UniversalImageLoader源码分析及常用的缓存策略.docx
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UniversalImageLoader源码分析及常用的缓存策略
Universal-Image-Loader源码分析，及常用的缓存策略
讲到图片请求，主要涉及到网络请求，内存缓存，硬盘缓存等原理和4大引用的问题，概括起来主要有以下几个内容：
原理示意图
主体有三个，分别是UI，缓存模块和数据源（网络）。
它们之间的关系如下：
①UI：
请求数据，使用唯一的Key值索引MemoryCache中的Bitmap。
②内存缓存：
缓存搜索，如果能找到Key值对应的Bitmap，则返回数据。
否则执行第三步。
③硬盘存储：
使用唯一Key值对应的文件名，检索SDCard上的文件。
④如果有对应文件，使用BitmapFactory.decode*方法，解码Bitmap并返回数据，同时将数据写入缓存。
如果没有对应文件，执行第五步。
⑤下载图片：
启动异步线程，从数据源下载数据（Web）。
⑥若下载成功，将数据同时写入硬盘和缓存，并将Bitmap显示在UI中。
UIL中的内存缓存策略
1.只使用的是强引用缓存
LruMemoryCache（这个类就是这个开源框架默认的内存缓存类，缓存的是bitmap的强引用，下面我会从源码上面分析这个类）
2.使用强引用和弱引用相结合的缓存有
UsingFreqLimitedMemoryCache（如果缓存的图片总量超过限定值，先删除使用频率最小的bitmap）
LRULimitedMemoryCache（这个也是使用的lru算法，和LruMemoryCache不同的是，他缓存的是bitmap的弱引用）FIFOLimitedMemoryCache（先进先出的缓存策略，当超过设定值，先删除最先加入缓存的bitmap）LargestLimitedMemoryCache（当超过缓存限定值，先删除最大的bitmap对象）LimitedAgeMemoryCache（当bitmap加入缓存中的时间超过我们设定的值，将其删除）
3.只使用弱引用缓存
WeakMemoryCache（这个类缓存bitmap的总大小没有限制，唯一不足的地方就是不稳定，缓存的图片容易被回收掉）
我们直接选择UIL中的默认配置缓存策略进行分析。
viewsourceprint?
1.
ImageLoaderConfigurationconfig=ImageLoaderConfiguration.createDefault（context）;
ImageLoaderConfiguration.createDefault（…）这个方法最后是调用Builder.build（）方法创建默认的配置参数的。
默认的内存缓存实现是LruMemoryCache，磁盘缓存是UnlimitedDiscCache。
所以android在以后的版本中建议使用LruMemoryCache进行管理。
LruMemoryCache：
一种使用强引用来保存有数量限制的Bitmap的cache（在空间有限的情况，保留最近使用过的Bitmap）。
每次Bitmap被访问时，它就被移动到一个队列的头部。
当Bitmap被添加到一个空间已满的cache时，在队列末尾的Bitmap会被挤出去并变成适合被GC回收的状态。
注意：
这个cache只使用强引用来保存Bitmap。
LruMemoryCache实现MemoryCache，而MemoryCache继承自MemoryCacheAware。
viewsourceprint?
1.
publicinterfaceMemoryCacheextendsMemoryCacheAware
下面给出继承关系图
通过跟踪LruMemoryCache.get（）的代码我们发现，LruMemoryCache声称保留在空间有限的情况下保留最近使用过的Bitmap，这是一个LinkedHashMap，Icache的源码缓存的代码如下：
@Override
publicICachegetBitmapCache（）{
if（bitmapCache==null）{
bitmapCache=newICache（）{
@Override
publicvoidremove（Stringkey）{
ImageLoader.getInstance（）.getMemoryCache（）.remove（key）;
}
@Override
publicbooleanput（Stringkey,Bitmapvalue）{
if（key==null||value==null）returnfalse;
returnImageLoader.getInstance（）.getMemoryCache（）.put（key,value）;
}
@Override
publicCollectionkeys（）{
returnnull;
}
@Override
publicBitmapget（Stringkey）{
returnImageLoader.getInstance（）.getMemoryCache（）.get（key）;
}
@Override
publicvoidclear（）{
ImageLoader.getInstance（）.getMemoryCache（）.clear（）;
}
};
}
returnbitmapCache;
}
看到这里我们就清楚LruMemoryCache使用LinkedHashMap来缓存数据，在LinkedHashMap.get（）方法执行后，LinkedHashMap中entry的顺序会得到调整。
那么我们怎么保证最近使用的项不会被剔除呢？
接下去，让我们看看LruMemoryCache.put（...）。
注意到代码第8行中的size+=sizeOf（key,value）,这个size是什么呢？
我们注意到在第19行有一个trimToSize（maxSize）,trimToSize（...）这个函数就是用来限定LruMemoryCache的大小不要超过用户限定的大小，cache的大小由用户在LruMemoryCache刚开始初始化的时候限定。
publicfinalbooleanput（Stringkey,Bitmapvalue）{
if（key!
