Android-Universal-Image-Loader学习笔记（3）--内存缓存

前面的两篇博客写了文件缓存，现在说说Android-Universal-Image-Loader的内存缓存，该内存缓存涉及到的类如图所示

这些类的继承关系如下图所示：

如同文件缓存一样，内存缓存涉及的接口也有两个：MemoryCacheAware 和MemoryCache，其中MemoryCache只是简单的继承了MemoryCacheAware并没有声明其他的方法。MemoryCacheAware接口的方法如下：

@Deprecatedpublic interface MemoryCacheAware<K, V> {/** *根据key值把value放入缓存 * @return 如果放入缓存成功的话就返回true,反之返回false */boolean put(K key, V value);/**根据key从缓存中获取数据，没有相关数据则返回null*/V get(K key);/** 根据key从缓存中删除数据*/void remove(K key);/** 返回缓存中所有的key */Collection<K> keys();/** 清空缓存*/void clear();}

下面详细介绍这些缓存的作用以及实现方式，先从BaseMemoryCache以及其子类开始

BaseMemoryCache：

          该类是一个抽象类，提供了一个map,用来缓存Bitmap的弱引用：

  private final Map<String, Reference<Bitmap>> softMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Reference<Bitmap>>());

    其中softMap的value字段就是保存了Bimmap的引用类型，由于Reference又分为强引用，弱引用，软引用以及虚引用，所以该该类另外还提供了一个抽象方法createReference(Bitmap value)让子类重写，根据不同的要求来返回不同的应用类型。该抽象方法是将Bitmap转换成一个Reference，在调用BaseMemoryCache的put方法时调用。

/**根据value创建一个弱引用对象，该类为抽象类，供子类实现 */protected abstract Reference<Bitmap> createReference(Bitmap value);    @Override    public boolean put(String key, Bitmap value) {        softMap.put(key, createReference(value));        return true;    }

   LimitedMemoryCache：

              该类为抽象类，继承了BaseMemoryChache；对缓存进行了两个限制：

         1）  限制每一个缓存图片的最大值：用sizeLimit来作为标致，对大于sizeLimit大小的bitmap对象，调用父类的put方法保存bitmap的弱引用。否则在保存弱引用的同时，把Bitmap对象的强引用用类型为LinkedList变量hardCache缓存起来，

       2）  同样用sizeLimit来限制整个缓存的大小。对是否超出缓存大小的限制在put方法被调用的时候会做判断，如果缓存大小超出限制就从LinkedList中删除对应的bitmap对象,具体的删除策略有该类的抽象方法remoeNext()提供，具体的在子父类中实现（比如有的是删除最大的那个bitMap，以及根据FIFO算法删除等等），这是典型的模板方法模式的应用。具体的模板方法为romoveNext()和getSize()由相应的子类实现。

注意put方法的返回值，当要加入的bitMap的大小超过sizeLimit的就返回false，否则返回true(在子类中调用该put方法，返回true说明对缓存进行了对应的删除操作）

private final List<Bitmap> hardCache = Collections.synchronizedList(new LinkedList<Bitmap>());<span style="color:#0000C0;">//hardCache</span><span style="color:#0000C0;">只是在此类中只是用来对缓存是否超过</span><span style="color:#0000C0;">sizeLimit</span><span style="color:#0000C0;">做判断。</span>//bitMap放入缓存@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {boolean putSuccessfully = false;// Try to add value to hard cache//getSize方法为抽象方法，由子类实现int valueSize = getSize(value);int sizeLimit = this.sizeLimit;int curCacheSize = cacheSize.get();//当bitmap的大小小于sizeLimit的大小时if (valueSize < sizeLimit) {//对缓存进行删除操作，使之不超过siezeLimit的限制，。我们while (curCacheSize + valueSize > sizeLimit) {Bitmap removedValue = removeNext();//removeNext()为抽象方法，由不同的子类提供不同的删除策略if (hardCache.remove(removedValue)) {curCacheSize = cacheSize.addAndGet(-getSize(removedValue));}}//放入缓存hardCache.add(value);//设置缓存大小cacheSize.addAndGet(valueSize);putSuccessfully = true;}   //获取bitMap的大小    protected abstract int getSize(Bitmap value);    //模板方法，由相应的子类来实现具体的删除策略    protected abstract Bitmap removeNext();

