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LruCache 图片浏览器内存缓存

2026/9/29 22:06:04 拓冰建站 浏览量
LruCache 图片浏览器内存缓存 基于android.util.LruCache实现的图片浏览器内存缓存主要特点容量可控默认上限8MB按Bitmap实际占用字节数计量。LRU 淘汰缓存总量超过上限时自动移除最久未被访问的图片。安全回收被淘汰的图片不直接recycle()而是由 GC 在无人引用后释放避免误回收仍显示在ImageView上的图片。单张限制支持设置单张图片最大字节数防止单张大图占满整个缓存。两级缓存可配合DiskLruCache实现内存 磁盘二级缓存。完整代码packagecom.example.imagebrowser.cache;importandroid.graphics.Bitmap;importandroid.util.LruCache;/** * 图片浏览器内存缓存。 * * p基于 {link LruCache} 实现按 Bitmap 实际字节数计量容量。 * 默认上限 8MB支持自定义缓存容量和单张图片大小上限。 * 超过容量时按 LRU 策略淘汰旧图但不主动 {link Bitmap#recycle()} * 由 GC 在 Bitmap 无人引用后回收像素内存防止误回收仍显示在 ImageView 上的图片。/p */publicclassImageMemoryCache{/** * 缓存容量上限8MB。 * 单位必须与 sizeOf() 的返回值保持一致字节否则容量控制会失准。 */privatestaticfinalintMAX_CACHE_BYTES8*1024*1024;/** * 动态容量系数取应用最大可用堆内存的 1/8。 * 默认值 8MB 较小适合对内存占用敏感动态值适合大图浏览场景。 */privatestaticfinalintDYNAMIC_MEMORY_FRACTION8;/** * 单张图片大小上限默认与缓存容量相同。 * 超过此大小的图片不会存入缓存避免一张图把整个缓存撑爆。 */privatestaticfinalintMAX_BITMAP_BYTESMAX_CACHE_BYTES;privatefinalLruCacheString,BitmapmLruCache;privatefinalintmMaxBitmapBytes;/** 默认构造使用固定 8MB 容量单张上限 8MB。 */publicImageMemoryCache(){this(MAX_CACHE_BYTES,MAX_BITMAP_BYTES);}/** * 指定缓存容量的构造方法。 * 传入字节数即可例如传入 (int)(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 8)。 * 单张图片上限默认与缓存容量相同。 */publicImageMemoryCache(intmaxCacheBytes){this(maxCacheBytes,maxCacheBytes);}/** * 同时指定缓存容量和单张图片上限的构造方法。 * maxBitmapBytes 用于拦截过大的 Bitmap防止单张图把缓存占满。 */publicImageMemoryCache(intmaxCacheBytes,intmaxBitmapBytes){this.mMaxBitmapBytesmaxBitmapBytes;mLruCachenewLruCacheString,Bitmap(maxCacheBytes){/** 以 Bitmap 实际占用的字节数作为一条缓存的大小。 */OverrideprotectedintsizeOf(Stringkey,Bitmapvalue){// 返回单个 Bitmap 占用的字节数这样 LruCache 才知道当前缓存总大小returnvalue.getByteCount();}/** * 某条缓存被移除时回调。 * 不在内部调用 recycle()避免被淘汰时图片仍挂在 ImageView 上导致崩溃。 * 移除后 Bitmap 只剩外部引用如 ImageView当 ImageView 切换图片后由 GC 回收。 */OverrideprotectedvoidentryRemoved(booleanevicted,Stringkey,BitmapoldValue,BitmapnewValue){// 安全提示不要在这里 recycle()因为无法确定 oldValue 是否还在被显示。// 若确实需要立刻释放 native 内存请使用引用计数方案见文末。}};}/** 存入一张图片。key 建议使用图片唯一标识如 URL 或文件路径。 */publicvoidput(Stringkey,Bitmapbitmap){// 防御空指针避免 null 进入缓存导致后续 get/remove 异常if(keynull||bitmapnull){return;}// 单张图片大小限制超过上限的不入缓存避免一张图把缓存撑爆if(bitmap.getByteCount()mMaxBitmapBytes){return;}mLruCache.put(key,bitmap);}/** 单张图片大小上限字节。 */publicintmaxBitmapSizeInBytes(){returnmMaxBitmapBytes;}/** 取出一张图片命中会将其标记为“最近使用”未命中返回 null。 */publicBitmapget(Stringkey){if(keynull){returnnull;}BitmapbitmapmLruCache.get(key);// 防御极端情况下取到已被回收的图片按未命中处理并移除脏数据if(bitmap!nullbitmap.isRecycled()){mLruCache.remove(key);returnnull;}returnbitmap;}/** * 主动移除一张图片。此时回调的 evicted 为 false不在缓存内部回收 * 由调用方确认真无引用后再决定是否 recycle。 */publicBitmapremove(Stringkey){if(keynull){returnnull;}returnmLruCache.remove(key);}/** 清空缓存。通常用于系统内存吃紧onTrimMemory或页面销毁时。 */publicvoidclear(){mLruCache.evictAll();}/** 当前缓存占用的字节数。 */publicintsizeInBytes(){returnmLruCache.size();}/** 缓存容量上限字节。 */publicintmaxSizeInBytes(){returnmLruCache.maxSize();}/** 命中次数可用于观察缓存效果。 */publicinthitCount(){returnmLruCache.hitCount();}/** 未命中次数可用于观察缓存效果。 */publicintmissCount(){returnmLruCache.missCount();}}在图片浏览器里怎么接// 使用动态容量取应用最大堆内存的 1/8 作为缓存上限// 如需固定 8MB可改用 new ImageMemoryCache()// 第三个参数可限制单张图片大小例如 4MB超过则不入缓存privatefinalImageMemoryCachemImageCachenewImageMemoryCache((int)(Runtime.getRuntime().maxMemory()/8),4*1024*1024);privatevoidloadImage(ImageViewiv,Stringurl){// 1) 先查内存缓存BitmapcachedmImageCache.get(url);if(cached!null){// 命中直接设置避免重复解码和 I/Oiv.setImageBitmap(cached);return;}// 2) 未命中再解码务必先按显示尺寸 inSampleSize 采样别把原图塞进来// 例如 ImageView 为 300×300原图为 4000×3000应按 inSampleSize4 或 8 解码// 否则单张图可能超过 maxBitmapBytesput() 直接拒绝入缓存。BitmapbitmapdecodeSampledBitmap(url,iv.getWidth(),iv.getHeight());if(bitmap!null){mImageCache.put(url,bitmap);// 3) 存入缓存超容量自动淘汰旧图iv.setImageBitmap(bitmap);}}OverridepublicvoidonTrimMemory(intlevel){if(levelTRIM_MEMORY_MODERATE){// 内存吃紧时整体释放让系统有更多可用内存// TRIM_MEMORY_MODERATE 表示系统内存已偏低可清理非必要缓存mImageCache.clear();}}单张图片大小限制新增maxBitmapBytes参数限制单张图片能进入缓存的最大字节数。超过上限的图片会被put()直接拒绝防止一张超大图把整个缓存占满导致其他图片频繁被淘汰。// 缓存上限 8MB单张图片超过 4MB 就不入缓存ImageMemoryCachecachenewImageMemoryCache(8*1024*1024,4*1024*1024);磁盘缓存DiskLruCache内存缓存进程杀掉就清空图片浏览器通常还需要磁盘缓存做二级兜底。流程是ImageView 需要图片 ↓ 查内存缓存 → 命中直接显示 ↓ 未命中 查磁盘缓存 → 命中解码后写入内存缓存再显示 ↓ 未命中 从网络/文件加载 → 解码 → 写入内存缓存 磁盘缓存 → 显示Gradle 依赖implementationcom.jakewharton:disklrucache:2.0.2磁盘缓存封装packagecom.example.imagebrowser.cache;importandroid.content.Context;importcom.jakewharton.disklrucache.DiskLruCache;importjava.io.File;importjava.io.IOException;importjava.io.InputStream;importjava.io.OutputStream;importjava.security.MessageDigest;importjava.security.NoSuchAlgorithmException;/** * 图片磁盘缓存。 * * p保存图片原始字节如 JPEG/PNG容量固定 50MB。key 必须是 URL 的文件名安全版本 * 所以内部会对 URL 做 MD5 哈希。/p */publicclassImageDiskCache{privatestaticfinalintMAX_DISK_CACHE_SIZE50*1024*1024;// 50MBprivatestaticfinalintVALUE_COUNT1;privatestaticfinalintAPP_VERSION1;privatefinalDiskLruCachemDiskLruCache;publicImageDiskCache(Contextcontext)throwsIOException{FilecacheDirnewFile(context.getCacheDir(),image_disk_cache);mDiskLruCacheDiskLruCache.open(cacheDir,APP_VERSION,VALUE_COUNT,MAX_DISK_CACHE_SIZE);}/** 从磁盘读取图片原始数据。 */publicInputStreamget(Stringkey){try{DiskLruCache.SnapshotsnapshotmDiskLruCache.get(hashKey(key));if(snapshot!null){returnsnapshot.getInputStream(0);}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}returnnull;}/** 把图片原始数据写入磁盘。 */publicvoidput(Stringkey,InputStreaminputStream){StringhashhashKey(key);try{DiskLruCache.EditoreditormDiskLruCache.edit(hash);if(editornull){return;}OutputStreamouteditor.newOutputStream(0);byte[]buffernewbyte[8192];intlen;while((leninputStream.read(buffer))!