Примечание. В большинстве случаев мы рекомендуем использовать библиотеку Glide для извлечения, декодирования и отображения растровых изображений в вашем приложении. Glide абстрагирует большую часть сложностей при выполнении этих и других задач, связанных с работой с растровыми изображениями и другими изображениями на Android. Для получения информации об использовании и загрузке Glide посетите репозиторий Glide на GitHub.
В дополнение к шагам, описанным в разделе «Кэширование растровых изображений» , есть определенные действия, которые можно сделать, чтобы облегчить сбор мусора и повторное использование растровых изображений. Рекомендуемая стратегия зависит от того, на какую версию Android вы ориентируетесь. Пример приложения BitmapFun , включенный в этот класс, показывает, как разработать приложение для эффективной работы в различных версиях Android.
Чтобы подготовить почву для этого урока, рассмотрим, как развивалось управление растровой памятью в Android:
- В Android 2.2 (уровень API 8) и более ранних версиях при сборке мусора потоки вашего приложения останавливаются. Это вызывает задержку, которая может снизить производительность. В Android 2.3 добавлена параллельная сборка мусора, что означает, что память освобождается вскоре после того, как растровое изображение больше не используется.
- В Android 2.3.3 (уровень API 10) и более ранних версиях данные резервных пикселей для растрового изображения хранятся в собственной памяти. Он отделен от самого растрового изображения, которое хранится в куче Dalvik. Пиксельные данные в собственной памяти не высвобождаются предсказуемым образом, что потенциально может привести к кратковременному превышению ограничений памяти и сбою приложения. Начиная с Android 3.0 (уровень API 11) до Android 7.1 (уровень API 25), данные пикселей хранятся в куче Dalvik вместе со связанным растровым изображением. В Android 8.0 (уровень API 26) и более поздних версиях данные пикселей растрового изображения хранятся в собственной куче.
В следующих разделах описывается, как оптимизировать управление памятью растровых изображений для разных версий Android.
Управление памятью на Android 2.3.3 и более ранних версиях
В Android 2.3.3 (уровень API 10) и ниже рекомендуется использовать recycle() . Если вы отображаете большие объемы растровых данных в своем приложении, вы, скорее всего, столкнетесь с ошибками OutOfMemoryError . Метод recycle() позволяет приложению как можно скорее освободить память.
Внимание: вам следует использовать recycle() только в том случае, если вы уверены, что растровое изображение больше не используется. Если вы вызовете recycle() и позже попытаетесь нарисовать растровое изображение, вы получите сообщение об ошибке: "Canvas: trying to use a recycled bitmap" .
В следующем фрагменте кода приведен пример вызова recycle() . Он использует подсчет ссылок (в переменных mDisplayRefCount и mCacheRefCount ), чтобы отслеживать, отображается ли растровое изображение в данный момент или находится в кеше. Код перерабатывает растровое изображение при выполнении этих условий:
- Счетчик ссылок для
mDisplayRefCountиmCacheRefCountравен 0. - Растровое изображение не имеет
nullи еще не было переработано.
Котлин
private var cacheRefCount: Int = 0
private var displayRefCount: Int = 0
...
// Notify the drawable that the displayed state has changed.
// Keep a count to determine when the drawable is no longer displayed.
fun setIsDisplayed(isDisplayed: Boolean) {
synchronized(this) {
if (isDisplayed) {
displayRefCount++
hasBeenDisplayed = true
} else {
displayRefCount--
}
}
// 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.
fun setIsCached(isCached: Boolean) {
synchronized(this) {
if (isCached) {
cacheRefCount++
} else {
cacheRefCount--
}
}
// Check to see if recycle() can be called.
checkState()
}
@Synchronized
private fun checkState() {
// If the drawable cache and display ref counts = 0, and this drawable
// has been displayed, then recycle.
if (cacheRefCount <= 0
&& displayRefCount <= 0
&& hasBeenDisplayed
&& hasValidBitmap()
) {
getBitmap()?.recycle()
}
}
@Synchronized
private fun hasValidBitmap(): Boolean =
getBitmap()?.run {
!isRecycled
} ?: false
Ява
private int cacheRefCount = 0;
private int displayRefCount = 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) {
displayRefCount++;
hasBeenDisplayed = true;
} else {
displayRefCount--;
}
}
// 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) {
cacheRefCount++;
} else {
cacheRefCount--;
}
}
// 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 (cacheRefCount <= 0 && displayRefCount <= 0 && hasBeenDisplayed
&& hasValidBitmap()) {
getBitmap().recycle();
}
}
private synchronized boolean hasValidBitmap() {
Bitmap bitmap = getBitmap();
return bitmap != null && !bitmap.isRecycled();
}
Управление памятью на Android 3.0 и выше
В Android 3.0 (уровень API 11) появилось поле BitmapFactory.Options.inBitmap . Если этот параметр установлен, методы декодирования, принимающие объект Options , будут пытаться повторно использовать существующее растровое изображение при загрузке содержимого. Это означает, что память растрового изображения используется повторно, что приводит к повышению производительности и устранению как выделения, так и отмены выделения памяти. Однако существуют определенные ограничения на использование inBitmap . В частности, до Android 4.4 (уровень API 19) поддерживаются только растровые изображения одинакового размера. Подробности смотрите в документации inBitmap .
Сохраните растровое изображение для дальнейшего использования.