LargesetLimitedMemoryCache：

    该类为LimitedMemoryCache的子类，该类的目的是当超出缓存大小限制的时候删除缓存中最大的那个bitmap对象。该类实现了父类的两个抽象方法：getSize()和removeNext()来获取某个bitmap的大小和删除最大的那个bitMap对象。

  实现的原理： 该类添加了一个map变量，该map的key用来保存bitMap对象，而对应的value则保存bitmap的大小。

private final Map<Bitmap, Integer> valueSizes = Collections.synchronizedMap(new HashMap<Bitmap, Integer>());

  具体的removeNext()实现：

 

      /** * 循环遍历valueSizes，并获取最大的那个bitmap，并且从map中删除之          返回的Bimmap对象交给父类的hardCache删除 */@Overrideprotected Bitmap removeNext() {Integer maxSize = null;Bitmap largestValue = null;Set<Entry<Bitmap, Integer>> entries = valueSizes.entrySet();synchronized (valueSizes) {for (Entry<Bitmap, Integer> entry : entries) {if (largestValue == null) {largestValue = entry.getKey();maxSize = entry.getValue();} else {Integer size = entry.getValue();if (size > maxSize) {maxSize = size;largestValue = entry.getKey();}}}}//执行删除稻作valueSizes.remove(largestValue);return largestValue;}   //获取getSize的方法   @Override    protected int getSize(Bitmap value) {        return value.getRowBytes() * value.getHeight();    }    @Override    protected Reference<Bitmap> createReference(Bitmap value) {        return new WeakReference<Bitmap>(value);    }

删除操作执行时机：调用父类put方法是执行

<span style="font-size:12px;">@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {if (super.put(key, value)) {//如果父类的方法为空，说明缓存的大小没有超出限制valueSizes.put(value, getSize(value));return true;} else {//缓存的大小超出限制return false;}}</span>

FIFOLimitedMemoryCache ：

LimitedMomroyCache的子类，当当前缓存的大小超出限制的时候，会根据FIFO（先进先出）算法删除响应的bitmap缓存对象。该类用LinkedList来作为FIFO的实现方式，当超出缓存大小的时候，调用removeNext()来从缓存中删除首先加入进来的bitmap对象。相应的方法如下：

实现原理：提供了一个LinkedList来保存bitmap对象

private final List<Bitmap> queue = Collections.synchronizedList(new LinkedList<Bitmap>());

具体的removeNext()方法实现：

@Overrideprotected Bitmap removeNext() {return queue.remove(0);}@Overrideprotected Reference<Bitmap> createReference(Bitmap value) {return new WeakReference<Bitmap>(value);}@Overrideprotected int getSize(Bitmap value) {return value.getRowBytes() * value.getHeight();}

删除操作执行时机：调用父类put方法是执行

@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {if (super.put(key, value)) {//如果缓存没有超出范围queue.add(value);//把bitmap放入队列return true;} else {//缓存超出范围return false;}}

  LRULimitedMemoryCache:

LimitedMemoryCache的子类，最近最久未使用缓存，当缓存大小超过sizeLimit限制的时候，就从缓存中删除最近最久未使用的bitmap缓存对象。

实现原理：提供了一个LinkedHashMap来保存对象，实现LRU的效果

/** Cache providing Least-Recently-Used logic */private final Map<String, Bitmap> lruCache = Collections.synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(INITIAL_CAPACITY, LOAD_FACTOR, true));

具体的removeNext()方法实现：

@Overrideprotected Bitmap removeNext() {return queue.remove(0);}@Overrideprotected Reference<Bitmap> createReference(Bitmap value) {return new WeakReference<Bitmap>(value);}@Overrideprotected int getSize(Bitmap value) {return value.getRowBytes() * value.getHeight();}

删除操作执行时机：调用父类put方法是执行

@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {if (super.put(key, value)) {//如果缓存没有超出范围queue.add(value);//把bitmap放入队列return true;} else {//缓存超出范围return false;}}

 UsingFreqLimitedMemoryCache:

LimitedMemoryCache的子类，当缓存大小超出sizelimit的时候对最久未使用的bitmap对象进行删除（也就是说对使用次数最少的那个bitmap进行删除操作）