=null&&value!
=null）{
synchronized（this）{
this.size+=this.sizeOf（key,value）;
Bitmapprevious=（Bitmap）this.map.put（key,value）;
if（previous!
=null）{
this.size-=this.sizeOf（key,previous）;
}
}
this.trimToSize（this.maxSize）;
returntrue;
}else{
thrownewNullPointerException（"key==null||value==null"）;
}
}
所以不难理解我们在用Universal-Image-Loader做图片加载的时候，有时候图片缓存超过阈值的时候，会去重新重服务器加载了
当Bitmap缓存的大小超过原来设定的maxSize时应该是在trimToSize（...）这个函数中做到的。
这个函数做的事情也简单，遍历map，将多余的项（代码中对应toEvict）剔除掉，直到当前cache的大小等于或小于限定的大小。
privatevoidtrimToSize（intmaxSize）{
while（true）{
synchronized（this）{
if（this.size<0||this.map.isEmpty（）&&this.size!
=0）{
thrownewIllegalStateException（this.getClass（）.getName（）+".sizeOf（）isreportinginconsistentresults!
"）;
}
if（this.size>maxSize&&!
this.map.isEmpty（））{
EntrytoEvict=（Entry）this.map.entrySet（）.iterator（）.next（）;
if（toEvict!
=null）{
Stringkey=（String）toEvict.getKey（）;
Bitmapvalue=（Bitmap）toEvict.getValue（）;
this.map.remove（key）;
this.size-=this.sizeOf（key,value）;
continue;
}
}
return;
}
}
}
这时候我们会有一个以为，为什么遍历一下就可以将使用最少的bitmap缓存给剔除，不会误删到最近使用的bitmap缓存吗？
首先，我们要清楚，LruMemoryCache定义的最近使用是指最近用get或put方式操作到的bitmap缓存。
其次，之前我们直到LruMemoryCache的get操作其实是通过其内部字段LinkedHashMap.get（...）实现的，当LinkedHashMap的accessOrder==true时，每一次get或put操作都会将所操作项（图中第3项）移动到链表的尾部（见下图,链表头被认为是最少使用的，链表尾被认为是最常使用的。
），每一次操作到的项我们都认为它是最近使用过的，当内存不够的时候被剔除的优先级最低。
需要注意的是一开始的LinkedHashMap链表是按插入的顺序构成的，也就是第一个插入的项就在链表头，最后一个插入的就在链表尾。
假设只要剔除图中的1,2项就能让LruMemoryCache小于原先限定的大小，那么我们只要从链表头遍历下去（从1→最后一项）那么就可以剔除使用最少的项了。
至此，我们就知道了LruMemoryCache缓存的整个原理，包括他怎么put、get、剔除一个元素的的策略。
接下去，我们要开始分析默认的磁盘缓存策略了。
UIL中的磁盘缓存策略
幸好UIL提供了几种常见的磁盘缓存策略，你也可以自己去扩展，可以根据他提供的几种缓存策略做进一步的缓存值的限制，
FileCountLimitedDiscCache（可以设定缓存图片的个数，当超过设定值，删除掉最先加入到硬盘的文件）LimitedAgeDiscCache（设定文件存活的最长时间，当超过这个值，就删除该文件）TotalSizeLimitedDiscCache（设定缓存bitmap的最大值，当超过这个值，删除最先加入到硬盘的文件）UnlimitedDiscCache（这个缓存类没有任何的限制）
UsingFreqLimitedMemoryCache（如果缓存的图片总量超过限定值，先删除使用频率最小的bitmap）
LRULimitedMemoryCache（这个也是使用的lru算法，和LruMemoryCache不同的是，他缓存的是bitmap的弱引用）
FIFOLimitedMemoryCache（先进先出的缓存策略，当超过设定值，先删除最先加入缓存的bitmap）
LargestLimitedMemoryCache（当超过缓存限定值，先删除最大的bitmap对象）
LimitedAgeMemoryCache（当bitmap加入缓存中的时间超过我们设定的值，将其删除）
在UIL中有着比较完整的存储策略，根据预先指定的空间大小，使用频率（生命周期），文件个数的约束条件，都有着对应的实现策略。
最基础的接口DiscCacheAware和抽象类BaseDiscCache
接下来我们看一些硬盘缓存的一些策略：
接下来就给大家分析分析硬盘缓存的策略，这个框架也提供了几种常见的缓存策略，当然如果你觉得都不符合你的要求，你也可以自己去扩展
FileCountLimitedDiscCache（可以设定缓存图片的个数，当超过设定值，删除掉最先加入到硬盘的文件）
LimitedAgeDiscCache（设定文件存活的最长时间，当超过这个值，就删除该文件）
TotalSizeLimitedDiscCache（设定缓存bitmap的最大值，当超过这个值，删除最先加入到硬盘的文件）
UnlimitedDiscCache（这个缓存类没有任何的限制）
下面我们就来分析分析TotalSizeLimitedDiscCache的源码实现
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*******************************************************************************
*Copyright2011-2013SergeyTarasevich
*
*LicensedundertheApacheLicense,Version2.0（the"License"）;
*youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense.
