> 编写:[kesenhoo](https://github.com/kesenhoo) - 原文:[http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/manage-memory.html](http://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/manage-memory.html)
这节课将作为缓存Bitmaps课程的进一步延伸。为了优化垃圾回收机制与Bitmap的重用,我们还有一些特定的事情可以做。 同时根据Android的不同版本,推荐的策略会有所差异。[DisplayingBitmaps](http://developer.android.com/downloads/samples/DisplayingBitmaps.zip)的示例程序会演示如何设计我们的程序,使得它能够在不同的Android平台上高效地运行.
为了给这节课奠定基础,我们首先要知道Android管理Bitmap内存使用的演变进程:
- 在Android 2.2 (API level 8)以及之前,当垃圾回收发生时,应用的线程是会被暂停的,这会导致一个延迟滞后,并降低系统效率。 **从Android 2.3开始,添加了并发垃圾回收的机制, 这意味着在一个Bitmap不再被引用之后,它所占用的内存会被立即回收。**
- 在Android 2.3.3 (API level 10)以及之前, 一个Bitmap的像素级数据(pixel data)是存放在Native内存空间中的。 这些数据与Bitmap本身是隔离的,Bitmap本身被存放在Dalvik堆中。我们无法预测在Native内存中的像素级数据何时会被释放,这意味着程序容易超过它的内存限制并且崩溃。 **自Android 3.0 (API Level 11)开始, 像素级数据则是与Bitmap本身一起存放在Dalvik堆中。**
下面会介绍如何在不同的Android版本上优化Bitmap内存使用。
### 管理Android 2.3.3及以下版本的内存使用
在Android 2.3.3 (API level 10) 以及更低版本上,推荐使用[recycle()](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html#recycle())方法。 如果在应用中显示了大量的Bitmap数据,我们很可能会遇到[OutOfMemoryError](http://developer.android.com/reference/java/lang/OutOfMemoryError.html)的错误。 [recycle()](http://developer.android.com/reference/android/graphics/Bitmap.html#recycle())方法可以使得程序更快的释放内存。
> **Caution:**只有当我们确定这个Bitmap不再需要用到的时候才应该使用recycle()。在执行recycle()方法之后,如果尝试绘制这个Bitmap, 我们将得到`"Canvas: trying to use a recycled bitmap"`的错误提示。
下面的代码片段演示了使用`recycle()`的例子。它使用了引用计数的方法(`mDisplayRefCount` 与 `mCacheRefCount`)来追踪一个Bitmap目前是否有被显示或者是在缓存中。并且在下面列举的条件满足时,回收Bitmap:
- `mDisplayRefCount` 与 `mCacheRefCount` 的引用计数均为 0;
- bitmap不为`null`, 并且它还没有被回收。
~~~
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();
}
~~~
### 管理Android 3.0及其以上版本的内存
从Android 3.0 (API Level 11)开始,引进了[BitmapFactory.Options.inBitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/BitmapFactory.Options.html#inBitmap)字段。 如果使用了这个设置字段,decode方法会在加载Bitmap数据的时候去重用已经存在的Bitmap。这意味着Bitmap的内存是被重新利用的,这样可以提升性能,并且减少了内存的分配与回收。然而,使用[inBitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/BitmapFactory.Options.html#inBitmap)有一些限制,特别是在Android 4.4 (API level 19)之前,只有同等大小的位图才可以被重用。详情请查看[inBitmap文档](http://developer.android.com/reference/android/graphics/BitmapFactory.Options.html#inBitmap)。
### 保存Bitmap供以后使用
下面演示了如何将一个已经存在的Bitmap存放起来以便后续使用。当一个应用运行在Android 3.0或者更高的平台上并且Bitmap从LruCache中移除时,Bitmap的一个软引用会被存放在[Hashset](http://developer.android.com/reference/java/util/HashSet.html)中,这样便于之后可能被[inBitmap](http://developer.android.com/reference/android/graphics/BitmapFactory.Options.html#inBitmap)重用:
~~~
Set<SoftReference<Bitmap>> mReusableBitmaps;
private LruCache<String, BitmapDrawable> 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<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()));
}
}
}
....
