Android 缓存浅谈（二） DiskLruCache

以你之姓@ 2022-09-25 04:29 360阅读 0赞

上篇文章讲解了使用LruCache策略在内存中缓存图片，如果你还未了解，请先看[Android 缓存浅谈（一） LruCache][Android _ LruCache]。

在Android应用开发中，为了提高UI的流畅性、响应速度，提供更高的用户体验，开发者常常会绞尽脑汁地思考如何实现高效加载图片，而DiskLruCache实现正是开发者常用的图片缓存技术之一。Disk LRU Cache，顾名思义，硬件缓存，就是一个在文件系统中使用有限空间进行高速缓存。每个缓存项都有一个字符串键和一个固定大小的值。

今天这篇文章 是讲解使用DiskLruCache做二级缓存。DiskLruCache是用来做磁盘缓存的良药。关于更加仔细的描述，请看郭神的这篇文章，[Android DiskLruCache完全解析，硬盘缓存的最佳方案][Android DiskLruCache]。本篇文章是讲解自己对DiskLruCache的认识。

一、下载DiskLruCache。

DiskLruCache虽然得到了Google认证，但是SDK中还没有加入，所以我们使用DiskLruCache需要自己去下载，[下载地址][Link 1]（该地址需要翻墙，并且经常打不开），因此，我们可以在[JakeWharton/DiskLruCache][JakeWharton_DiskLruCache]下载DiskLruCache源码(DiskLruCache是JakeWharton大神的杰作)，另外，我提供了jar包，[jar包下载地址][jar]。

二、DiskLruCache使用。

2.1、创建DiskLruCache。

DiskLruCache不能通过构造方法来创建，它通过open方法来穿件自身。

public static DiskLruCache open(File directory, int appVersion, int valueCount, long maxSize)

参数说明：

(1). File directory 指定数据的缓存地址。获取路径详见2.1.1。

(2). int appVersion 指定当前应用程序的版本号。当appVersion改变时，之前的缓存都会被清除，所以如非必要，我们为其指定一个1。获取应用程序的版本号详见2.1.2。

(3). int valueCount 是Key所对应的文件数，我们通常选择一一对应的简单关系，这样比较方便控制，当然我们也可以一对多的关系，通常写入1,表示一一对应的关系。

(4). long maxSize 缓存大小。

2.1.1、设置DiskLruCache的存储路径。

public static File getDiskCacheDir(Context context, String uniqueName) {
    		String cachePath;
    		if (Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment
    				.getExternalStorageState())
    				|| !Environment.isExternalStorageRemovable()) {
    			cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();
    		} else {
    			cachePath = context.getCacheDir().getPath();
    		}
    		return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);
    	}

PS:

Context.getExternalCacheDir().getPath(); 获取到的是 /sdcard/Android/data/<application package>/cache 这个路径 
    Context.getCacheDir().getPath();  获取到的是 /data/data/<application package>/cache 这个路径

建议尽可能将缓存数据保存到/sdcard/Android/data/<application package>/cache 这个路径，好处是，当应用卸载时，该目录底下的数据会清空。更多 有关存储路径，可以查看这篇文章， [ Android File(一) 存储以及File操作介绍][Android File_ _File]。

2.1.2、获取应用程序的版本号。

public static int getAppVersion(Context context) {
    		try {
    			return context.getPackageManager().getPackageInfo(
    					context.getPackageName(), 0).versionCode;
    		} catch (PackageManager.NameNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		return 1;
    	}

2.2、添加到缓存。

将图片缓存到磁盘，需要使用DiskLruCache.Editor对象。Editor 表示一个缓存对象的编辑对象。同样Editor也不是new出来的，是通过DiskLruCache获取的。

public DiskLruCache.Editor edit(String key) throws IOException {
            return this.edit(key, -1L);
        }

首先获取图片 url 所对应的 key，然后根据 key 通过 editor() 来获取 Editor 对象，如果这个缓存正在被编辑，那么 editor()会返回 null，即 DiskLruCache 不允许同时编辑一个缓存对象。

