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Android高效加載大圖、多圖解決方案 有效避免程序OOM

 更新時(shí)間:2016年10月19日 10:01:52   作者:guolin  
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Android高效加載大圖、多圖解決方案,有效避免程序OOM,具有一定的參考價(jià)值,感興趣的小伙伴們可以參考一下

本篇文章主要內(nèi)容來自于Android Doc,我翻譯之后又做了些加工,英文好的朋友也可以直接去讀原文。
http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/index.html

高效加載大圖片

我們?cè)诰帉慉ndroid程序的時(shí)候經(jīng)常要用到許多圖片,不同圖片總是會(huì)有不同的形狀、不同的大小,但在大多數(shù)情況下,這些圖片都會(huì)大于我們程序所需要的大小。比如說系統(tǒng)圖片庫(kù)里展示的圖片大都是用手機(jī)攝像頭拍出來的,這些圖片的分辨率會(huì)比我們手機(jī)屏幕的分辨率高得多。大家應(yīng)該知道,我們編寫的應(yīng)用程序都是有一定內(nèi)存限制的,程序占用了過高的內(nèi)存就容易出現(xiàn)OOM(OutOfMemory)異常。我們可以通過下面的代碼看出每個(gè)應(yīng)用程序最高可用內(nèi)存是多少。

int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024); 
Log.d("TAG", "Max memory is " + maxMemory + "KB"); 

因此在展示高分辨率圖片的時(shí)候,最好先將圖片進(jìn)行壓縮。壓縮后的圖片大小應(yīng)該和用來展示它的控件大小相近,在一個(gè)很小的ImageView上顯示一張超大的圖片不會(huì)帶來任何視覺上的好處,但卻會(huì)占用我們相當(dāng)多寶貴的內(nèi)存,而且在性能上還可能會(huì)帶來負(fù)面影響。下面我們就來看一看,如何對(duì)一張大圖片進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s,讓它能夠以最佳大小顯示的同時(shí),還能防止OOM的出現(xiàn)。

BitmapFactory這個(gè)類提供了多個(gè)解析方法(decodeByteArray, decodeFile, decodeResource等)用于創(chuàng)建Bitmap對(duì)象,我們應(yīng)該根據(jù)圖片的來源選擇合適的方法。比如SD卡中的圖片可以使用decodeFile方法,網(wǎng)絡(luò)上的圖片可以使用decodeStream方法,資源文件中的圖片可以使用decodeResource方法。這些方法會(huì)嘗試為已經(jīng)構(gòu)建的bitmap分配內(nèi)存,這時(shí)就會(huì)很容易導(dǎo)致OOM出現(xiàn)。為此每一種解析方法都提供了一個(gè)可選的BitmapFactory.Options參數(shù),將這個(gè)參數(shù)的inJustDecodeBounds屬性設(shè)置為true就可以讓解析方法禁止為bitmap分配內(nèi)存,返回值也不再是一個(gè)Bitmap對(duì)象,而是null。雖然Bitmap是null了,但是BitmapFactory.Options的outWidth、outHeight和outMimeType屬性都會(huì)被賦值。這個(gè)技巧讓我們可以在加載圖片之前就獲取到圖片的長(zhǎng)寬值和MIME類型,從而根據(jù)情況對(duì)圖片進(jìn)行壓縮。如下代碼所示:

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); 
options.inJustDecodeBounds = true; 
BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options); 
int imageHeight = options.outHeight; 
int imageWidth = options.outWidth; 
String imageType = options.outMimeType; 

為了避免OOM異常,最好在解析每張圖片的時(shí)候都先檢查一下圖片的大小,除非你非常信任圖片的來源,保證這些圖片都不會(huì)超出你程序的可用內(nèi)存。

現(xiàn)在圖片的大小已經(jīng)知道了,我們就可以決定是把整張圖片加載到內(nèi)存中還是加載一個(gè)壓縮版的圖片到內(nèi)存中。以下幾個(gè)因素是

我們需要考慮的:

預(yù)估一下加載整張圖片所需占用的內(nèi)存。
為了加載這一張圖片你所愿意提供多少內(nèi)存。
用于展示這張圖片的控件的實(shí)際大小。
當(dāng)前設(shè)備的屏幕尺寸和分辨率。

比如,你的ImageView只有128*96像素的大小,只是為了顯示一張縮略圖,這時(shí)候把一張1024*768像素的圖片完全加載到內(nèi)存中顯然是不值得的。