}
~~~
### 使用已经存在的Bitmap
在运行的程序中,decode方法会检查看是否存在可重用的Bitmap。 例如:
~~~
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);
}
~~~
下面的代码是上述代码片段中,`addInBitmapOptions()`方法的具体实现。 它会为inBitmap查找一个已经存在的Bitmap,并将它设置为inBitmap的值。 注意这个方法只有在找到合适且可重用的Bitmap时才会赋值给inBitmap(我们需要在赋值之前进行检查):
~~~
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<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,下面这个方法判断候选Bitmap是否满足inBitmap的大小条件:
~~~
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;
}
~~~
- 序言
- Android入门基础:从这里开始
- 建立第一个App
- 创建Android项目
- 执行Android程序
- 建立简单的用户界面
- 启动其他的Activity
- 添加ActionBar
- 建立ActionBar
- 添加Action按钮
- 自定义ActionBar的风格
- ActionBar的覆盖层叠
- 兼容不同的设备
- 适配不同的语言
- 适配不同的屏幕
- 适配不同的系统版本
- 管理Activity的生命周期
- 启动与销毁Activity
- 暂停与恢复Activity
- 停止与重启Activity
- 重新创建Activity
- 使用Fragment建立动态的UI
- 创建一个Fragment
- 建立灵活动态的UI
- Fragments之间的交互
- 数据保存
- 保存到Preference
- 保存到文件
- 保存到数据库
- 与其他应用的交互
- Intent的发送
- 接收Activity返回的结果
- Intent过滤
- Android分享操作
- 分享简单的数据
- 给其他App发送简单的数据
- 接收从其他App返回的数据
- 给ActionBar增加分享功能
- 分享文件
- 建立文件分享
- 分享文件
- 请求分享一个文件
- 获取文件信息
- 使用NFC分享文件
- 发送文件给其他设备
- 接收其他设备的文件
- Android多媒体
- 管理音频播放
- 控制音量与音频播放
- 管理音频焦点
- 兼容音频输出设备
- 拍照
- 简单的拍照
- 简单的录像
- 控制相机硬件
- 打印
- 打印照片
- 打印HTML文档
- 打印自定义文档
- Android图像与动画
- 高效显示Bitmap
- 高效加载大图
- 非UI线程处理Bitmap
- 缓存Bitmap
- 管理Bitmap的内存
- 在UI上显示Bitmap
- 使用OpenGL ES显示图像
- 建立OpenGL ES的环境
- 定义Shapes
- 绘制Shapes
- 运用投影与相机视图
- 添加移动
- 响应触摸事件
- 添加动画
- View间渐变
- 使用ViewPager实现屏幕侧滑
- 展示卡片翻转动画
- 缩放View
- 布局变更动画
- Android网络连接与云服务
- 无线连接设备
- 使得网络服务可发现
- 使用WiFi建立P2P连接
- 使用WiFi P2P服务
- 执行网络操作
- 连接到网络
- 管理网络
- 解析XML数据
- 高效下载
- 为网络访问更加高效而优化下载
- 最小化更新操作的影响
- 避免下载多余的数据
- 根据网络类型改变下载模式
- 云同步
- 使用备份API
- 使用Google Cloud Messaging
- 解决云同步的保存冲突
- 使用Sync Adapter传输数据
- 创建Stub授权器
- 创建Stub Content Provider
- 创建Sync Adpater
- 执行Sync Adpater
- 使用Volley执行网络数据传输
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- 建立请求队列
- 创建标准的网络请求
- 实现自定义的网络请求
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- Android联系人信息
- 获取联系人列表
- 获取联系人详情
- 使用Intents修改联系人信息
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- 创建和监视地理围栏
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- 赋予Notification可穿戴特性
- 创建Notification
- 在Notifcation中接收语音输入
- 为Notification添加显示页面
- 以Stack的方式显示Notifications
- 创建可穿戴的应用
- 创建并运行可穿戴应用
- 创建自定义的布局
- 添加语音功能
- 打包可穿戴应用
- 通过蓝牙进行调试
- 创建自定义的UI
- 定义Layouts
- 创建Cards
- 创建Lists
- 创建2D-Picker
- 创建确认界面