对于每一个存储资源都需要有一个key，这个key要是唯一的，并且和数据一一对应。现在我们存放的是图片，自然会想到了图片独一无二的url。图片Url路径，可能包含一些特殊字符，不符合文件名的标准，无法直接命名为文件名，如果将给这个url进行编码，让其比较规整，推荐使用MD5编码。下面展示 MD5代码，（该代码是网上的一段示例代码）

public static String hashKeyForDisk(String key) {
    		String cacheKey;
    		try {
    			final MessageDigest mDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
    			mDigest.update(key.getBytes());
    			cacheKey = bytesToHexString(mDigest.digest());
    		} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    			cacheKey = String.valueOf(key.hashCode());
    		}
    		return cacheKey;
    	}
    
    	private static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
    		StringBuilder sb = new StringBuilder();
    		for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
    			String hex = Integer.toHexString(0xFF & bytes[i]);
    			if (hex.length() == 1) {
    				sb.append('0');
    			}
    			sb.append(hex);
    		}
    		return sb.toString();
    	}

下面，看看如何编写具体的写入缓存代码，（该代码是网上的代码片段）

首先看看addBitmapToDiskLruCache()方法，

/**
    	 * 该代码需要在子线程中进行 将图片添加到磁盘缓存
    	 * @param imageUrl 图片的下载地址
    	 * @param diskLruCache 缓存对象
    	 * @return
    	 */
    	public static boolean addBitmapToDiskLruCache(String imageUrl,
    			DiskLruCache diskLruCache) {
    		boolean result = false;
    		String key = Md5Utils.hashKeyForDisk(imageUrl); // 通过md5加密了这个URL，生成一个key
    		try {
    			Editor editor = diskLruCache.edit(key);// 产生一个editor对象
    			if (editor != null) {
    				// 创建一个新的输出流 ，创建DiskLruCache时设置一个节点只有一个数据，所以这里的index直接设为0即可
    				OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);
    				// 通过地址获取图片数据写入到输出流
    				if (DownLoadBitmapUtils.downloadUrlToStream(imageUrl,
    						outputStream)) {
    					// 写入成功，提交
    					editor.commit();
    					result = true;
    				} else {
    					// 写入失败，中止
    					editor.abort();
    					result = false;
    				}
    			}
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    		 return result;
    	}

首先把传递参数即图片Url，通过Md5生成一个key，然后得到一个editor对象，接着获取editor对象的输出流，通过地址获取图片数据写入到该输出流，如果返回‘true’，则调用editor.commit();提交，否则，调用editor.abort();中止此次操作。

接下来看看downloadUrlToStream()方法，

/**
    	 * 建立HTTP请求，并获取图片流对象。
    	 * @param urlString 图片下载路径
    	 * @param outputStream  Editor的输出流
    	 * @return
    	 */
    	public static boolean downloadUrlToStream(String urlString,
    			OutputStream outputStream) {
    		HttpURLConnection urlConnection = null;
    		BufferedOutputStream out = null;
    		BufferedInputStream in = null;
    		try {
    			final URL url = new URL(urlString);
    			urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    			in = new BufferedInputStream(urlConnection.getInputStream(),
    					8 * 1024);
    			out = new BufferedOutputStream(outputStream, 8 * 1024);
    			int b;
    			while ((b = in.read()) != -1) {
    				out.write(b);
    			}
    			return true;
    		} catch (final IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			if (urlConnection != null) {
    				urlConnection.disconnect();
    			}
    			try {
    				if (out != null) {
    					out.close();
    				}
    				if (in != null) {
    					in.close();
    				}
    			} catch (final IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		return false;
    	}