-1){out.write(buffer,0,len);}out.flush();out.close();inputStream.close();editor.commit();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();try{mDiskLruCache.remove(hash);}catch(IOExceptionignored){}}}/** 清空磁盘缓存。 */publicvoidclear(){try{mDiskLruCache.delete();}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}privateStringhashKey(Stringkey){try{MessageDigestmdMessageDigest.getInstance(MD5);byte[]digestmd.digest(key.getBytes());StringBuildersbnewStringBuilder();for(byteb:digest){sb.append(String.format(%02x,b));}returnsb.toString();}catch(NoSuchAlgorithmExceptione){returnString.valueOf(key.hashCode());}}}两级缓存一起用privatefinalImageMemoryCachemMemoryCachenewImageMemoryCache((int)(Runtime.getRuntime().maxMemory()/8),4*1024*1024);privateImageDiskCachemDiskCache;OverrideprotectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){super.onCreate(savedInstanceState);try{mDiskCachenewImageDiskCache(this);}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}privatevoidloadImage(ImageViewiv,Stringurl){// 1) 内存缓存BitmapcachedmMemoryCache.get(url);if(cached!null){iv.setImageBitmap(cached);return;}// 2) 磁盘缓存 → 解码 → 回写内存if(mDiskCache!null){InputStreamismDiskCache.get(url);if(is!null){BitmapbitmapdecodeSampledBitmap(is,iv.getWidth(),iv.getHeight());closeQuietly(is);if(bitmap!null){mMemoryCache.put(url,bitmap);iv.setImageBitmap(bitmap);return;}}}// 3) 从网络或文件加载示例异步加载downloadAndDecode(iv,url);}privatevoiddownloadAndDecode(ImageViewiv,Stringurl){// 请在后台线程执行网络请求newThread(()-{try{InputStreamnetStreamnewURL(url).openStream();if(mDiskCache!null){mDiskCache.put(url,newBufferedInputStream(netStream));netStreammDiskCache.get(url);}BitmapbitmapdecodeSampledBitmap(netStream,iv.getWidth(),iv.getHeight());closeQuietly(netStream);if(bitmap!null){BitmapfinalBitmapbitmap;iv.post(()-{mMemoryCache.put(url,finalBitmap);iv.setImageBitmap(finalBitmap);});}}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}).start();}privatevoidcloseQuietly(InputStreamis){if(is!null){try{is.close();}catch(IOExceptionignored){}}}磁盘缓存注意点key 要哈希DiskLruCache的 key 只能包含[a-z0-9_-]{1,64}URL 不能直接当 key需要 MD5/SHA-1。存原始字节磁盘缓存存的是下载下来的原始文件字节不是解码后的Bitmap否则体积太大。IO 必须在后台线程磁盘读写是耗时操作不要在主线程调用。生命周期页面退出时不需要清磁盘缓存应用卸载或用户手动清理时才会消失。容量选择50MB~100MB 是比较常见的值视应用图片量而定。配合内存缓存从磁盘读出后建议再写回内存缓存避免同一页反复解码。进阶引用计数 安全回收可选如果你希望“淘汰时立刻回收 native 内存”且又不崩溃需要确认 Bitmap 真的没人用了。下面是一个简化的引用计数思路publicclassRefCountedBitmap{privatefinalBitmapbitmap;privateintrefCount0;publicRefCountedBitmap(Bitmapbitmap){this.bitmapbitmap;}/** 被 ImageView 使用时调用。 */publicsynchronizedvoidacquire(){refCount;}/** ImageView 切换图片时调用。 */publicsynchronizedvoidrelease(){if(--refCount0!bitmap.isRecycled()){bitmap.recycle();}}publicBitmapgetBitmap(){returnbitmap;}}缓存里存RefCountedBitmap加载到ImageView前acquire()替换/销毁时release()。当缓存淘汰且引用计数归零时再recycle()。这样既能立即释放内存又不会误回收正在显示的图片。额外补充命中率观察可通过hitCount()和missCount()计算命中率评估是否需要调整缓存大小或采样策略。key 的选择建议用图片的 URL 或文件路径作为 key避免重复图片占用多份缓存。缓存与列表滚动在 RecyclerView/ListView 快速滚动时LRU 会自动保留最近查看的图片离开屏幕较久的图片会被优先淘汰符合典型图片浏览场景。