- 退出全屏的Activity
- 发送并同步数据
- 访问可穿戴数据层
- 同步数据单元
- 传输资源
- 发送与接收消息
- 处理数据层的事件
- Android TV应用
- 创建TV应用
- 创建TV应用的第一步
- 处理TV硬件部分
- 创建TV的布局文件
- 创建TV的导航栏
- 创建TV播放应用
- 创建目录浏览器
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- 创建详情页
- 显示正在播放卡片
- 帮助用户在TV上探索内容
- TV上的推荐内容
- 使得TV App能够被搜索
- 使用TV应用进行搜索
- 创建TV游戏应用
- 创建TV直播应用
- TV Apps Checklist
- Android企业级应用
- Ensuring Compatibility with Managed Profiles
- Implementing App Restrictions
- Building a Work Policy Controller
- Android交互设计
- 设计高效的导航
- 规划屏幕界面与他们之间的关系
- 为多种大小的屏幕进行规划
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- 提供向上和历史导航
- 综合:设计样例 App
- 实现高效的导航
- 使用Tabs创建Swipe视图
- 创建抽屉导航
- 提供向上的导航
- 提供向后的导航
- 实现向下的导航
- 通知提示用户
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- 当启动Activity时保留导航
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- 使得你的App内容可被Google搜索
- 为App内容开启深度链接
- 为索引指定App内容
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- 为多屏幕设计
- 兼容不同的屏幕大小
- 兼容不同的屏幕密度
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- 创建自定义View
- 创建自定义的View类
- 实现自定义View的绘制
- 使得View可交互
- 优化自定义View
- 创建向后兼容的UI
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- 代理至新的APIs
- 使用旧的APIs实现新API的效果
- 使用版本敏感的组件
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- 开发辅助程序
- 开发辅助服务
- 管理系统UI
- 淡化系统Bar
- 隐藏系统Bar
- 隐藏导航Bar
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- 开始使用Material Design
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- 检测常用的手势
- 跟踪手势移动
- Scroll手势动画
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- 拖拽与缩放
- 管理ViewGroup中的触摸事件
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- 指定输入法类型
- 处理输入法可见性
- 兼容键盘导航
- 处理按键动作
- 兼容游戏控制器
- 处理控制器输入动作
- 支持不同的Android系统版本
- 支持多个控制器
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- 在IntentService中执行后台任务
- 创建IntentService
- 发送工作任务到IntentService
- 报告后台任务执行状态
- 使用CursorLoader在后台加载数据
- 使用CursorLoader执行查询任务
- 处理查询的结果
- 管理设备的唤醒状态
- 保持设备的唤醒
- 制定重复定时的任务
- Android性能优化
- 管理应用的内存
- 代码性能优化建议
- 提升Layout的性能
- 优化layout的层级
- 使用include标签重用layouts
- 按需加载视图
- 使得ListView滑动顺畅
- 优化电池寿命
- 监测电量与充电状态
- 判断与监测Docking状态
- 判断与监测网络连接状态
- 根据需要操作Broadcast接受者
- 多线程操作
- 在一个线程中执行一段特定的代码
- 为多线程创建线程池
- 启动与停止线程池中的线程
- 与UI线程通信
- 避免出现程序无响应ANR
- JNI使用指南
- 优化多核处理器(SMP)下的Android程序
- Android安全与隐私
- Security Tips
- 使用HTTPS与SSL
- 为防止SSL漏洞而更新Security
- 使用设备管理条例增强安全性
- Android测试程序
- 测试你的Activity
- 建立测试环境
- 创建与执行测试用例
- 测试UI组件
- 创建单元测试
- 创建功能测试
- 術語表