หน้านี้ได้รับการแปลโดย Cloud Translation API

การจัดการหน่วยความจำบิตแมป

หมายเหตุ: ในกรณีส่วนใหญ่ เราขอแนะนำให้คุณใช้ ไลบรารีแบบเลื่อนผ่านเพื่อดึงข้อมูล ถอดรหัส และ แสดงบิตแมปในแอปของคุณ เลื่อนแสดงนามธรรมส่วนใหญ่ ความซับซ้อนในการจัดการกับสิ่งเหล่านี้ งานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานกับบิตแมปและรูปภาพอื่นๆ ใน Android สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการใช้และการดาวน์โหลดแบบเลื่อนผ่าน โปรดไปที่ ที่เก็บแบบเลื่อนผ่านใน GitHub

นอกเหนือจากขั้นตอนที่อธิบายไว้ในบิตแมปการแคชแล้ว คุณสามารถดำเนินการบางอย่างเพื่อช่วยเก็บขยะ และใช้บิตแมปซ้ำ กลยุทธ์ที่แนะนำขึ้นอยู่กับเวอร์ชัน ของ Android ที่คุณกำหนดเป้าหมายไว้ แอปตัวอย่าง BitmapFun ที่รวมอยู่ใน ชั้นเรียนนี้จะแสดงให้เห็นวิธีออกแบบแอปของคุณ ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ Android เวอร์ชันต่างๆ

ในการเตรียมความพร้อมสำหรับบทเรียนนี้ มาดูวิธีจัดการ หน่วยความจำบิตแมปมีการพัฒนา:

ใน Android 2.2 (API ระดับ 8) และต่ำกว่า เมื่อขยะ เกิดการเก็บรวบรวมข้อมูล ชุดข้อความของแอปจะหยุดทำงาน ซึ่งจะทำให้เกิดการหน่วงเวลา อาจทำให้ประสิทธิภาพลดลง แอนดรอยด์ 2.3 เพิ่มคุณลักษณะการเก็บข้อมูลขยะพร้อมกัน ซึ่งหมายความว่า จะมีการเรียกคืนหน่วยความจำหลังจากที่ไม่มีการอ้างอิงบิตแมปแล้ว
ใน Android 2.3.3 (API ระดับ 10) และต่ำกว่า ข้อมูลพิกเซลเบื้องหลังสำหรับ บิตแมปจะจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำของระบบ ซึ่งจะแยกจากบิตแมป ซึ่งจัดเก็บไว้ในฮีป Dalvik ข้อมูลพิกเซลในหน่วยความจำในเครื่องคือ ไม่ได้เผยแพร่ในลักษณะที่คาดการณ์ได้ ซึ่งอาจก่อให้เกิดแอปพลิเคชัน เพื่อให้หน่วยความจำเกินขีดจำกัดและเกิดข้อขัดข้องเป็นเวลาสั้นๆ จาก Android 3.0 (API ระดับ 11) ถึง Android 7.1 (API ระดับ 25) ข้อมูลพิกเซลจะจัดเก็บอยู่ใน ฮีป Dalvik พร้อมกับบิตแมปที่เกี่ยวข้อง ใน Android 8.0 (API ระดับ 26) และสูงกว่า ข้อมูลพิกเซลบิตแมปจะจัดเก็บไว้ในฮีปของระบบ

ส่วนต่อไปนี้จะอธิบายวิธีเพิ่มประสิทธิภาพหน่วยความจำบิตแมป สำหรับ Android เวอร์ชันต่างๆ กัน

จัดการหน่วยความจำใน Android 2.3.3 และต่ำกว่า

ใน Android 2.3.3 (API ระดับ 10) และต่ำกว่า ให้ใช้ recycle() แนะนำ หากคุณกำลังแสดงข้อมูลบิตแมปจำนวนมากในแอป ที่คุณอาจพบ ข้อผิดพลาด OutOfMemoryError รายการ เมธอด recycle() ทำให้แอป เพื่อเรียกคืนความทรงจำโดยเร็วที่สุด

