【Android(安卓)Developers Training】 59. 管理图片存储

注：本文翻译自Google官方的Android Developers Training文档，译者技术一般，由于喜爱安卓而产生了翻译的念头，纯属个人兴趣爱好。

原文链接：http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/manage-memory.html

接着上一节课的步伐，还有很多特定的事情可以让垃圾回收和位图重用变得容易。根据你的目标Android系统的不同版本，推荐的策略也会有所不同。这系列课程的样例代码：BitmapFun（链接：http://www.cnblogs.com/jdneo/p/3512517.html）向你展示了你的应用如何在不同的Android版本间有效率地工作。

在开始这堂课之前，我们先来看一下Android对于位图存储管理的演变：

在Android 2.2（API Level 8）之前，当垃圾回收发生时，你应用的线程会停止。由此导致的延迟会降低应用的性能表现。在Android 2.3开始加入了并发式的垃圾回收，这意味着当一个位图不再被引用时，对应的内存会被迅速回收。
在Android 2.3.3（API Level 10）之前，一副位图的依托像素数据（backing pixel data）存储于本机内存中。它和位图本身是分离开的，位图存储于Dalvik堆中。本机内存中的像素数据并不会以一种可预测的形式进行释放，因此可能会导致一个应用超过它的内存限制而崩溃。从Android 3.0（API Level 11）开始，像素数据和与其关联的位图都存储于Dalvik堆中了。

下面的章节将会描述如何对不同的Android版本，优化位图存储管理。

一）. 在Android 2.3.3及之前的系统版本上管理内存

在Android 2.3.3（API Level 10）及以前，推荐使用recycle()。如果你在你的应用中要显示大量的位图数据，你极有可能引起OutOfMemoryError错误。recycle()可以让应用尽快地释放内存。

Caution：

只有当你确定对应的位图将不再被使用的情况下，你才应该使用recycle()。如果你使用了recycle()，并在之后尝试绘制该位图，那么你将会得到这样的错误提示：“Canvas: trying to use a recycled bitmap.”

下面的代码是调用recycle()的样例。它使用引用计数（变量“mDisplayRefCount”以及“mCacheRefCount”）来追踪位图是否是当前正在显示或是在缓存中。当下列情况发生时，代码会回收位图：

“mDisplayRefCount”以及“mCacheRefCount”的引用计数都为0。
位图不是“null”，同时它还未被回收。

private int mCacheRefCount = 0;private int mDisplayRefCount = 0;...// Notify the drawable that the displayed state has changed.// Keep a count to determine when the drawable is no longer displayed.public void setIsDisplayed(boolean isDisplayed) {    synchronized (this) {        if (isDisplayed) {            mDisplayRefCount++;            mHasBeenDisplayed = true;        } else {            mDisplayRefCount--;        }    }    // Check to see if recycle() can be called.    checkState();}// Notify the drawable that the cache state has changed.// Keep a count to determine when the drawable is no longer being cached.public void setIsCached(boolean isCached) {    synchronized (this) {        if (isCached) {            mCacheRefCount++;        } else {            mCacheRefCount--;        }    }    // Check to see if recycle() can be called.    checkState();}private synchronized void checkState() {    // If the drawable cache and display ref counts = 0, and this drawable    // has been displayed, then recycle.    if (mCacheRefCount <= 0 && mDisplayRefCount <= 0 && mHasBeenDisplayed            && hasValidBitmap()) {        getBitmap().recycle();    }}private synchronized boolean hasValidBitmap() {    Bitmap bitmap = getBitmap();    return bitmap != null && !bitmap.isRecycled();}

二）.在Android 3.0及以后的系统版本上管理内存

Android 3.0（API Level 11）引入了BitmapFactory.Options.inBitmap域。如果配置了该选项，接受该Options对象的解码方法会在加载内容时尝试去重用已经存在的位图。这意味着位图内存被重用了，从而提高了性能表现，同时免去了内存分配和回收的工作。然而，对于如何使用inBitmap会有一些限制。特别地，在Android 4.4（API Level 19）之前，只有尺寸吻合的位图才被支持。更多详细信息，可以阅读：inBitmap。

保存一幅位图以备将来使用

下面的代码样例展示了在相同的应用中，一个已经存在的位图是如何为了将来可能被再次使用到而保存的。当一个应用在Android 3.0及以上的设备上运行，且一个位图从LruCache中移除，该位图的软引用会放置在一个HashSet中，以备之后inBitmap使用：

