在图片，如果强引用中存在，则直接读取，如果强引用中不存在，则判断软引用中是否存在，如果软引用中存在，则将软引用中的图片添加到强引用中并且删除软引用中的数据，如果软引用中不存在，则读取文件存储，如果文件存储不存在，则网络加载。

　　下载： 网络--内存--文件

　　读取： 内存--强引用--软引用--文件--网络

也就是这样的一个过程，下面用一个简单地demo来演示一下图片你的三级缓存，此demo中只有一个界面，界面上一个ImageView用来显示图片，一个按钮用来点击的时候加载图片。布局如下：

　　

 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
     android:layout_width="match_parent"
     android:layout_height="match_parent"
     >
     <ImageView
         android:id="@+id/iv_img"
         android:layout_width="wrap_content"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:src="@mipmap/ic_launcher"
         android:layout_centerInParent="true"/>
     <Button
         android:id="@+id/btn_download"
         android:layout_below="@+id/iv_img"
         android:layout_centerHorizontal="true"
         android:layout_width="wrap_content"
         android:layout_height="wrap_content"
         android:text="加载图片"/>

 </RelativeLayout>

　　因为要从网络下载数据，还要存储到本地sd卡中，所以不要忘了为程序添加网络访问的权限、网络状态访问的权限和向外部存储设备写内容的权限：

     <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />
     <uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />
     <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

　　接着，创建一个 HttpUtils 工具类用于访问网络，代码如下：

 package com.yztc.lx.cashimg;

 import android.content.Context;
 import android.net.ConnectivityManager;
 import android.net.NetworkInfo;

 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 import java.io.IOException;
 import java.io.InputStream;
 import java.net.HttpURLConnection;
 import java.net.URL;

 /**网络访问工具类
  * Created by Lx on 2016/8/19.
  */

 public class HttpUtils {
     /**
      * 判断网络连接是否通畅
      * @param mContext
      * @return
      */
     public static boolean isNetConn(Context mContext) {
         ConnectivityManager manager = (ConnectivityManager) mContext.getSystemService(Context.CONNECTIVITY_SERVICE);
         NetworkInfo info = manager.getActiveNetworkInfo();
         if (info != null) {
             return info.isConnected();
         } else {
             return false;
         }
     }

     /**
      * 根据path下载网络上的数据
      * @param path  路径
      * @return  返回下载内容的byte数据形式
      */
     public static byte[] getDateFromNet(String path) {
         ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
         try {
             URL url = new URL(path);
             HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
             conn.setRequestMethod("GET");
             conn.setConnectTimeout(5000);
             conn.setDoInput(true);
             conn.connect();
             if (conn.getResponseCode()==200) {
                 InputStream is = conn.getInputStream();
                 byte b[] = new byte[1024];
                 int len;
                 while ((len=is.read(b))!=-1) {
                     baos.write(b, 0, len);
                 }
                 return baos.toByteArray();
             }
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return baos.toByteArray();
     }

 }

　　还有操作外部存储的工具类：

 package com.yztc.lx.cashimg;

 import android.graphics.Bitmap;
 import android.graphics.BitmapFactory;
 import android.os.Environment;

 import java.io.ByteArrayOutputStream;
 import java.io.File;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.IOException;

 /**
  * Created by Lx on 2016/8/20.
  */

 public class ExternalStorageUtils {
     /**
      * 将传递过来的图片byte数组存储到sd卡中
      * @param imgName  图片的名字
      * @param buff  byte数组
      * @return  返回是否存储成功
      */
     public static boolean storeToSDRoot(String imgName, byte buff[]) {
         boolean b = false;
         String basePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
         File file = new File(basePath, imgName);
         try {
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
             fos.write(buff);
             fos.close();
             b = true;
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return b;
     }

     /**
      * 从本地内存中根据图片名字获取图片
      * @param imgName  图片名字
      * @return  返回图片的Bitmap格式
      */
     public static Bitmap getImgFromSDRoot(String imgName) {
         Bitmap bitmap = null;
         String basePath = Environment.getExternalStorageDirectory().getAbsolutePath();
         File file = new File(basePath, imgName);
         try {
             FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
             ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
             byte b[] = new byte[1024];
             int len;
             while ((len = fis.read(b)) != -1) {
                 baos.write(b, 0, len);
             }
             byte buff[] = baos.toByteArray();
             if (buff != null && buff.length != 0) {
                 bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(buff, 0, buff.length);
             }
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
         return bitmap;
     }

