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Android應用開發中對Bitmap的內存優化

  在Android應用裡,最耗費內存的就是圖片資源。而且在Android系統中,讀取位圖Bitmap時,分給虛擬機中的圖片的堆棧大小只有8M,如果超出了,就會出現OutOfMemory異常。所以,對於圖片的內存優化,是Android應用開發中比較重要的內容。

  1) 要及時回收Bitmap的內存

  Bitmap類有一個方法recycle(),從方法名可以看出意思是回收。這裡就有疑問了,Android系統有自己的垃圾回收機制,可以不定期的回收掉不使用的內存空間,當然也包括Bitmap的空間。那為什麼還需要這個方法呢?

  Bitmap類的構造方法都是私有的,所以開發者不能直接new出一個Bitmap對象,只能通過BitmapFactory類的各種靜態方法來實例化一個Bitmap。仔細查看BitmapFactory的源代碼可以看到,生成Bitmap對象最終都是通過JNI調用方式實現的。所以,加載Bitmap到內存裡以後,是包含兩部分內存區域的。簡單的說,一部分是Java部分的,一部分是C部分的。這個Bitmap對象是由Java部分分配的,不用的時候系統就會自動回收了,但是那個對應的C可用的內存區域,虛擬機是不能直接回收的,這個只能調用底層的功能釋放。所以需要調用recycle()方法來釋放C部分的內存。從Bitmap類的源代碼也可以看到,recycle()方法裡也的確是調用了JNI方法了的。

  那如果不調用recycle(),是否就一定存在內存洩露呢?也不是的。Android的每個應用都運行在獨立的進程裡,有著獨立的內存,如果整個進程被應用本身或者系統殺死了,內存也就都被釋放掉了,當然也包括C部分的內存。

  Android對於進程的管理是非常復雜的。簡單的說,Android系統的進程分為幾個級別,系統會在內存不足的情況下殺死一些低優先級的進程,以提供給其它進程充足的內存空間。在實際項目開發過程中,有的開發者會在退出程序的時候使用Process.killProcess(Process.myPid())的方式將自己的進程殺死,但是有的應用僅僅會使用調用Activity.finish()方法的方式關閉掉所有的Activity。

  經驗分享:

  Android手機的用戶,根據習慣不同,可能會有兩種方式退出整個應用程序:一種是按Home鍵直接退到桌面;另一種是從應用程序的退出按鈕或者按Back鍵退出程序。那麼從系統的角度來說,這兩種方式有什麼區別呢?按Home鍵,應用程序並沒有被關閉,而是成為了後台應用程序。按Back鍵,一般來說,應用程序關閉了,但是進程並沒有被殺死,而是成為了空進程(程序本身對退出做了特殊處理的不考慮在內)。

  Android系統已經做了大量進程管理的工作,這些已經可以滿足用戶的需求。個人建議,應用程序在退出應用的時候不需要手動殺死自己所在的進程。對於應用程序本身的進程管理,交給Android系統來處理就可以了。應用程序需要做的,是盡量做好程序本身的內存管理工作。

  一般來說,如果能夠獲得Bitmap對象的引用,就需要及時的調用Bitmap的recycle()方法來釋放Bitmap占用的內存空間,而不要等Android系統來進行釋放。

  下面是釋放Bitmap的示例代碼片段。

  // 先判斷是否已經回收

  if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){

  // 回收並且置為null

  bitmap.recycle();

  bitmap = null;

  }

  System.gc();

  從上面的代碼可以看到,bitmap.recycle()方法用於回收該Bitmap所占用的內存,接著將bitmap置空,最後使用System.gc()調用一下系統的垃圾回收器進行回收,可以通知垃圾回收器盡快進行回收。這裡需要注意的是,調用System.gc()並不能保證立即開始進行回收過程,而只是為了加快回收的到來。

  如何調用recycle()方法進行回收已經了解了,那什麼時候釋放Bitmap的內存比較合適呢?一般來說,如果代碼已經不再需要使用Bitmap對象了,就可以釋放了。釋放內存以後,就不能再使用該Bitmap對象了,如果再次使用,就會拋出異常。所以一定要保證不再使用的時候釋放。比如,如果是在某個Activity中使用Bitmap,就可以在Activity的onStop()或者onDestroy()方法中進行回收。

  2) 捕獲異常

  因為Bitmap是吃內存大戶,為了避免應用在分配Bitmap內存的時候出現OutOfMemory異常以後Crash掉,需要特別注意實例化Bitmap部分的代碼。通常,在實例化Bitmap的代碼中,一定要對OutOfMemory異常進行捕獲。