ข้อควรระวัง: คุณควรใช้ recycle()เฉพาะเมื่อคุณมั่นใจว่า จะไม่มีการใช้บิตแมปอีกต่อไป หากคุณโทรหา recycle() แล้วพยายามวาดบิตแมปในภายหลัง คุณจะได้รับข้อผิดพลาด "Canvas: trying to use a recycled bitmap"

ข้อมูลโค้ดต่อไปนี้ให้ตัวอย่างของการเรียก recycle() ใช้การนับการอ้างอิง (ในตัวแปร mDisplayRefCount และ mCacheRefCount) เพื่อติดตาม บิตแมปกำลังแสดงหรือในแคชอยู่หรือไม่ โค้ดจะนำบิตแมปกลับมาใช้ใหม่เมื่อตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้

จำนวนข้อมูลอ้างอิงสำหรับทั้ง mDisplayRefCount และ mCacheRefCount เท่ากับ 0
บิตแมปนี้ไม่ใช่ null และยังไม่ได้นำมาใช้ใหม่

Kotlin

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

Java

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();
}

จัดการหน่วยความจำใน Android 3.0 ขึ้นไป

Android 3.0 (API ระดับ 11) เปิดตัว BitmapFactory.Options.inBitmap ด้วย หากตั้งค่าตัวเลือกนี้ ให้ถอดรหัสเมธอดที่ใช้เมธอด วัตถุ Options รายการ จะพยายามใช้บิตแมปที่มีอยู่ซ้ำขณะโหลดเนื้อหา ซึ่งหมายความว่า มีการใช้หน่วยความจำของบิตแมปซ้ำ ทำให้ประสิทธิภาพดีขึ้น และ ระบบจะนำทั้งการจัดสรรหน่วยความจำและการยกเลิกการจัดสรรออก แต่มีข้อจำกัดบางอย่างเกี่ยวกับ inBitmap โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ก่อนที่จะเปิดตัว Android 4.4 (API ระดับ 19) รองรับเฉพาะบิตแมปที่มีขนาดเท่ากันเท่านั้น โปรดดูรายละเอียดที่ เอกสารประกอบ inBitmap รายการ

บันทึกบิตแมปไว้ใช้ภายหลัง

ข้อมูลโค้ดต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่ามีวิธีจัดเก็บบิตแมปที่มีอยู่อย่างไร ใช้ในแอปตัวอย่างในภายหลัง เมื่อแอปทำงานบน Android 3.0 ขึ้นไปและ บิตแมปถูกนำออกจาก LruCache มีการวางการอ้างอิงบิตแมปแบบชั่วคราว ใน HashSet เพื่อให้สามารถนำไปใช้ซ้ำได้ภายหลังด้วย inBitmap:

Kotlin

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))
            }
        }
    }
}

Java

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()));
            }
        }
    }
....
}

ใช้บิตแมปที่มีอยู่

ในแอปที่ทำงานอยู่ เมธอดตัวถอดรหัสจะตรวจสอบว่ามี ที่ผู้ใช้สามารถใช้ได้ เช่น

Kotlin

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)
}

Java

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);
}

ข้อมูลโค้ดถัดไปจะแสดงเมธอด addInBitmapOptions() ที่มีการเรียกใช้ใน เหนือตัวอย่างข้อมูล เครื่องมือนี้จะมองหาบิตแมปที่มีอยู่เพื่อตั้งเป็นค่าสำหรับ inBitmap โปรดทราบว่า จะตั้งค่าเฉพาะ inBitmap หากพบการจับคู่ที่ตรงกัน (โค้ดของคุณต้องไม่สรุปว่าจะพบการจับคู่ที่ตรงกัน):

Kotlin

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
}

Java

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;
}

สุดท้าย วิธีการนี้จะเป็นตัวกำหนดว่าบิตแมปของตัวเลือก เป็นไปตามเกณฑ์ขนาดที่จะใช้สำหรับ inBitmap:

Kotlin

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
    }
}

Java

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;
}