В следующем фрагменте показано, как существующее растровое изображение сохраняется для возможного последующего использования в примере приложения. Когда приложение работает на Android 3.0 или выше и растровое изображение удаляется из LruCache , мягкая ссылка на растровое изображение помещается в HashSet для возможного повторного использования позже с помощью inBitmap :
Котлин
var reusableBitmaps: MutableSet<SoftReference<Bitmap>>? = null
private lateinit var memoryCache: LruCache<String, BitmapDrawable>
// If you're running on Honeycomb or newer, create a
// synchronized HashSet of references to reusable bitmaps.
if (Utils.hasHoneycomb()) {
reusableBitmaps = Collections.synchronizedSet(HashSet<SoftReference<Bitmap>>())
}
memoryCache = object : LruCache<String, BitmapDrawable>(cacheParams.memCacheSize) {
// Notify the removed entry that is no longer being cached.
override fun entryRemoved(
evicted: Boolean,
key: String,
oldValue: BitmapDrawable,
newValue: BitmapDrawable
) {
if (oldValue is RecyclingBitmapDrawable) {
// The removed entry is a recycling drawable, so notify it
// that it has been removed from the memory cache.
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.
reusableBitmaps?.add(SoftReference(oldValue.bitmap))
}
}
}
}
Ява
Set<SoftReference<Bitmap>> reusableBitmaps;
private LruCache<String, BitmapDrawable> memoryCache;
// If you're running on Honeycomb or newer, create a
// synchronized HashSet of references to reusable bitmaps.
if (Utils.hasHoneycomb()) {
reusableBitmaps =
Collections.synchronizedSet(new HashSet<SoftReference<Bitmap>>());
}
memoryCache = new LruCache<String, BitmapDrawable>(cacheParams.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.
reusableBitmaps.add
(new SoftReference<Bitmap>(oldValue.getBitmap()));
}
}
}
....
}
Использовать существующее растровое изображение
В работающем приложении методы декодера проверяют, существует ли существующее растровое изображение, которое они могут использовать. Например:
Котлин
fun decodeSampledBitmapFromFile(
filename: String,
reqWidth: Int,
reqHeight: Int,
cache: ImageCache
): Bitmap {
val options: BitmapFactory.Options = 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)
}
Ява
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);
}
В следующем фрагменте показан метод addInBitmapOptions() , который вызывается в приведенном выше фрагменте. Он ищет существующее растровое изображение, которое можно установить в качестве значения для inBitmap . Обратите внимание, что этот метод устанавливает значение для inBitmap только в том случае, если находит подходящее совпадение (ваш код никогда не должен предполагать, что совпадение будет найдено):
Котлин
private fun addInBitmapOptions(options: BitmapFactory.Options, cache: ImageCache?) {
// inBitmap only works with mutable bitmaps, so force the decoder to
// return mutable bitmaps.
options.inMutable = true
// Try to find a bitmap to use for inBitmap.
cache?.getBitmapFromReusableSet(options)?.also { inBitmap ->
// 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:
fun getBitmapFromReusableSet(options: BitmapFactory.Options): Bitmap? {
mReusableBitmaps?.takeIf { it.isNotEmpty() }?.let { reusableBitmaps ->
synchronized(reusableBitmaps) {
val iterator: MutableIterator<SoftReference<Bitmap>> = reusableBitmaps.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
iterator.next().get()?.let { item ->
if (item.isMutable) {
// Check to see it the item can be used for inBitmap.
if (canUseForInBitmap(item, options)) {
// Remove from reusable set so it can't be used again.
iterator.remove()
return item
}
} else {
// Remove from the set if the reference has been cleared.
iterator.remove()
}
}
}
}
}
return null
}
Ява
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 (reusableBitmaps != null && !reusableBitmaps.isEmpty()) {
synchronized (reusableBitmaps) {
final Iterator<SoftReference<Bitmap>> iterator
= reusableBitmaps.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;
}
Наконец, этот метод определяет, удовлетворяет ли растровое изображение-кандидат критериям размера, которые будут использоваться для inBitmap :
Котлин
private fun canUseForInBitmap(candidate: Bitmap, targetOptions: BitmapFactory.Options): Boolean {
return 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.
val width = ceil((targetOptions.outWidth * 1.0f / targetOptions.inSampleSize).toDouble()).toInt()
val height = ceil((targetOptions.outHeight * 1.0f / targetOptions.inSampleSize).toDouble()).toInt()
val byteCount: Int = width * height * getBytesPerPixel(candidate.config)
byteCount <= candidate.allocationByteCount
} else {
// On earlier versions, the dimensions must match exactly and the inSampleSize must be 1
candidate.width == targetOptions.outWidth
&& candidate.height == targetOptions.outHeight
&& targetOptions.inSampleSize == 1
}
}
/**
* A helper function to return the byte usage per pixel of a bitmap based on its configuration.
*/
private fun getBytesPerPixel(config: Bitmap.Config): Int {
return when (config) {
Bitmap.Config.ARGB_8888 -> 4
Bitmap.Config.RGB_565, Bitmap.Config.ARGB_4444 -> 2
Bitmap.Config.ALPHA_8 -> 1
else -> 1
}
}
Ява
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 = (int) Math.ceil(targetOptions.outWidth * 1.0f / targetOptions.inSampleSize);
int height = (int) Math.ceil(targetOptions.outHeight * 1.0f / 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;
}