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Android圖片緩存原理、特性對比

更新時間：2016年09月17日 08:49:06 作者：Wei_Leng

這篇文章主要為大家詳細介紹了Android圖片緩存原理、特性對比 ,具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

這是我在 MDCC 上分享的內(nèi)容(略微改動)，也是源碼解析第一期發(fā)布時介紹的源碼解析后續(xù)會慢慢做的事。

從總體設(shè)計和原理上對幾個圖片緩存進行對比，沒用到他們的朋友也可以了解他們在某些特性上的實現(xiàn)。

一. 四大圖片緩存基本信息

Universal ImageLoader 是很早開源的圖片緩存，在早期被很多應(yīng)用使用。

Picasso 是 Square 開源的項目，且他的主導(dǎo)者是 JakeWharton，所以廣為人知。

Glide 是 Google 員工的開源項目，被一些 Google App 使用，在去年的 Google I/O 上被推薦，不過目前國內(nèi)資料不多。

Fresco 是 Facebook 在今年上半年開源的圖片緩存，主要特點包括：
(1) 兩個內(nèi)存緩存加上 Native 緩存構(gòu)成了三級緩存

(2) 支持流式，可以類似網(wǎng)頁上模糊漸進式顯示圖片

(3) 對多幀動畫圖片支持更好，如 Gif、WebP

鑒于 Fresco 還沒發(fā)布正式的 1.0 版本，同時一直沒太多時間熟悉 Fresco 源碼，后面對比不包括 Fresco，以后有時間再加入對比。

更多圖片緩存庫可見：Android 圖片緩存庫

二、基本概念

在正式對比前，先了解幾個圖片緩存通用的概念：
(1) RequestManager：請求生成和管理模塊

(2) Engine：引擎部分，負責(zé)創(chuàng)建任務(wù)(獲取數(shù)據(jù))，并調(diào)度執(zhí)行

(3) GetDataInterface：數(shù)據(jù)獲取接口，負責(zé)從各個數(shù)據(jù)源獲取數(shù)據(jù)。
比如 MemoryCache 從內(nèi)存緩存獲取數(shù)據(jù)、DiskCache 從本地緩存獲取數(shù)據(jù)，下載器從網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)等。

(4) Displayer：資源(圖片)顯示器，用于顯示或操作資源。
比如 ImageView，這幾個圖片緩存都不僅僅支持 ImageView，同時支持其他 View 以及虛擬的 Displayer 概念。

(5) Processor 資源(圖片)處理器
負責(zé)處理資源，比如旋轉(zhuǎn)、壓縮、截取等。

以上概念的稱呼在不同圖片緩存中可能不同，比如 Displayer 在 ImageLoader 中叫做 ImageAware，在 Picasso 和 Glide 中叫做 Target。

三、共同優(yōu)點

1. 使用簡單
都可以通過一句代碼可實現(xiàn)圖片獲取和顯示。

2. 可配置度高，自適應(yīng)程度高
圖片緩存的下載器(重試機制)、解碼器、顯示器、處理器、內(nèi)存緩存、本地緩存、線程池、緩存算法等大都可輕松配置。

自適應(yīng)程度高，根據(jù)系統(tǒng)性能初始化緩存配置、系統(tǒng)信息變更后動態(tài)調(diào)整策略。
比如根據(jù) CPU 核數(shù)確定最大并發(fā)數(shù)，根據(jù)可用內(nèi)存確定內(nèi)存緩存大小，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化時調(diào)整最大并發(fā)數(shù)等。

3. 多級緩存
都至少有兩級緩存、提高圖片加載速度。

4. 支持多種數(shù)據(jù)源
支持多種數(shù)據(jù)源，網(wǎng)絡(luò)、本地、資源、Assets 等

5. 支持多種 Displayer
不僅僅支持 ImageView，同時支持其他 View 以及虛擬的 Displayer 概念。

其他小的共同點包括支持動畫、支持 transform 處理、獲取 EXIF 信息等。

四、ImageLoader 設(shè)計及優(yōu)點

1. 總體設(shè)計及流程

上面是 ImageLoader 的總體設(shè)計圖。整個庫分為 ImageLoaderEngine，Cache 及 ImageDownloader，ImageDecoder，BitmapDisplayer，BitmapProcessor 五大模塊，其中 Cache 分為 MemoryCache 和 DiskCache 兩部分。

簡單的講就是 ImageLoader 收到加載及顯示圖片的任務(wù)，并將它交給 ImageLoaderEngine，ImageLoaderEngine 分發(fā)任務(wù)到具體線程池去執(zhí)行，任務(wù)通過 Cache 及 ImageDownloader 獲取圖片，中間可能經(jīng)過 BitmapProcessor 和 ImageDecoder 處理，最終轉(zhuǎn)換為Bitmap 交給 BitmapDisplayer 在 ImageAware 中顯示。

2. ImageLoader 優(yōu)點

(1) 支持下載進度監(jiān)聽

(2) 可以在 View 滾動中暫停圖片加載
通過 PauseOnScrollListener 接口可以在 View 滾動中暫停圖片加載。

(3) 默認實現(xiàn)多種內(nèi)存緩存算法這幾個圖片緩存都可以配置緩存算法，不過 ImageLoader 默認實現(xiàn)了較多緩存算法，如 Size 最大先刪除、使用最少先刪除、最近最少使用、先進先刪除、時間最長先刪除等。