  以下是代碼示例。

  Bitmap bitmap = null;

  try {

  // 實例化Bitmap

  bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);

  } catch (OutOfMemoryError e) {

  //

  }

  if (bitmap == null) {

  // 如果實例化失敗 返回默認的Bitmap對象

  return defaultBitmapMap;

  }

  這裡對初始化Bitmap對象過程中可能發生的OutOfMemory異常進行了捕獲。如果發生了OutOfMemory異常,應用不會崩潰,而是得到了一個默認的Bitmap圖。

  經驗分享:

  很多開發者會習慣性的在代碼中直接捕獲Exception。但是對於OutOfMemoryError來說,這樣做是捕獲不到的。因為OutOfMemoryError是一種Error,而不是Exception。在此僅僅做一下提醒,避免寫錯代碼而捕獲不到OutOfMemoryError。

  3) 緩存通用的Bitmap對象

  有時候,可能需要在一個Activity裡多次用到同一張圖片。比如一個Activity會展示一些用戶的頭像列表,而如果用戶沒有設置頭像的話,則會顯示一個默認頭像,而這個頭像是位於應用程序本身的資源文件中的。

  如果有類似上面的場景,就可以對同一Bitmap進行緩存。如果不進行緩存,盡管看到的是同一張圖片文件,但是使用BitmapFactory類的方法來實例化出來的Bitmap,是不同的Bitmap對象。緩存可以避免新建多個Bitmap對象,避免內存的浪費。

  經驗分享:

  Web開發者對於緩存技術是很熟悉的。其實在Android應用開發過程中,也會經常使用緩存的技術。這裡所說的緩存有兩個級別,一個是硬盤緩存,一個是內存緩存。比如說,在開發網絡應用過程中,可以將一些從網絡上獲取的數據保存到SD卡中,下次直接從SD卡讀取,而不從網絡中讀取,從而節省網絡流量。這種方式就是硬盤緩存。再比如,應用程序經常會使用同一對象,也可以放到內存中緩存起來,需要的時候直接從內存中讀取。這種方式就是內存緩存。

  4) 壓縮圖片

  如果圖片像素過大,使用BitmapFactory類的方法實例化Bitmap的過程中,需要大於8M的內存空間,就必定會發生OutOfMemory異常。這個時候該如何處理呢?如果有這種情況,則可以將圖片縮小,以減少載入圖片過程中的內存的使用,避免異常發生。

  使用BitmapFactory.Options設置inSampleSize就可以縮小圖片。屬性值inSampleSize表示縮略圖大小為原始圖片大小的幾分之一。即如果這個值為2,則取出的縮略圖的寬和高都是原始圖片的1/2,圖片的大小就為原始大小的1/4。

  如果知道圖片的像素過大,就可以對其進行縮小。那麼如何才知道圖片過大呢?

  使用BitmapFactory.Options設置inJustDecodeBounds為true後,再使用decodeFile()等方法,並不會真正的分配空間,即解碼出來的Bitmap為null,但是可計算出原始圖片的寬度和高度,即options.outWidth和options.outHeight。通過這兩個值,就可以知道圖片是否過大了。

  BitmapFactory.Options opts = new BitmapFactory.Options();

  // 設置inJustDecodeBounds為true

  opts.inJustDecodeBounds = true;

  // 使用decodeFile方法得到圖片的寬和高

  BitmapFactory.decodeFile(path, opts);

  // 打印出圖片的寬和高

  Log.d("example", opts.outWidth + "," + opts.outHeight);

  在實際項目中,可以利用上面的代碼,先獲取圖片真實的寬度和高度,然後判斷是否需要跑縮小。如果不需要縮小,設置inSampleSize的值為1。如果需要縮小,則動態計算並設置inSampleSize的值,對圖片進行縮小。需要注意的是,在下次使用BitmapFactory的decodeFile()等方法實例化Bitmap對象前,別忘記將opts.inJustDecodeBound設置回false。否則獲取的bitmap對象還是null。

  經驗分享:

  如果程序的圖片的來源都是程序包中的資源,或者是自己服務器上的圖片,圖片的大小是開發者可以調整的,那麼一般來說,就只需要注意使用的圖片不要過大,並且注意代碼的質量,及時回收Bitmap對象,就能避免OutOfMemory異常的發生。

  如果程序的圖片來自外界,這個時候就特別需要注意OutOfMemory的發生。一個是如果載入的圖片比較大,就需要先縮小;另一個是一定要捕獲異常,避免程序Crash。

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