Set<SoftReference<Bitmap>> mReusableBitmaps;private LruCache<String, BitmapDrawable> mMemoryCache;// If you're running on Honeycomb or newer, create a// synchronized HashSet of references to reusable bitmaps.if (Utils.hasHoneycomb()) {    mReusableBitmaps =            Collections.synchronizedSet(new HashSet<SoftReference<Bitmap>>());}mMemoryCache = new LruCache<String, BitmapDrawable>(mCacheParams.memCacheSize) {    // Notify the removed entry that is no longer being cached.    @Override    protected void entryRemoved(boolean evicted, String key,            BitmapDrawable oldValue, BitmapDrawable newValue) {        if (RecyclingBitmapDrawable.class.isInstance(oldValue)) {            // The removed entry is a recycling drawable, so notify it            // that it has been removed from the memory cache.            ((RecyclingBitmapDrawable) oldValue).setIsCached(false);        } else {            // The removed entry is a standard BitmapDrawable.            if (Utils.hasHoneycomb()) {                // We're running on Honeycomb or later, so add the bitmap                // to a SoftReference set for possible use with inBitmap later.                mReusableBitmaps.add                        (new SoftReference<Bitmap>(oldValue.getBitmap()));            }        }    }....}

使用一个存在的位图

在运行的程序中，解码方法检查是否有可用的位图。例如：

public static Bitmap decodeSampledBitmapFromFile(String filename,        int reqWidth, int reqHeight, ImageCache cache) {    final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();    ...    BitmapFactory.decodeFile(filename, options);    ...    // If we're running on Honeycomb or newer, try to use inBitmap.    if (Utils.hasHoneycomb()) {        addInBitmapOptions(options, cache);    }    ...    return BitmapFactory.decodeFile(filename, options);}

下面的代码是上述代码中addInBitmapOptions()方法的实现。它寻找一个存在的位图，并将它作为inBitmap的值。注意，该方法仅仅在它找到了一个合适的匹配时，才将位图设置为inBitmap的值（你的代码不可以假定这个匹配一定能找到）：

private static void addInBitmapOptions(BitmapFactory.Options options,        ImageCache cache) {    // inBitmap only works with mutable bitmaps, so force the decoder to    // return mutable bitmaps.    options.inMutable = true;    if (cache != null) {        // Try to find a bitmap to use for inBitmap.        Bitmap inBitmap = cache.getBitmapFromReusableSet(options);        if (inBitmap != null) {            // If a suitable bitmap has been found, set it as the value of            // inBitmap.            options.inBitmap = inBitmap;        }    }}// This method iterates through the reusable bitmaps, looking for one // to use for inBitmap:protected Bitmap getBitmapFromReusableSet(BitmapFactory.Options options) {        Bitmap bitmap = null;    if (mReusableBitmaps != null && !mReusableBitmaps.isEmpty()) {        synchronized (mReusableBitmaps) {            final Iterator<SoftReference<Bitmap>> iterator                    = mReusableBitmaps.iterator();            Bitmap item;            while (iterator.hasNext()) {                item = iterator.next().get();                if (null != item && item.isMutable()) {                    // Check to see it the item can be used for inBitmap.                    if (canUseForInBitmap(item, options)) {                        bitmap = item;                        // Remove from reusable set so it can't be used again.                        iterator.remove();                        break;                    }                } else {                    // Remove from the set if the reference has been cleared.                    iterator.remove();                }            }        }    }    return bitmap;}

最后，此方法决定备选的位图是否符合inBitmap的尺寸标准：

static boolean canUseForInBitmap(        Bitmap candidate, BitmapFactory.Options targetOptions) {    if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {        // From Android 4.4 (KitKat) onward we can re-use if the byte size of        // the new bitmap is smaller than the reusable bitmap candidate        // allocation byte count.        int width = targetOptions.outWidth / targetOptions.inSampleSize;        int height = targetOptions.outHeight / targetOptions.inSampleSize;        int byteCount = width * height * getBytesPerPixel(candidate.getConfig());        return byteCount <= candidate.getAllocationByteCount();    }    // On earlier versions, the dimensions must match exactly and the inSampleSize must be 1    return candidate.getWidth() == targetOptions.outWidth            && candidate.getHeight() == targetOptions.outHeight            && targetOptions.inSampleSize == 1;}/** * A helper function to return the byte usage per pixel of a bitmap based on its configuration. */static int getBytesPerPixel(Config config) {    if (config == Config.ARGB_8888) {        return 4;    } else if (config == Config.RGB_565) {        return 2;    } else if (config == Config.ARGB_4444) {        return 2;    } else if (config == Config.ALPHA_8) {        return 1;    }    return 1;}

保存一幅位图以备将来使用

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