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Android高效加載大圖、多圖解決方案，有效避免程序OOM

來源：程序員人生   發(fā)布時間：2016-06-04 08:04:13 閱讀次數(shù)：3041次

本文轉(zhuǎn)載自：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9316683

本篇文章主要內(nèi)容來自于Android Doc，我翻譯以后又做了些加工，英文好的朋友也能夠直接去讀原文。

http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/index.html

高效加載大圖片

我們在編寫Android程序的時候常常要用到許多圖片，不同圖片總是會有不同的形狀、不同的大小，但在大多數(shù)情況下，這些圖片都會大于我們程序所需要的大小。比如說系統(tǒng)圖片庫里展現(xiàn)的圖片大都是用手機(jī)攝像頭拍出來的，這些圖片的分辨率會比我們手機(jī)屏幕的分辨率高很多。大家應(yīng)當(dāng)知道，我們編寫的利用程序都是有1定內(nèi)存限制的，程序占用了太高的內(nèi)存就容易出現(xiàn)OOM(OutOfMemory)異常。我們可以通過下面的代碼看出每一個利用程序最高可用內(nèi)存是多少。
[java] view plain copy
  1. int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);  
  2. Log.d("TAG", "Max memory is " + maxMemory + "KB");  
因此在展現(xiàn)高分辨率圖片的時候，最好先將圖片進(jìn)行緊縮。緊縮后的圖片大小應(yīng)當(dāng)和用來展現(xiàn)它的控件大小相近，在1個很小的ImageView上顯示1張超大的圖片不會帶來任何視覺上的好處，但卻會占用我們相當(dāng)多寶貴的內(nèi)存，而且在性能上還可能會帶來負(fù)面影響。下面我們就來看1看，如何對1張大圖片進(jìn)行適當(dāng)?shù)木o縮，讓它能夠以最好大小顯示的同時，還能避免OOM的出現(xiàn)。

BitmapFactory這個類提供了多個解析方法(decodeByteArray, decodeFile, decodeResource等)用于創(chuàng)建Bitmap對象，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)圖片的來源選擇適合的方法。比如SD卡中的圖片可使用decodeFile方法，網(wǎng)絡(luò)上的圖片可使用decodeStream方法，資源文件中的圖片可使用decodeResource方法。這些方法會嘗試為已構(gòu)建的bitmap分配內(nèi)存，這時候就會很容易致使OOM出現(xiàn)。為此每種解析方法都提供了1個可選的BitmapFactory.Options參數(shù)，將這個參數(shù)的inJustDecodeBounds屬性設(shè)置為true就能夠讓解析方法制止為bitmap分配內(nèi)存，返回值也不再是1個Bitmap對象，而是null。雖然Bitmap是null了，但是BitmapFactory.Options的outWidth、outHeight和outMimeType屬性都會被賦值。這個技能讓我們可以在加載圖片之前就獲得到圖片的長寬值和MIME類型，從而根據(jù)情況對圖片進(jìn)行緊縮。以下代碼所示：

[java] view plain copy
  1. BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();  
  2. options.inJustDecodeBounds = true;  
  3. BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options);  
  4. int imageHeight = options.outHeight;  
  5. int imageWidth = options.outWidth;  
  6. String imageType = options.outMimeType;  
為了不OOM異常，最好在解析每張圖片的時候都先檢查1下圖片的大小，除非你非常信任圖片的來源，保證這些圖片都不會超越你程序的可用內(nèi)存。

現(xiàn)在圖片的大小已知道了，我們就能夠決定是把整張圖片加載到內(nèi)存中還是加載1個緊縮版的圖片到內(nèi)存中。以下幾個因素是我們需要斟酌的：

  • 預(yù)估1下加載整張圖片所需占用的內(nèi)存。
  • 為了加載這1張圖片你所愿意提供多少內(nèi)存。
  • 用于展現(xiàn)這張圖片的控件的實際大小。
  • 當(dāng)前裝備的屏幕尺寸和分辨率。

比如，你的ImageView只有128*96像素的大小，只是為了顯示1張縮略圖，這時候候把1張1024*768像素的圖片完全加載到內(nèi)存中明顯是不值得的。