实现原理：提供了一个hashMap，该map的key保存bitmap对象，而value则保存对应bitmap的使用次数

private final Map<Bitmap, Integer> usingCounts = Collections.synchronizedMap(new HashMap<Bitmap, Integer>());

当调用get(string key)方法获取bitmap的时候，该bitmap的使用次数进行+1操作

@Overridepublic Bitmap get(String key) {Bitmap value = super.get(key);// Increment usage count for value if value is contained in hardCaheif (value != null) {Integer usageCount = usingCounts.get(value);if (usageCount != null) {//使用次数+1usingCounts.put(value, usageCount + 1);}}return value;}

具体的removeNext()实现方法：

@Overrideprotected int getSize(Bitmap value) {return value.getRowBytes() * value.getHeight();}@Overrideprotected Bitmap removeNext() {Integer minUsageCount = null;Bitmap leastUsedValue = null;Set<Entry<Bitmap, Integer>> entries = usingCounts.entrySet();synchronized (usingCounts) {for (Entry<Bitmap, Integer> entry : entries) {if (leastUsedValue == null) {leastUsedValue = entry.getKey();minUsageCount = entry.getValue();} else {Integer lastValueUsage = entry.getValue();if (lastValueUsage < minUsageCount) {minUsageCount = lastValueUsage;leastUsedValue = entry.getKey();}}}}usingCounts.remove(leastUsedValue);return leastUsedValue;}@Overrideprotected Reference<Bitmap> createReference(Bitmap value) {return new WeakReference<Bitmap>(value);}

删除操作执行时机：调用父类put方法是执行

@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {if (super.put(key, value)) {usingCounts.put(value, 0);return true;} else {return false;}}

 LimitedAgeMemoryCache:

对超出时间限制的缓存对象进行删除，该类的实现毕竟简单，具体代码如下：

public class LimitedAgeMemoryCache implements MemoryCache {private final MemoryCache cache;private final long maxAge;private final Map<String, Long> loadingDates = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Long>());/** * @param cache  Wrapped memory cache * @param maxAge Max object age <b>(in seconds)</b>. If object age will exceed this value then it'll be removed from *               cache on next treatment (and therefore be reloaded). */public LimitedAgeMemoryCache(MemoryCache cache, long maxAge) {this.cache = cache;this.maxAge = maxAge * 1000; // to milliseconds}@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {boolean putSuccesfully = cache.put(key, value);if (putSuccesfully) {loadingDates.put(key, System.currentTimeMillis());}return putSuccesfully;}@Overridepublic Bitmap get(String key) {Long loadingDate = loadingDates.get(key);               //判断是否超时               if (loadingDate != null && System.currentTimeMillis() - loadingDate > maxAge) {cache.remove(key);loadingDates.remove(key);}return cache.get(key);}@Overridepublic void remove(String key) {cache.remove(key);loadingDates.remove(key);}@Overridepublic Collection<String> keys() {return cache.keys();}@Overridepublic void clear() {cache.clear();loadingDates.clear();}}

FuzzyKeyMemoryCache:

该缓存的作用就是如果缓存中的有一个key和要加入的keytemp相等，就从缓存中删除该key指向的bitmap对象，然后把新的key对象加入到缓存中去。具体的逻辑如下：

@Overridepublic boolean put(String key, Bitmap value) {// Search equal key and remove this entrysynchronized (cache) {String keyToRemove = null;for (String cacheKey : cache.keys()) {//判断缓存中对应的key是否存在，存在就删除if (keyComparator.compare(key, cacheKey) == 0) {keyToRemove = cacheKey;break;}}if (keyToRemove != null) {cache.remove(keyToRemove);}}return cache.put(key, value);}

LruMemoryCache：

又一个最近最久未使用缓存，在这里就不多说了，直接贴代码：

@Overridepublic final boolean put(String key, Bitmap value) {synchronized (this) {size += sizeOf(key, value);Bitmap previous = map.put(key, value);if (previous != null) {size -= sizeOf(key, previous);}}              //缓存瘦身，把最近最久未使用的bitMap删除trimToSize(maxSize);return true;}private void trimToSize(int maxSize) {while (true) {String key;Bitmap value;        synchronized (this) {Map.Entry<String, Bitmap> toEvict = map.entrySet().iterator().next();if (toEvict == null) {break;}key = toEvict.getKey();value = toEvict.getValue();map.remove(key);size -= sizeOf(key, value);}}}