那我們?cè)鯓硬拍軐?duì)圖片進(jìn)行壓縮呢?通過設(shè)置BitmapFactory.Options中inSampleSize的值就可以實(shí)現(xiàn)。比如我們有一張2048*1536像素的圖片,將inSampleSize的值設(shè)置為4,就可以把這張圖片壓縮成512*384像素。原本加載這張圖片需要占用13M的內(nèi)存,壓縮后就只需要占用0.75M了(假設(shè)圖片是ARGB_8888類型,即每個(gè)像素點(diǎn)占用4個(gè)字節(jié))。下面的方法可以根據(jù)傳入的寬和高,計(jì)算出合適的inSampleSize值:

public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, 
    int reqWidth, int reqHeight) { 
  // 源圖片的高度和寬度 
  final int height = options.outHeight; 
  final int width = options.outWidth; 
  int inSampleSize = 1; 
  if (height > reqHeight || width > reqWidth) { 
    // 計(jì)算出實(shí)際寬高和目標(biāo)寬高的比率 
    final int heightRatio = Math.round((float) height / (float) reqHeight); 
    final int widthRatio = Math.round((float) width / (float) reqWidth); 
    // 選擇寬和高中最小的比率作為inSampleSize的值,這樣可以保證最終圖片的寬和高 
    // 一定都會(huì)大于等于目標(biāo)的寬和高。 
    inSampleSize = heightRatio < widthRatio ? heightRatio : widthRatio; 
  } 
  return inSampleSize; 
} 

使用這個(gè)方法,首先你要將BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds屬性設(shè)置為true,解析一次圖片。然后將BitmapFactory.Options連同期望的寬度和高度一起傳遞到到calculateInSampleSize方法中,就可以得到合適的inSampleSize值了。之后再解析一次圖片,使用新獲取到的inSampleSize值,并把inJustDecodeBounds設(shè)置為false,就可以得到壓縮后的圖片了。

public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId, 
    int reqWidth, int reqHeight) { 
  // 第一次解析將inJustDecodeBounds設(shè)置為true,來獲取圖片大小 
  final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); 
  options.inJustDecodeBounds = true; 
  BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options); 
  // 調(diào)用上面定義的方法計(jì)算inSampleSize值 
  options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight); 
  // 使用獲取到的inSampleSize值再次解析圖片 
  options.inJustDecodeBounds = false; 
  return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options); 
} 

下面的代碼非常簡(jiǎn)單地將任意一張圖片壓縮成100*100的縮略圖,并在ImageView上展示。
mImageView.setImageBitmap( 
    decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.id.myimage, 100, 100)); 

使用圖片緩存技術(shù)

在你應(yīng)用程序的UI界面加載一張圖片是一件很簡(jiǎn)單的事情,但是當(dāng)你需要在界面上加載一大堆圖片的時(shí)候,情況就變得復(fù)雜起來。在很多情況下,(比如使用ListView, GridView 或者 ViewPager 這樣的組件),屏幕上顯示的圖片可以通過滑動(dòng)屏幕等事件不斷地增加,最終導(dǎo)致OOM。

為了保證內(nèi)存的使用始終維持在一個(gè)合理的范圍,通常會(huì)把被移除屏幕的圖片進(jìn)行回收處理。此時(shí)垃圾回收器也會(huì)認(rèn)為你不再持有這些圖片的引用,從而對(duì)這些圖片進(jìn)行GC操作。用這種思路來解決問題是非常好的,可是為了能讓程序快速運(yùn)行,在界面上迅速地加載圖片,你又必須要考慮到某些圖片被回收之后,用戶又將它重新滑入屏幕這種情況。這時(shí)重新去加載一遍剛剛加載過的圖片無疑是性能的瓶頸,你需要想辦法去避免這個(gè)情況的發(fā)生。

這個(gè)時(shí)候,使用內(nèi)存緩存技術(shù)可以很好的解決這個(gè)問題,它可以讓組件快速地重新加載和處理圖片。下面我們就來看一看如何使用內(nèi)存緩存技術(shù)來對(duì)圖片進(jìn)行緩存,從而讓你的應(yīng)用程序在加載很多圖片的時(shí)候可以提高響應(yīng)速度和流暢性。
內(nèi)存緩存技術(shù)對(duì)那些大量占用應(yīng)用程序?qū)氋F內(nèi)存的圖片提供了快速訪問的方法。其中最核心的類是LruCache (此類在android-support-v4的包中提供) 。這個(gè)類非常適合用來緩存圖片,它的主要算法原理是把最近使用的對(duì)象用強(qiáng)引用存儲(chǔ)在 LinkedHashMap 中,并且把最近最少使用的對(duì)象在緩存值達(dá)到預(yù)設(shè)定值之前從內(nèi)存中移除。

在過去,我們經(jīng)常會(huì)使用一種非常流行的內(nèi)存緩存技術(shù)的實(shí)現(xiàn),即軟引用或弱引用 (SoftReference or WeakReference)。但是現(xiàn)在已經(jīng)不再推薦使用這種方式了,因?yàn)閺?Android 2.3 (API Level 9)開始,垃圾回收器會(huì)更傾向于回收持有軟引用或弱引用的對(duì)象,這讓軟引用和弱引用變得不再可靠。另外,Android 3.0 (API Level 11)中,圖片的數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在本地的內(nèi)存當(dāng)中,因而無法用一種可預(yù)見的方式將其釋放,這就有潛在的風(fēng)險(xiǎn)造成應(yīng)用程序的內(nèi)存溢出并崩潰。

為了能夠選擇一個(gè)合適的緩存大小給LruCache, 有以下多個(gè)因素應(yīng)該放入考慮范圍內(nèi),例如:

你的設(shè)備可以為每個(gè)應(yīng)用程序分配多大的內(nèi)存?