那我們怎樣才能對圖片進(jìn)行緊縮呢？通過設(shè)置BitmapFactory.Options中inSampleSize的值就能夠?qū)崿F(xiàn)。比如我們有1張2048*1536像素的圖片，將inSampleSize的值設(shè)置為4，就能夠把這張圖片緊縮成512*384像素。本來加載這張圖片需要占用13M的內(nèi)存，緊縮后就只需要占用0.75M了(假定圖片是ARGB_8888類型，即每一個像素點占用4個字節(jié))。下面的方法可以根據(jù)傳入的寬和高，計算出適合的inSampleSize值：

[java] view plain copy
  1. public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options,  
  2.         int reqWidth, int reqHeight) {  
  3.     // 源圖片的高度和寬度  
  4.     final int height = options.outHeight;  
  5.     final int width = options.outWidth;  
  6.     int inSampleSize = 1;  
  7.     if (height > reqHeight || width > reqWidth) {  
  8.         // 計算出實際寬高和目標(biāo)寬高的比率  
  9.         final int heightRatio = Math.round((float) height / (float) reqHeight);  
  10.         final int widthRatio = Math.round((float) width / (float) reqWidth);  
  11.         // 選擇寬和高中最小的比率作為inSampleSize的值，這樣可以保證終究圖片的寬和高  
  12.         // 1定都會大于等于目標(biāo)的寬和高。  
  13.         inSampleSize = heightRatio < widthRatio ? heightRatio : widthRatio;  
  14.     }  
  15.     return inSampleSize;  
  16. }  
使用這個方法，首先你要將BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds屬性設(shè)置為true，解析1次圖片。然后將BitmapFactory.Options連同期望的寬度和高度1起傳遞到到calculateInSampleSize方法中，就能夠得到適合的inSampleSize值了。以后再解析1次圖片，使用新獲得到的inSampleSize值，并把inJustDecodeBounds設(shè)置為false，就能夠得到緊縮后的圖片了。
[java] view plain copy
  1. public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId,  
  2.         int reqWidth, int reqHeight) {  
  3.     // 第1次解析將inJustDecodeBounds設(shè)置為true，來獲得圖片大小  
  4.     final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();  
  5.     options.inJustDecodeBounds = true;  
  6.     BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);  
  7.     // 調(diào)用上面定義的方法計算inSampleSize值  
  8.     options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);  
  9.     // 使用獲得到的inSampleSize值再次解析圖片  
  10.     options.inJustDecodeBounds = false;  
  11.     return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);  
  12. }  
下面的代碼非常簡單地將任意1張圖片緊縮成100*100的縮略圖，并在ImageView上展現(xiàn)。
[java] view plain copy
  1. mImageView.setImageBitmap(  
  2.     decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.id.myimage, 100, 100));  

使用圖片緩存技術(shù)

在你利用程序的UI界面加載1張圖片是1件很簡單的事情，但是當(dāng)你需要在界面上加載1大堆圖片的時候，情況就變得復(fù)雜起來。在很多情況下，（比如使用ListView, GridView 或 ViewPager 這樣的組件），屏幕上顯示的圖片可以通過滑動屏幕等事件不斷地增加，終究致使OOM。

為了保證內(nèi)存的使用始終保持在1個公道的范圍，通常會把被移除屏幕的圖片進(jìn)行回收處理。此時垃圾回收器也會認(rèn)為你不再持有這些圖片的援用，從而對這些圖片進(jìn)行GC操作。用這類思路來解決問題是非常好的，可是為了能讓程序快速運行，在界面上迅速地加載圖片，你又必須要斟酌到某些圖片被回收以后，用戶又將它重新滑入屏幕這類情況。這時候重新去加載1遍剛剛加載過的圖片無疑是性能的瓶頸，你需要想辦法去避免這個情況的產(chǎn)生。

這個時候，使用內(nèi)存緩存技術(shù)可以很好的解決這個問題，它可讓組件快速地重新加載和處理圖片。下面我們就來看1看如何使用內(nèi)存緩存技術(shù)來對圖片進(jìn)行緩存，從而讓你的利用程序在加載很多圖片的時候可以提高響應(yīng)速度和流暢性。

內(nèi)存緩存技術(shù)對那些大量占用利用程序?qū)氋F內(nèi)存的圖片提供了快速訪問的方法。其中最核心的類是LruCache (此類在android-support-v4的包中提供) 。這個類非常合適用來緩存圖片，它的主要算法原理是把最近使用的對象用強(qiáng)援用存儲在 LinkedHashMap 中，并且把最近最少使用的對象在緩存值到達(dá)預(yù)設(shè)定值之前從內(nèi)存中移除。

