android管理bitmap的內存

除了緩存bitmap之外，你還能做其他一些事情來優化GC和bitmap的復用。推薦的策略取決於Android的系統版本。附件中的例子會向你展示如何設計app以便在不同的Android版本中提高app的內存性能。 在不同的Android版本中，bitmap的內存管理有所不同。 在Android2.2(api level8)和之前的版本中，當GC觸發的時候，App的主線程將會停止。這會導致一個明顯的卡頓，並降低用戶體驗。從Android2.3開始加入了並發GC，這意味著只要bitmap不再被引用，內存將會馬上被回收。 在Android2.3.3(api level 10)和以前的版本中，bitmap的像素數據保存在底層內存中，而bitmap本身是保存在虛擬機的heap中。保存在底層內存中的像素數據的回收是不可預測的，這會很容易引起App超過內存限制並且崩潰。在Android3.0以後，bitmap和關聯的像素數據都保存在虛擬機的heap中。 下面將介紹在不同的Android版本中如何優化bitmap的內存。 1.在Android2.3.3和之前版本中管理內存。 在Android2.3.3和之前的版本中，推薦使用recycle()方法來管理內存。如果在App中顯示很大的圖片，將很有可能引起 OutOfMemoryError異常。recycle()方法允許APP盡快回收內存。需要注意的是，只能在你確定bitmap不會再被使用時才能調用recycle()方法。如果後續要顯示一個已經調用過recycle()方法的bitmap，你將會得到Canvas: trying to use a recycled bitmap”異常。 以下的代碼片段顯示調用recycle()方法的一個例子。這裡使用引用計數的方式來跟蹤現在正在顯示的和正在緩沖中的bitmap(變量mDisplayRefCount和mCacheRefCount)。當滿足下面兩個條件時將會執行圖片回收。 1)mDisplayRefCount和mCacheRefCount同時為0。 2)bitmap不為null，並且沒有調用過recycle()方法。

private int mCacheRefCount = 0;
private int mDisplayRefCount = 0;
...
// drawable的顯示狀態發生改變.
// 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();
}

2.管理Android3.0和更高版本的內存 Android3.0(API level 11)新增了 BitmapFactory.Options.inBitmap字段。如果這個選項被設置，那麼使用該Options 的decode方法將會嘗試復用一個已經存在的bitmap來加載新的bitmap。這意味著bitmap的內存將被復用，避免分配和釋放內存來提升性能。然後，使用inBitmap有一些限制。特別是在Android4.4(API level19)之前，只有尺寸相同的bitmap才能使用該特性。 以下代碼段顯示如何在APP中保存一個現有的bitmap以便以後的復用。APP運行在Android3.0和更高版本中，當bitmap被LruCache釋放，使用一個HashSet來持有該bitmap的一個軟引用(soft reference)以便將來通過inBitmap來復用。

Set> mReusableBitmaps;
private LruCache mMemoryCache;

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

mMemoryCache = new LruCache(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(oldValue.getBitmap()));
            }
        }
    }
....
}

在APP運行中，以下方法檢查是否存在可以被復用的bitmap。

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);
}

上述代碼中的addInBitmapOptions()方法具體實現如下所示。它用來尋找一個已存在的bitmap用來設置 inBitmap字段。要注意該方法如果找到合適的bitmap只會設置 inBitmap字段(你的代碼不應該假定總是能尋找到匹配)。

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()) {
        synchronized (mReusableBitmaps) {
            final Iterator> 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;
}

最後，通過下面方法來判斷當前的bitmap是否滿足使用inBitmap的尺寸要求。

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;
}