設(shè)備屏幕上一次最多能顯示多少?gòu)垐D片?有多少圖片需要進(jìn)行預(yù)加載,因?yàn)橛锌赡芎芸煲矔?huì)顯示在屏幕上?
你的設(shè)備的屏幕大小和分辨率分別是多少?一個(gè)超高分辨率的設(shè)備(例如 Galaxy Nexus) 比起一個(gè)較低分辨率的設(shè)備(例如 Nexus S),在持有相同數(shù)量圖片的時(shí)候,需要更大的緩存空間。

圖片的尺寸和大小,還有每張圖片會(huì)占據(jù)多少內(nèi)存空間。

圖片被訪問的頻率有多高?會(huì)不會(huì)有一些圖片的訪問頻率比其它圖片要高?如果有的話,你也許應(yīng)該讓一些圖片常駐在內(nèi)存當(dāng)中,或者使用多個(gè)LruCache 對(duì)象來區(qū)分不同組的圖片。

你能維持好數(shù)量和質(zhì)量之間的平衡嗎?有些時(shí)候,存儲(chǔ)多個(gè)低像素的圖片,而在后臺(tái)去開線程加載高像素的圖片會(huì)更加的有效。
并沒有一個(gè)指定的緩存大小可以滿足所有的應(yīng)用程序,這是由你決定的。你應(yīng)該去分析程序內(nèi)存的使用情況,然后制定出一個(gè)合適的解決方案。一個(gè)太小的緩存空間,有可能造成圖片頻繁地被釋放和重新加載,這并沒有好處。而一個(gè)太大的緩存空間,則有可能還是會(huì)引起 java.lang.OutOfMemory 的異常。

下面是一個(gè)使用 LruCache 來緩存圖片的例子:

private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache; 
 
@Override 
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
  // 獲取到可用內(nèi)存的最大值,使用內(nèi)存超出這個(gè)值會(huì)引起OutOfMemory異常。 
  // LruCache通過構(gòu)造函數(shù)傳入緩存值,以KB為單位。 
  int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024); 
  // 使用最大可用內(nèi)存值的1/8作為緩存的大小。 
  int cacheSize = maxMemory / 8; 
  mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) { 
    @Override 
    protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) { 
      // 重寫此方法來衡量每張圖片的大小,默認(rèn)返回圖片數(shù)量。 
      return bitmap.getByteCount() / 1024; 
    } 
  }; 
} 
 
public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) { 
  if (getBitmapFromMemCache(key) == null) { 
    mMemoryCache.put(key, bitmap); 
  } 
} 
 
public Bitmap getBitmapFromMemCache(String key) { 
  return mMemoryCache.get(key); 
} 

在這個(gè)例子當(dāng)中,使用了系統(tǒng)分配給應(yīng)用程序的八分之一內(nèi)存來作為緩存大小。在中高配置的手機(jī)當(dāng)中,這大概會(huì)有4兆(32/8)的緩存空間。一個(gè)全屏幕的 GridView 使用4張 800x480分辨率的圖片來填充,則大概會(huì)占用1.5兆的空間(800*480*4)。因此,這個(gè)緩存大小可以存儲(chǔ)2.5頁(yè)的圖片。
當(dāng)向 ImageView 中加載一張圖片時(shí),首先會(huì)在 LruCache 的緩存中進(jìn)行檢查。如果找到了相應(yīng)的鍵值,則會(huì)立刻更新ImageView ,否則開啟一個(gè)后臺(tái)線程來加載這張圖片。

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) { 
  final String imageKey = String.valueOf(resId); 
  final Bitmap bitmap = getBitmapFromMemCache(imageKey); 
  if (bitmap != null) { 
    imageView.setImageBitmap(bitmap); 
  } else { 
    imageView.setImageResource(R.drawable.image_placeholder); 
    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView); 
    task.execute(resId); 
  } 
} 
BitmapWorkerTask 還要把新加載的圖片的鍵值對(duì)放到緩存中。
[java] view plain copy
class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> { 
  // 在后臺(tái)加載圖片。 
  @Override 
  protected Bitmap doInBackground(Integer... params) { 
    final Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource( 
        getResources(), params[0], 100, 100); 
    addBitmapToMemoryCache(String.valueOf(params[0]), bitmap); 
    return bitmap; 
  } 
} 

掌握了以上兩種方法,不管是要在程序中加載超大圖片,還是要加載大量圖片,都不用擔(dān)心OOM的問題了!不過僅僅是理論地介紹不知道大家能不能完全理解,在后面的文章中我會(huì)演示如何在實(shí)際程序中靈活運(yùn)用上述技巧來避免程序OOM,感興趣的朋友請(qǐng)繼續(xù)閱讀 Android照片墻應(yīng)用實(shí)現(xiàn),再多的圖片也不怕崩潰。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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