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 описано, 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
mDisplayRefCount
иmCacheRefCount
равен 0. - Растровое изображение не имеет
null
и 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; }