*YoumayobtainacopyoftheLicenseat
*
*http:
//www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
*Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software
*distributedundertheLicenseisdistributedonan"ASIS"BASIS,
*WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied.
*SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand
*limitationsundertheLicense.
*******************************************************************************/
packagecom.nostra13.universalimageloader.cache.disc.impl;
importcom.nostra13.universalimageloader.cache.disc.LimitedDiscCache;
importcom.nostra13.universalimageloader.cache.disc.naming.FileNameGenerator;
importcom.nostra13.universalimageloader.core.DefaultConfigurationFactory;
importcom.nostra13.universalimageloader.utils.L;
importjava.io.File;
/**
*Disccachelimitedbytotalcachesize.Ifcachesizeexceedsspecifiedlimitthenfilewiththemostoldestlast
*usagedatewillbedeleted.
*
*@authorSergeyTarasevich（nostra13[at]gmail[dot]com）
*@seeLimitedDiscCache
*@since1.0.0
*/
publicclassTotalSizeLimitedDiscCacheextendsLimitedDiscCache{
privatestaticfinalintMIN_NORMAL_CACHE_SIZE_IN_MB=2;
privatestaticfinalintMIN_NORMAL_CACHE_SIZE=MIN_NORMAL_CACHE_SIZE_IN_MB*1024*1024;
/**
*@paramcacheDirDirectoryforfilecaching.Important:
Specifyseparatefolderforcachedfiles.It's
*neededforrightcachelimitwork.
*@parammaxCacheSizeMaximumcachedirectorysize（inbytes）.Ifcachesizeexceedsthislimitthenfilewiththe
*mostoldestlastusagedatewillbedeleted.
*/
publicTotalSizeLimitedDiscCache（FilecacheDir,intmaxCacheSize）{
this（cacheDir,DefaultConfigurationFactory.createFileNameGenerator（）,maxCacheSize）;
}
/**
*@paramcacheDirDirectoryforfilecaching.Important:
Specifyseparatefolderforcachedfiles.It's
*neededforrightcachelimitwork.
*@paramfileNameGeneratorNamegeneratorforcachedfiles
*@parammaxCacheSizeMaximumcachedirectorysize（inbytes）.Ifcachesizeexceedsthislimitthenfilewiththe
*mostoldestlastusagedatewillbedeleted.
*/
publicTotalSizeLimitedDiscCache（FilecacheDir,FileNameGeneratorfileNameGenerator,intmaxCacheSize）{
super（cacheDir,fileNameGenerator,maxCacheSize）;
if（maxCacheSizeL.w（"Yousettoosmalldisccachesize（lessthan%1$dMb）",MIN_NORMAL_CACHE_SIZE_IN_MB）;
}
}
@Override
protectedintgetSize（Filefile）{
return（int）file.length（）;
}
}
这个类是继承LimitedDiscCache，除了两个构造函数之外，还重写了getSize（）方法，返回文件的大小，接下来我们就来看看LimitedDiscCache
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*******************************************************************************
*Copyright2011-2013SergeyTarasevich
*
*LicensedundertheApacheLicense,Version2.0（the"License"）;
*youmaynotusethisfileexceptincompliancewiththeLicense.
*YoumayobtainacopyoftheLicenseat
*
*http:
//www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
*
*Unlessrequiredbyapplicablelaworagreedtoinwriting,software
*distributedundertheLicenseisdistributedonan"ASIS"BASIS,
*WITHOUTWARRANTIESORCONDITIONSOFANYKIND,eitherexpressorimplied.
*SeetheLicenseforthespecificlanguagegoverningpermissionsand
*limitationsundertheLicense.
*******************************************************************************/
packagecom.nostra13.universalimageloader.cache.disc;
importcom.nostra13.universalimageloader.cache.disc.naming.FileNameGenerator;
importcom.nostra13.universalimageloader.core.DefaultConfigurationFactory;
importjava.io.File;
importjava.util.Collections;
importjava.util.HashMap;
importjava.util.Map;
importjava.util.Map.Entry;
importjava.util.Set;
importjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
*Abstractdisccachelimitedbysomeparameter.Ifcacheexceedsspecifiedlimitthenfilew
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