(4) 支持本地緩存文件名規(guī)則定義

五、Picasso 設(shè)計及優(yōu)點

1. 總體設(shè)計及流程

上面是 Picasso 的總體設(shè)計圖。整個庫分為 Dispatcher，RequestHandler 及 Downloader，PicassoDrawable 等模塊。

Dispatcher 負責(zé)分發(fā)和處理 Action，包括提交、暫停、繼續(xù)、取消、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化、重試等等。

簡單的講就是 Picasso 收到加載及顯示圖片的任務(wù)，創(chuàng)建 Request 并將它交給 Dispatcher，Dispatcher 分發(fā)任務(wù)到具體 RequestHandler，任務(wù)通過 MemoryCache 及 Handler(數(shù)據(jù)獲取接口) 獲取圖片，圖片獲取成功后通過 PicassoDrawable 顯示到 Target 中。

需要注意的是上面 Data 的 File system 部分，Picasso 沒有自定義本地緩存的接口，默認使用 http 的本地緩存，API 9 以上使用 okhttp，以下使用 Urlconnection，所以如果需要自定義本地緩存就需要重定義 Downloader。

2. Picasso 優(yōu)點

(1) 自帶統(tǒng)計監(jiān)控功能
支持圖片緩存使用的監(jiān)控，包括緩存命中率、已使用內(nèi)存大小、節(jié)省的流量等。

(2) 支持優(yōu)先級處理
每次任務(wù)調(diào)度前會選擇優(yōu)先級高的任務(wù)，比如 App 頁面中 Banner 的優(yōu)先級高于 Icon 時就很適用。

(3) 支持延遲到圖片尺寸計算完成加載

(4) 支持飛行模式、并發(fā)線程數(shù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型而變
手機切換到飛行模式或網(wǎng)絡(luò)類型變換時會自動調(diào)整線程池最大并發(fā)數(shù)，比如 wifi 最大并發(fā)為 4， 4g 為 3，3g 為 2。
這里 Picasso 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型來決定最大并發(fā)數(shù)，而不是 CPU 核數(shù)。

(5) “無”本地緩存
無”本地緩存，不是說沒有本地緩存，而是 Picasso 自己沒有實現(xiàn)，交給了 Square 的另外一個網(wǎng)絡(luò)庫 okhttp 去實現(xiàn)，這樣的好處是可以通過請求 Response Header 中的 Cache-Control 及 Expired 控制圖片的過期時間。

六、Glide 設(shè)計及優(yōu)點

1. 總體設(shè)計及流程

上面是 Glide 的總體設(shè)計圖。整個庫分為 RequestManager(請求管理器)，Engine(數(shù)據(jù)獲取引擎)、 Fetcher(數(shù)據(jù)獲取器)、MemoryCache(內(nèi)存緩存)、DiskLRUCache、Transformation(圖片處理)、Encoder(本地緩存存儲)、Registry(圖片類型及解析器配置)、Target(目標) 等模塊。

簡單的講就是 Glide 收到加載及顯示資源的任務(wù)，創(chuàng)建 Request 并將它交給RequestManager，Request 啟動 Engine 去數(shù)據(jù)源獲取資源(通過 Fetcher )，獲取到后 Transformation 處理后交給 Target。

Glide 依賴于 DiskLRUCache、GifDecoder 等開源庫去完成本地緩存和 Gif 圖片解碼工作。

2. Glide 優(yōu)點

(1) 圖片緩存->媒體緩存
Glide 不僅是一個圖片緩存，它支持 Gif、WebP、縮略圖。甚至是 Video，所以更該當做一個媒體緩存。

(2) 支持優(yōu)先級處理

(3) 與 Activity/Fragment 生命周期一致，支持 trimMemory
Glide 對每個 context 都保持一個 RequestManager，通過 FragmentTransaction 保持與 Activity/Fragment 生命周期一致，并且有對應(yīng)的 trimMemory 接口實現(xiàn)可供調(diào)用。

(4) 支持 okhttp、Volley
Glide 默認通過 UrlConnection 獲取數(shù)據(jù)，可以配合 okhttp 或是 Volley 使用。實際 ImageLoader、Picasso 也都支持 okhttp、Volley。

(5) 內(nèi)存友好
① Glide 的內(nèi)存緩存有個 active 的設(shè)計
從內(nèi)存緩存中取數(shù)據(jù)時，不像一般的實現(xiàn)用 get，而是用 remove，再將這個緩存數(shù)據(jù)放到一個 value 為軟引用的 activeResources map 中，并計數(shù)引用數(shù)，在圖片加載完成后進行判斷，如果引用計數(shù)為空則回收掉。

② 內(nèi)存緩存更小圖片
Glide 以 url、view_width、view_height、屏幕的分辨率等做為聯(lián)合 key，將處理后的圖片緩存在內(nèi)存緩存中，而不是原始圖片以節(jié)省大小

③ 與 Activity/Fragment 生命周期一致，支持 trimMemory

④ 圖片默認使用默認 RGB_565 而不是 ARGB_888
雖然清晰度差些，但圖片更小，也可配置到 ARGB_888。

其他：Glide 可以通過 signature 或不使用本地緩存支持 url 過期

七、匯總