第12章 Bitmap的加载和Cache
由于Bitmap的特殊性以及Android对单个应用所施加的内存限制，比如16MB，这导致加载Bitmap的时候很容易出现内存溢出。
Android中常用的缓存策略，缓存策略是一个通用的思想，可以用在很多场景中，但是实际开发中经常需要用Bitmap做缓存。通过缓存策略，我们不需要每次都从网络上请求图片或从存储设备中加载图片，这样就极大地提高了图片的加载效率以及产品的用户体验。目前比较常用的缓存策略是LruCache和DiskLRUCache，其中LruCache常被用作内存缓存，而DiskLRUCache常被用作存储缓存。Lru是Least Recently Used的缩写，即最近最少使用算法，这种算法的核心思想为：当缓存快满时，会淘汰近期最少使用的缓存目标，很显然Lru算法的思想是很容易被接受的。
最后介绍如何优化列表的卡顿现象，ListView和GridView由于要加载大量的子视图，当用户快速滑动时就容易出现卡顿的想象。
12.1 Bitmap的高效加载
先说一下如何加载一个Bitmap，Bitmap在Android中指的是一张图片，可以是png格式也可以是jpg等其他常见的图片格式。BitmapFactory类提供了四类方法：decodeFile，decodeResource，decodeStream和decodeByteArray，分别用于支持从文件系统，资源，输入流以及字节数组中加载出一个Bitmap对象，其中decodeFile和decodeResource又间接调用了decodeStream方法，这四类方法最终是在Android的底层实现的，对应着BitmapFactory类的几个native方法。
如何高效地加载Bitmap呢？核心思想也很简单，那就是采用BitmapFactory.Options来加载所需尺寸的图片。这里假设通过ImageView来显示图片，很多时候ImageView并没有图片的原始尺寸那么大，这个时候把整个图片加载进来后在设给ImageView，这显然是没有必要的，因为ImageView并没有办法显示原始的图片。通过BitmapFactory.Options就可以按一定的采样率来加载缩小后的图片，将缩小后的图片在ImageView中显示，这样就会降低内存占用从而在一定程度上避免OOM，提高了Bitmap加载时的性能。BitmapFactory提供的加载图片的四类方法都支持BitmapFactory.Options参数，通过它们就可以很方便地对一个图片进行采样缩放。
通过BitmapFactory.Options来缩放图片，主要是用到了它的inSampleSize参数，即采样率。当inSampleSize为1时，采样后的图片大小为图片的原始大小；当inSampleSize大于1时，比如为2，那么采样后的图片其宽/高均为原图大小的1/2，而像素数为原图的1/4，其占有的内存大小也为原图的1/4。拿一张10241024像素的图片来说，假定采用ARGB8888格式存储，那么它占有的内存为102410244，即4MB，如果inSampleSize为2，那么采样后的图片其内存占用只有512512*4，即1MB。可以发现采样率inSampleSize必须是大于1的整数图片才会有缩小的效果，并且采样率同时作用于宽/高，这将导致缩放后的图片大小以采样率的2次方形式递减，即缩放比例为1/(inSampleSize的2次方)，比如inSampleSize为4，那么缩放比例就是1/16。有一种特殊情况，那就是当inSampleSize小于1时，其作用相当于1，即无缩放效果。另外最新的官方文档中指出，inSampleSize的取值应该总是为2的指数，比如1,2,4,8,16等等。如果外界传递给系统的inSampleSize不为2的指数，那么系统会向下取整并选择一个最接近的2的指数来代替，比如3，系统会选择2来代替，但是经过验证发现这个结论并非在所有的Android版本上都成立，因此把它当成一个开发建议即可。
考虑以下实际的情况，比如ImageView的大小是100100像素，而图片的原始大小为200200像素，那么只需将采样率inSampleSize设为2即可。但是如果图片大小为200300呢？这个时候采样率还应该选择2，这样缩放后的图片大小为100150像素，仍然是适合ImageView的，如果采样率为3，那么缩放后的图片大小就会小于ImageView所期望的大小，这样图片就会被拉伸从而导致模糊。
通过采样率即可有效地加载图片，获取采样率也很简单，遵循如下流程。
- BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片。
- 从BitmapFactory.Options中取出图片的原始宽高信息，它们对应于outWidth和outHeight参数。
- 根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize。
- 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为false，然后重新加载图片。
经过上面四个步骤，加载出的图片就是最终缩放后的图片，当然也有可能不需要缩放。这里说明一下inJustDecodeBounds参数，当此参数设置为true时，BitmapFactory只会解析图片的原始宽/高信息，并不会真正地去加载图片，所以这个操作是轻量级的。另外需要注意的是，这个时候BitmapFactory获取的图片的宽/高信息和图片的位置以及程序运行的设备有关，比如同一张图片放在不同的Drawable目录下或者程序运行在不同屏幕密度的设备上，这都可能导致BitmapFactory获取到不同的结果，之所以会出现这个现象，这和Android的资源加载机制有关。
public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res,int resId,int reqWidth,int reqHeight) {
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(res,resId,options);
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options,reqWidth,reqHeight);
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeResource(res,resId,options);
}
public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
final int height = options.outHeight;
final int width = options.outWidth;
int inSampleSize = 1;
if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
final int halfHeight = height / 2;
final int halfWidth = width / 2;
while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
inSampleSize = inSampleSize * 2;
}
}
return inSampleSize;
}
有了上面的两个方法，实际使用的时候就很简单了，比如ImageView所期望的图片大小为100*100像素，这个时候就可以通过如下方式高效地加载并显示图片：
mImageView.setImageBitmap(decodeSampledBitmapFromResource(getResources(),R.id.myimage,100,100));
除了BitmapFactory的decodeResource方法，其他三个decode系列的方法也是支持采样加载的，并且处理方式也是类似的，但是decodeStream方法稍微有点特殊，这个会在后续内容中详细介绍。
