一、缓存介绍   

(一)、Android中缓存的必要性:

1、没有缓存的弊端:

  • 流量开销:对于客户端——服务器端应用,从远程获取图片算是经常要用的一个功能,而图片资源往往会消耗比较大的流量。

  • 加载速度:如果应用中图片加载速度很慢的话,那么用户体验会非常糟糕。

  • 那么如何处理好图片资源的获取和管理呢?异步下载+本地缓存

2、缓存带来的好处:

  • 1. 服务器的压力大大减小;

  • 2. 客户端的响应速度大大变快(用户体验好);

  • 3. 客户端的数据加载出错情况大大较少,大大提高了应有的稳定性(用户体验好);

  • 4. 一定程度上可以支持离线浏览(或者说为离线浏览提供了技术支持)。

3、缓存管理的应用场景:

  • 1. 提供网络服务的应用;

  • 2. 数据更新不需要实时更新,即便是允许3-5分钟的延迟也建议采用缓存机制;

  • 3. 缓存的过期时间是可以接受的(不会因为缓存带来的好处,导致某些数据因为更新不及时而影响产品的形象等)

4、大位图导致内存开销大的原因是什么?

  • 1.下载或加载的过程中容易导致阻塞;

  • 大位图Bitmap对象是png格式的图片的30至100倍;

  • 2.大位图在加载到ImageView控件前的解码过程;BitmapFactory.decodeFile()会有内存消耗。(decodeByteArray())

5、缓存设计的要点:

  • 1.命中率;

  • 2.合理分配占用的空间;

  • 3.合理的缓存层级。

(二)、加载图片的正确流程是:“内存-文件-网络 三层cache策略”

1、先从内存缓存中获取,取到则返回,取不到则进行下一步;

2、从文件缓存中获取,取到则返回并更新到内存缓存,取不到则进行下一步;

3、从网络下载图片,并更新到内存缓存和文件缓存。

    具体说就是:同一张图片只要从网络获取一次,然后在本地缓存起来,之后加载同一张图片时就从缓存中去加载。从内存缓存读取图片是最快的,但是因为内存容量有限,所以最好再加上文件缓存。文件缓存空间也不是无限大的,容量越大读取效率越低,因此可以设置一个限定大小比如10M,或者限定保存时间比如一天。

    在键值对(key-value)中,图片缓存的key是图片url的hash值,value就是bitmap。所以,按照这个逻辑,只要一个url被下载过,其图片就被缓存起来了。

(三)、内存缓存分类

    在JDK1.2以前的版本中,当一个对象不被任何变量引用,那么程序就无法再使用这个对象。也就是说,只有对象处于可触及状态,程序才能使用它。这 就像在日常生活中,从商店购买了某样物品后,如果有用,就一直保留它,否则就把它扔到垃圾箱,由清洁工人收走。一般说来,如果物品已经被扔到垃圾箱,想再 把它捡回来使用就不可能了。但有时候情况并不这么简单,你可能会遇到类似鸡肋一样的物品,食之无味,弃之可惜。这种物品现在已经无用了,保留它会占空间,但是立刻扔掉它也不划算,因为也许将来还会派用场。对于这样的可有可无的物品,一种折衷的处理办法是:如果家里空间足够,就先把它保留在家里,如果家里空间不够,即使把家里所有的垃圾清除,还是无法容纳那些必不可少的生活用品,那么再扔掉这些可有可无的物品。

    从JDK1.2版本开始,把对象的引用分为四种级别,从而使程序能更加灵活的控制对象的生命周期。这四种级别由高到低依次为:强引用软引用弱引用虚引用

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1、强引用:(在Android中LruCache就是强引用缓存

平时我们编程的时候例如:Object object=new Object();那object就是一个强引用了。如果一个对象具有强引用,那就类似于必不可少的生活用品,垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足,Java虚拟机宁愿抛出OOM异常,使程序异常终止,也不会回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。

 

2、软引用(SoftReference):

软引用类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够,垃圾回收器就不会回收它,如果内存空间不足了,就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它,该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。 软引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果软引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中

使用软引用能防止内存泄露,增强程序的健壮性。 


3、弱引用(WeakReference):   

弱引用与软引用的区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。不过,由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程, 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。  弱引用可以和一个引用队列(ReferenceQueue)联合使用,如果弱引用所引用的对象被垃圾回收,Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。 

 

4、虚引用(PhantomReference)   

 "虚引用"顾名思义,就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用,那么它就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收。 虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动

虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于:虚引用必须和引用队列(ReferenceQueue)联合使用。当垃圾回收器准备回收一个对象时,如果发现它还有虚引用,就会在回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是否已经加入了虚引用,来了解被引用的对象是否将要被垃圾回收。程序如果发现某个虚引用已经被加入到引用队列,那么就可以在所引用的对象的内存被回收之前采取必要的行动。 

【相关应用:】

在java.lang.ref包中提供了三个类:SoftReference类、WeakReference类和PhantomReference类,它们分别代表软引用、弱引用和虚引用。ReferenceQueue类表示引用队列,它可以和这三种引用类联合使用,以便跟踪Java虚拟机回收所引用的对 象的活动。

   Lru:Least Recently Used 

        近期最少使用算法,是一种页面置换算法,其思想是在缓存的页面数目固定的情况下,那些最近使用次数最少的页面将被移出,对于我们的内存缓存来说,强引用缓存大小固定为4M,如果当缓存的图片大于4M的时候,有些图片就会被从强引用缓存中删除,哪些图片会被删除呢,就是那些近期使用次数最少的图片。

(四)、内存保存:

在内存中保存的话,只能保存一定的量,而不能一直往里面放,需要设置数据的过期时间、LRU等算法。这里有一个方法是把常用的数据放到一个缓存中(A),不常用的放到另外一个缓存中(B)。当要获取数据时先从A中去获取,如果A中不存在那么再去B中获取。B中的数据主要是A中LRU出来的数据,这里的内存回收主要针对B内存,从而保持A中的数据可以有效的被命中。

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