 }

　　本例中将图片默认存在了sd卡根目录中。

　　然后是最主要的主函数了：

 package com.yztc.lx.cashimg;

 import android.graphics.Bitmap;
 import android.graphics.BitmapFactory;
 import android.os.Bundle;
 import android.os.Handler;
 import android.os.Message;
 import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
 import android.util.Log;
 import android.util.LruCache;
 import android.view.View;
 import android.widget.Button;
 import android.widget.ImageView;
 import android.widget.Toast;

 import java.lang.ref.SoftReference;
 import java.util.LinkedHashMap;

 public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

     private Button btn_download;
     private ImageView iv_img;
     private MyLruCache myLruCache;
     private LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>> cashMap = new LinkedHashMap<>();
     private static final String TAG = "MainActivity";
     private String imgPath = "http://www.3dmgame.com/UploadFiles/201212/Medium_20121217143424221.jpg";
     private Handler handler = new Handler() {
         @Override
         public void handleMessage(Message msg) {
             Bitmap bitmap = (Bitmap) msg.obj;
             iv_img.setImageBitmap(bitmap);
             Toast.makeText(MainActivity.this, "从网络上下载图片", Toast.LENGTH_SHORT).show();
         }
     };

     @Override
     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.activity_main);
         initView();
         int totalMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
         int size = totalMemory / 8;
         myLruCache = new MyLruCache(size);
         btn_download.setOnClickListener(this);
     }

     private void initView() {
         btn_download = (Button) findViewById(R.id.btn_download);
         iv_img = (ImageView) findViewById(R.id.iv_img);
     }

     @Override
     public void onClick(View v) {
         Bitmap b = getImgCache();
         if (b != null) {
             iv_img.setImageBitmap(b);
         } else {
             new Thread(new Runnable() {
                 @Override
                 public void run() {
                     if (HttpUtils.isNetConn(MainActivity.this)) {
                         byte b[] = HttpUtils.getDateFromNet(imgPath);
                         if (b != null && b.length != 0) {
                             Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(b, 0, b.length);
                             Message msg = Message.obtain();
                             msg.obj = bitmap;
                             handler.sendMessage(msg);
                             myLruCache.put(imgPath, bitmap);
                             Log.d(TAG, "run: " + "缓存到强引用中成功");
                             boolean bl = ExternalStorageUtils.storeToSDRoot("haha.jpg", b);
                             if (bl) {
                                 Log.d(TAG, "run: " + "缓存到本地内存成功");
                             } else {
                                 Log.d(TAG, "run: " + "缓存到本地内存失败");
                             }
                         } else {
                             Toast.makeText(MainActivity.this, "下载失败！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                         }

                     } else {
                         Toast.makeText(MainActivity.this, "请检查你的网络！", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                     }
                 }
             }).start();
         }
     }

     /**
      * 从缓存中获取图片
      *
      * @return 返回获取到的Bitmap
      */
     public Bitmap getImgCache() {
         Bitmap bitmap = myLruCache.get(imgPath);
         if (bitmap != null) {
             Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从LruCache获取图片");
         } else {
             SoftReference<Bitmap> sr = cashMap.get(imgPath);
             if (sr != null) {
                 bitmap = sr.get();
                 myLruCache.put(imgPath, bitmap);
                 cashMap.remove(imgPath);
                 Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从软引用获取图片");
             } else {
                 bitmap = ExternalStorageUtils.getImgFromSDRoot("haha.jpg");
                 Log.d(TAG, "getImgCache: " + "从外部存储获取图片");
             }
         }
         return bitmap;
     }

     /**
      * 自定义一个方法继承系统的LruCache方法
      */
     public class MyLruCache extends LruCache<String, Bitmap> {

         /**
          * 必须重写的构造函数，定义强引用缓存区的大小
          * @param maxSize for caches that do not override {@link #sizeOf}, this is
          *                the maximum number of entries in the cache. For all other caches,
          *                this is the maximum sum of the sizes of the entries in this cache.
          */
         public MyLruCache(int maxSize) {
             super(maxSize);
         }

         //返回每个图片的大小
         @Override
         protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
             //获取当前变量每行的字节数和行高度（基本是固定写法，记不住给我背！）
             return value.getRowBytes() * value.getHeight();
         }

         /**
          * 当LruCache中的数据被驱逐或是移除时回调的函数
          *
          * @param evicted  当LruCache中的数据被驱逐用来给新的value倒出空间的时候变化
          * @param key  用来标示对象的键，一般put的时候传入图片的url地址
          * @param oldValue 之前存储的旧的对象
          * @param newValue 存储的新的对象
          */
         @Override
         protected void entryRemoved(boolean evicted, String key, Bitmap oldValue, Bitmap newValue) {
             if (evicted) {
                 /**
                  * 将旧的值存到软引用中，因为强引用中可能有多个值被驱逐，
                  * 所以创建一个LinkedHashMap<String, SoftReference<Bitmap>>来存储软引用
                  * 基本也是固定写法
                  */
                 SoftReference<Bitmap> softReference = new SoftReference<Bitmap>(oldValue);
                 cashMap.put(key, softReference);
             }
         }
     }
 }

　　基本的思路都在代码注释中写的很详细了，主要就是要自定义一个类，来继承系统的LruCache，实现其中的两个主要的方法sizeOf()和entryRemoved()，还有就是必须重写它的构造函数。