位图管理、图片下载缓存、管理图片内存 （五） 管理位图内存

        管理位图内存
        除了“缓存位图”中描述的步骤以外，还有一些事情可以用于促进垃圾回收和位图重用，推荐的策略取决于你的android目标版本。下面的BitmapFun实例应用包含一个类，用于展示在不同的android版本下如何设计应用使其更加高效的运行。

        作为这一节的基础，下面是关于改进以后的位图内存管理的的相关知识

        在android2.2之前，垃圾回收事件发生的时候，应用线程会停止，这会导致操作延迟。android2.3添加了并发的垃圾回收处理，这就意味着位图不在被应用是会被立刻回收。

在android2.3.3之前，对于像素数据的支持保存在本地内存中。这与位图本身是分离的，位图本身存在于dalvik堆中，本地内存中的像素数据会以一种无法预知的方式被释放，可能会导致应用短时内耗尽内存而崩溃。从android3.0开始，像素数据也和其关联位图一起存储于dalvik堆中。

        下面将讲述如何在不同的android版本中优化位图内存管理。

        Android2.3.3之前管理内存

        在android2.3.3之前，推荐使用recycle()。如果你要在应用中展示大量的位图数据，你可能会遇到内存泄露问题。recycle()方法允许app立刻回收内存。

        如果你已经确定位图不会再使用,则可以简单调用recycle()方法即可。如果你调用了recycle()方法，再试图绘制位图，则会出现“Canvas： try to use a recycled bitmap”

       下面代码片段给出了一个调用recycle()的例子，通过使用引用计数（参数中的mDisplayRefCount和mCacheRefCount）追踪当前位图是正在被展示还是存在于内存中。当满足下列条件时，代码会回收位图。

        mDisplayRefCache和mCacheRefCache均为0.

        位图不为null，并且没有被recycle（）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();
}

        android3.0之后的内存管理

        Android3.0介绍了BitmapFactory.Options.inBitmap属性，如果这个属性被设置，那么携带Options对象的解码方法会在加载内容时试图重用一个现有的位图。这就意味着位图的内存被重用，从而提高可操作性，移除内存分配和解除分配。不过，使用inBitmap有一些限制。特别的，在android4.4中，只有相同尺寸的bitma可以被重用。(可以查看inBitmap文档获取更多详情)

       保存位图以备后续使用

       下面的代码片段示范了如何在实例应用中保存一个现有的位图，以备后续使用。当一个应用在android3.0以上的版本中运行时，位图会从LruCache中分离，一个对位图的弱引用会被放置在HashSet中，以备后续在inBitmap中使用。

HashSet<SoftReference<Bitmap>> mReusableBitmaps;
private LruCache<String, BitmapDrawable> mMemoryCache;

// If you're running on Honeycomb or newer, create
// a HashSet of references to reusable bitmaps.
if (Utils.hasHoneycomb()) {
mReusableBitmaps = 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()));
}
}
}
....
}

        使用一个现有的位图

        正在运行的应用中，解码器方法会检查是否存在现有的位图可以被使用，如下：

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);
}

        下面的代码片段展示了上面调用的addInBitmapOptions()方法，它会寻找一个现有的位图作为inBitmap的值。注意，只有存在这样一个合适的匹配值时才会将这个值作为inBitmap的值（代码不应假设存在这样的匹配项）。

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()) {
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，这个方法决定一个候选位图是否满足用于inBitmap的尺寸条件。

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;
}