获取图片的流写入到参数输出流中。代码都有注释，多看几遍，相信就能理解。

2.3、读取缓存。

取出磁盘缓存需要使用到Snapshot对象。同样Snapshot 也不是new出来的，是通过DiskLruCache获取的。

首先需要将URL转换成Key，然后通过DiskLruCache的get方法得到一个Snapshot对象，在通过Snapshot对象得到缓存文件的输入流，再把输入流转换成Bitamp对象。

public synchronized DiskLruCache.Snapshot get(String key) throws IOException

具体代码如下所示，

/**该代码需要在子线程中进行
    	 * 从缓存中获取Bitmap对象
    	 * 
    	 * @param imageUrl
    	 * @return
    	 */
    	public static Bitmap getCacheBitmap(String imageUrl,DiskLruCache diskLruCache) {
    		String key = Md5Utils.hashKeyForDisk(imageUrl);// 把Url转换成KEY
    		try {
    			DiskLruCache.Snapshot snapShot = diskLruCache.get(key);// 通过key获取Snapshot对象
    			if (snapShot != null) {
    				InputStream is = snapShot.getInputStream(0);// 通过Snapshot对象获取缓存文件的输入流
    				Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);// 把输入流转换成Bitmap对象
    				return bitmap;
    			}
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		return null;
    	}

读取的时候我们最先拿到的是一个Snapshot 对象，再根据我们之前传入的参数0拿到缓存文件的流，最后把流转换为图片。到这里大家可能就明白了，之前的editor.newOutputStream(0);方法为什么会有一个0的参数了，相当于一个标识，读取时也传入参数0才能读到我们想要的数据。（假如我们的key与缓存文件不是一一对应，也就是我们一开始的open方法中传入的不是valueCount的值不是 1，那么一个key对应多个缓存文件我们要怎么区分？就是通过这种方式，有兴趣的同学查看源码就一目了然了）。

2.4、DiskLruCache的其他常用方法。

(1). size()，获取缓存大小。

/**
    	 * 获取缓存大小
    	 * @return
    	 */
    	public long getDiskLruCacheSize(DiskLruCache diskLruCache){
    		return diskLruCache.size();
    	}

这个方法会返回当前缓存路径下所有缓存数据的总字节数，以byte为单位。

(2). remove()和delete()， 清除缓存。

/**
    	 * 清除某一个缓存
    	 * 
    	 * @param diskLruCache
    	 * @return
    	 */
    	public void clearDiskLruCacheBykey(DiskLruCache diskLruCache,
    			String imageUrl) {
    		try {
    			String key = Md5Utils.hashKeyForDisk(imageUrl);
    			diskLruCache.remove(key);
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * 清除所有缓存
    	 * 
    	 * @param diskLruCache
    	 * @return
    	 */
    	public void clearAllDiskLruCache(DiskLruCache diskLruCache) {
    		try {
    			diskLruCache.delete();
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}

(3). flush()，这个方法用于将内存中的操作记录同步到日志文件（也就是journal文件）当中。这个方法非常重要，因为DiskLruCache能够正常工作的前提就是要依赖于journal文件中的内容。前面在讲解写入缓存操作的时候有调用过一次这个方法，但其实并不是每次写入缓存都要调用一次flush()方法的，频繁地调用并不会带来任何好处，只会额外增加同步journal文件的时间。比较标准的做法就是在Activity的onPause()方法中去调用一次flush()方法就可以了。

/**
    	 * 并不是每次写入缓存都要调用一次flush()方法的，频繁地调用并不会带来任何好处，只会额外增加同步journal文件的时间，
    	 * 推荐在activity的onPause中调用
    	 * @param diskLruCache
    	 */
    	public void flushDiskLruCache(DiskLruCache diskLruCache) {
    		try {
    			diskLruCache.flush();
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}

(4). close()，关闭DiskLruCache。

/**
    	 * 这个方法用于将DiskLruCache关闭掉，是和open()方法对应的一个方法
    	 * @param diskLruCache
    	 */
    	public void closeDiskLruCache(DiskLruCache diskLruCache) {
    		try {
    			diskLruCache.close();
    		} catch (IOException e) {
    			// TODO Auto-generated catch block
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}

这个方法用于将DiskLruCache关闭掉，是和open()方法对应的一个方法。关闭掉了之后就不能再调用DiskLruCache中任何操作缓存数据的方法，通常只应该在Activity的onDestroy()方法中去调用close()方法。

三、实战。

1.新建Android项目，新建布局文件等等。

以上这几步，更加详细的可以参考[ Android 缓存浅谈（一） LruCache][Android _ LruCache]。

2. 实现DiskLruCache功能。

![Center][]