在過去，我們常常會使用1種非常流行的內(nèi)存緩存技術(shù)的實現(xiàn)，即軟援用或弱援用 (SoftReference or WeakReference)。但是現(xiàn)在已不再推薦使用這類方式了，由于從 Android 2.3 (API Level 9)開始，垃圾回收器會更偏向于回收持有軟援用或弱援用的對象，這讓軟援用和弱援用變得不再可靠。另外，Android 3.0 (API Level 11)中，圖片的數(shù)據(jù)會存儲在本地的內(nèi)存當(dāng)中，因此沒法用1種可預(yù)感的方式將其釋放，這就有潛伏的風(fēng)險造成利用程序的內(nèi)存溢出并崩潰。

為了能夠選擇1個適合的緩存大小給LruCache, 有以下多個因素應(yīng)當(dāng)放入斟酌范圍內(nèi)，例如：

  • 你的裝備可以為每一個利用程序分配多大的內(nèi)存？
  • 裝備屏幕上1次最多能顯示多少張圖片？有多少圖片需要進(jìn)行預(yù)加載，由于有可能很快也會顯示在屏幕上？
  • 你的裝備的屏幕大小和分辨率分別是多少？1個超高分辨率的裝備（例如 Galaxy Nexus) 比起1個較低分辨率的裝備（例如 Nexus S），在持有相同數(shù)量圖片的時候，需要更大的緩存空間。
  • 圖片的尺寸和大小，還有每張圖片會占據(jù)多少內(nèi)存空間。
  • 圖片被訪問的頻率有多高？會不會有1些圖片的訪問頻率比其它圖片要高？如果有的話，你或許應(yīng)當(dāng)讓1些圖片常駐在內(nèi)存當(dāng)中，或使用多個LruCache 對象來辨別不同組的圖片。
  • 你能保持好數(shù)量和質(zhì)量之間的平衡嗎？有些時候，存儲多個低像素的圖片，而在后臺去開線程加載高像素的圖片會更加的有效。

并沒有1個指定的緩存大小可以滿足所有的利用程序，這是由你決定的。你應(yīng)當(dāng)去分析程序內(nèi)存的使用情況，然后制定出1個適合的解決方案。1個太小的緩存空間，有可能造成圖片頻繁地被釋放和重新加載，這并沒有好處。而1個太大的緩存空間，則有可能還是會引發(fā) java.lang.OutOfMemory 的異常。

下面是1個使用 LruCache 來緩存圖片的例子：

[java] view plain copy
  1. private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;  
  2.   
  3. @Override  
  4. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  5.     // 獲得到可用內(nèi)存的最大值，使用內(nèi)存超越這個值會引發(fā)OutOfMemory異常。  
  6.     // LruCache通過構(gòu)造函數(shù)傳入緩存值，以KB為單位。  
  7.     int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024);  
  8.     // 使用最大可用內(nèi)存值的1/8作為緩存的大小。  
  9.     int cacheSize = maxMemory / 8;  
  10.     mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {  
  11.         @Override  
  12.         protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {  
  13.             // 重寫此方法來衡量每張圖片的大小，默許返回圖片數(shù)量。  
  14.             return bitmap.getByteCount() / 1024;  
  15.         }  
  16.     };  
  17. }  
  18.   
  19. public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {  
  20.     if (getBitmapFromMemCache(key) == null) {  
  21.         mMemoryCache.put(key, bitmap);  
  22.     }  
  23. }  
  24.   
  25. public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) {  
  26.     return mMemoryCache.get(key);  
  27. }  
在這個例子當(dāng)中，使用了系統(tǒng)分配給利用程序的8分之1內(nèi)存來作為緩存大小。在中高配置的手機(jī)當(dāng)中，這大概會有4兆(32/8)的緩存空間。1個全屏幕的 GridView 使用4張 800x480分辨率的圖片來填充，則大概會占用1.5兆的空間(800*480*4)。因此，這個緩存大小可以存儲2.5頁的圖片。
當(dāng)向 ImageView 中加載1張圖片時,首先會在 LruCache 的緩存中進(jìn)行檢查。如果找到了相應(yīng)的鍵值，則會立刻更新ImageView ，否則開啟1個后臺線程來加載這張圖片。
[java] view plain copy
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