这是工程的包以及类截图，重点说明DiskLruCacheUtils类，下面看该类的具体代码，

package cn.xinxing.test.utils;
    
    import android.content.Context;
    import android.graphics.Bitmap;
    import android.os.Handler;
    import android.os.Looper;
    import android.os.Message;
    import android.util.Log;
    import android.widget.ImageView;
    import android.widget.ListView;
    
    import com.jakewharton.disklrucache.DiskLruCache;
    
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    import java.util.concurrent.Future;
    
    import cn.xinxing.test.R;
    import cn.xinxing.test.constant.Images;
    import cn.xinxing.test.model.LoaderResult;
    
    /**
     * 磁盘缓存工具类
     */
    public class DiskLruCacheUtils {
    
    
        private DiskLruCache mDiskLruCache;
        private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 50; // 磁盘缓存的大小为50M
        private static final String DISK_CACHE_SUBDIR = "bitmap"; // 设置缓存的文件名bitmap
        private static final int APP_VERSION = 1;
        private static final int VALUES_COUNT = 1;
    
        private static final int CPU_COUNT = Runtime.getRuntime()
                .availableProcessors();
        private static final int CORE_POOL_SIZE = CPU_COUNT + 1;// 核心线程数
        private ExecutorService pool;// 线程池
        private Future future;
        private static final String TAG = "DiskLruCacheUtils";
        public static final int MESSAGE_POST_RESULT = 1;
        private ListView mListView;// ListView的实例
        private Handler mMainHandler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
            @Override
            public void handleMessage(Message msg) {
                LoaderResult result = (LoaderResult) msg.obj;
                ImageView imageView = result.imageView;
                String uri = (String) imageView.getTag();
                if (uri.equals(result.uri)) {
                    imageView.setImageBitmap(result.bitmap);
                } else {
                    imageView.setImageResource(R.mipmap.ic_launcher);
                }
            }
    
            ;
        };
    
    
        public DiskLruCacheUtils(Context context, ListView listView) {
            mListView = listView;
            pool = Executors.newFixedThreadPool(CORE_POOL_SIZE);
            initDiskLruCache(context);
        }
    
        /**
         * 初始化
         * @param context
         */
        public void initDiskLruCache(Context context) {
            try {
                File cacheDir = FileUtils.getDiskCacheDir(context, DISK_CACHE_SUBDIR);
                if (!cacheDir.exists()) {
                    cacheDir.mkdirs();
                }
                mDiskLruCache = DiskLruCache.open(cacheDir, APP_VERSION, VALUES_COUNT, DISK_CACHE_SIZE);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    
        /**
         * 显示图片
         *
         * @param imageView
         * @param imageUrl
         */
        public void showImage(final ImageView imageView, final String imageUrl) {
            imageView.setTag(imageUrl);
            // 从缓存中获取
            Runnable loadBitmapTask = new Runnable() {
    
                @Override
                public void run() {
                    if (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                        Bitmap bitmap = loadBitmapFromDishLruCache(imageUrl);
                        if (bitmap != null) {
                            LoaderResult result = new LoaderResult(imageView, imageUrl,
                                    bitmap);
                            mMainHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, result)
                                    .sendToTarget();
                        }
                    }
                }
            };
            future = pool.submit(loadBitmapTask);
        }
    
        /**
         * 加载Bitmap对象。
         *
         * @param start 第一个可见的ImageView的下标
         * @param end   最后一个可见的ImageView的下标
         */
        public void showIamges(int start, int end) {
            for (int i = start; i < end; i++) {
                String imageUrl = Images.imageUrls[i];
                //从缓存中取图片
                ImageView imageView = (ImageView) mListView.findViewWithTag(imageUrl);
                loadImage(imageUrl, imageView);
            }
        }
    
        /**
         * 加载图片
         * @param imageUrl 图片的下载路径
         * @param imageView
         */
        public void loadImage(final String imageUrl, final ImageView imageView) {
            imageView.setTag(imageUrl);
            // 从缓存中获取
            Runnable loadBitmapTask = new Runnable() {
    
                @Override
                public void run() {
                    if (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                        Bitmap bitmap = loadBitmap(imageUrl);
                        if (bitmap != null) {
                            LoaderResult result = new LoaderResult(imageView, imageUrl,
                                    bitmap);
                            mMainHandler.obtainMessage(MESSAGE_POST_RESULT, result)
                                    .sendToTarget();
                        }
                        Log.e(TAG,"---->Thread run");
                    }
                }
            };
            future = pool.submit(loadBitmapTask);
        }
    
        /**
         * 取消所有任务
         */
        public void cancelAllTask() {
            future.cancel(true);
        }
    
        /**
         * 从缓存中加载图片
         * @param imageUrl
         * @return
         */
        private Bitmap loadBitmapFromDishLruCache(String imageUrl) {
            Bitmap bitmap;
            //从缓存中获取
            bitmap = BitmapCacheUtils.getCacheBitmap(imageUrl, mDiskLruCache);
            return bitmap;
        }
    
        /**
         * 获取图片
         * @param imageUrl
         * @return
         */
        private Bitmap loadBitmap(String imageUrl) {
            Bitmap bitmap;
            //从缓存中获取
            bitmap = BitmapCacheUtils.getCacheBitmap(imageUrl, mDiskLruCache);
            if (bitmap != null) {
                return bitmap;
            }
            try {
                bitmap = loadBitmapFromHttp(imageUrl);
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
            return bitmap;
        }
    
    
        /**
         * 磁盘缓存的添加
         *
         * @param imageUrl
         * @return
         * @throws IOException
         */
        private Bitmap loadBitmapFromHttp(String imageUrl) throws IOException {
            if (Looper.myLooper() == Looper.getMainLooper()) {
                throw new RuntimeException("can not visit network from UI Thread.");
            }
            if (mDiskLruCache == null) {
                return null;
            }
            if (BitmapCacheUtils.addBitmapToDiskLruCache(imageUrl, mDiskLruCache)) {
                return BitmapCacheUtils.getCacheBitmap(imageUrl, mDiskLruCache);
            }
            return null;
        }
    }

**首先初始化，创建缓存目录以及线程池，然后加载图片时，先从缓存中获取（要在子线程中进行），如果缓存中有，则显示图片，如果没有则去下载并加入到缓存中，然后从缓存中获取，再显示。**

**使用DiskLruCacheUtils时，使用了线程池机制，因为在列表中可能会同时加载多个图片，如果只是一直创建线程，那么对app的性能以及体验都是考验，所以，建议使用线程池机制。**

有关线程池，请参考这篇文章[Android(线程二) 线程池详解 。][Android_ _]

PS:[代码下载连接！][Link 2]  
总结：

DiskLruCache的使用比LruCache稍微复杂一点，但是这一点都不影响它的性能。目前市面上大部分涉及缓存的App以及开源项目例如Android-Universal-Image-Loader，都有DiskLruCache的影子，所以值得推荐。本篇中的大部分代码都是从网上直接复制的，不要发明重复的轮子。![偷笑][titter.gif]！  
  
PS: 参考文章:   [详细解读DiskLruCache][DiskLruCache]。

[Android _ LruCache]: http://blog.csdn.net/zxw136511485/article/details/52153287
[Android DiskLruCache]: http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/28863651
[Link 1]: https://android.googlesource.com/platform/libcore/+/android-4.1.1_r1/luni/src/main/java/libcore/io/DiskLruCache.java
[JakeWharton_DiskLruCache]: https://github.com/JakeWharton/DiskLruCache/
[jar]: http://download.csdn.net/detail/zxw136511485/9605388
[Android File_ _File]: http://blog.csdn.net/zxw136511485/article/details/51066247
[Center]: /images/20220718/047b0dca5a9a450a896c69aa8a0d7c49.png
[Android_ _]: http://blog.csdn.net/zxw136511485/article/details/51559759
[Link 2]: http://download.csdn.net/detail/zxw136511485/9607435
[titter.gif]: /images/20220718/51baee1cb3c14015a879a2420a20e274.png
[DiskLruCache]: http://www.cnblogs.com/tianzhijiexian/p/4252664.html