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java中Queue、BlockingQueue以及DelayQueue的用法

嚯霍嚯 2023-05-05 阅读 74
缓存面试android

安卓缓存那些事情面试，一篇全部搞定

安卓缓存机制

在这里插入图片描述
1.网络缓存：服务器缓存数据
2.本地持久化缓存：磁盘缓存，数据库db文件,SP xml文件，ACache文件缓存(https://blog.iprac.cn/blogs/285.html)
3.内存缓存：
4.活动缓存：
其中磁盘缓存和内存缓存都涉及到LruCache算法，下面我们一起来研究LruCache算法

LruCache算法

记住2个关键字：近期最少使用原则/LinkedHashMap

https://blog.csdn.net/zenmela2011/article/details/125191137

手写Bitmap的三级缓存

一.为什么Bitmap三级缓存？

  1. 没有缓存的弊端 ：费流量, 加载速度慢
  2. 加入缓存的优点： 省流量，支持离线浏览

二.原理

在这里插入图片描述

思路：

  1. 从内存获取图片, 如果存在, 则显示; 如果不存在, 则从SD卡中获取图片
  2. 从SD卡中获取图片, 如果文件中存在, 显示, 并且添加到内存中; 否则开启网络下载图片
  3. 从网络下载图片, 如果下载成功, 则添加到缓存中, 存入SD卡, 显示图片

三.代码

(1)添加读写SD卡的权限和网络权限

 <uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"></uses-permission>
 <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"></uses-permission>
 <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

(2)操作内存工具类：提供从内存中读写的方法，内存不能持久保存，可能过一会就会被回收掉

 //Lrucache存储工具类
public class LruUtils {
    //TODO 1:实例化LruCache对象
    private LruCache<String,Bitmap> lruCache;
    private long max=Runtime.getRuntime().maxMemory();//获得手机的最大内存
    public LruUtils(){
        lruCache=new LruCache<String,Bitmap>((int)max/8){//给内存大小，一般是最大内存的1/8
            //重写该方法返回每个对象的大小
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                return value.getByteCount();
            }
        };
    }
    //TODO 2：读图片
    public Bitmap getBitmap(String key){
        return lruCache.get(key);
    }
    //TODO 3:存图片
    public  void setBitmap(String key,Bitmap bitmap){
        lruCache.put(key,bitmap);
    }
}

(3)操作SD卡工具类：提供从SD卡中读写的方法

 //TODO 读图片和写图片
public class SDUtils {
    //TODO 1：存图片:bitmap.compress()
    public static void setBitmap(String name,Bitmap bitmap){
        //获取路径存储图片
        if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
            File file=Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES);
            File file1=new File(file,name);
            //存储图片：bitmap对象---->SD卡
            try {
                //参数一 图片的格式 参数二 图片质量 0-100  参数三：输出流
                bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,100,new FileOutputStream(file1));
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    //TODO 2:读图片:BitmapFactory.decodeFile()
    public static Bitmap getBitmap(String name){
        //获取路径存储图片
        if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
            File file=Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES);
            File file1=new File(file,name);
            //读取图片：SD卡-----Bitmap
            return BitmapFactory.decodeFile(file1.getAbsolutePath());

        }
        return null;
    }
}

(3)网络下载工具类：提供下载图片的方法

 //网络获取工具类
public class NetUtils {
    //TODO 获取网络图片
    public static Bitmap getBitmap(String url) throws ExecutionException, InterruptedException {
         return new MyTask().execute(url).get();//get方法获取执行完毕返回的结果Bitmap对象
    }

    static class MyTask extends AsyncTask<String,String,Bitmap>{
        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... strings) {
            String imageUrl = strings[0];
            HttpURLConnection conn = null;
            try {
                URL url = new URL(imageUrl);
                conn = (HttpURLConnection) url.openConnection(); // 打开连接
                conn.setReadTimeout(5000); // 设置读取超时时间
                conn.setConnectTimeout(5000); // 设置连接超时时间
                conn.setRequestMethod("GET"); // 设置请求方式
                if (conn.getResponseCode() == 200) {
                    InputStream is = conn.getInputStream(); // 获取流数据
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is); // 将流数据转成Bitmap对象
                    return bitmap;
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (conn != null) {
                    conn.disconnect(); // 断开连接
                }
            }
            return null;
        }
    }

}

(4)使用三个工具类完成Bitmap的三级缓存

 /*
一。三级缓存
1.运行内存：LruUtils(创建实例,存,读)
2.文件SD
3.网络请求
* */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private ImageView imageView;
    private  LruUtils lruUtils= new LruUtils();//TODO 注意：同一个内存对象

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        imageView=findViewById(R.id.image);
    }

    public void click(View view) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //TODO 1:先从运行内存中读取
        Bitmap bitmap=lruUtils.getBitmap("宋定行");
        if(bitmap!=null){//有图片
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
            Toast.makeText(this, "图片来自内存", Toast.LENGTH_SHORT).show();
        }else{
            //TODO 2:若内存没有去SD卡
            bitmap=SDUtils.getBitmap("宋定行.jpg");
            if(bitmap!=null){
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
                Toast.makeText(this, "图片从SD卡来de", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                //向内存中存储一下
                lruUtils.setBitmap("宋定行",bitmap);
            }else{
                //TODO 3:运行内存和SD卡都没有图片，接下来网络获取
                bitmap=NetUtils.getBitmap("http://upload.cbg.cn/2015/1126/1448506973451.jpg");
                if(bitmap!=null){
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                    Toast.makeText(this, "图片从网络获取", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    //将图片再放到SD卡和内存中
                    SDUtils.setBitmap("宋定行.jpg",bitmap);
                    lruUtils.setBitmap("宋定行",bitmap);
                }else{
                    Toast.makeText(this, "穷玩意检查下你的网吧", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                }
            }
        }
    }
}

Bitmap的二次采样和质量压缩

一.为什么二次采样

在这里插入图片描述

二.哪二次采样

在这里插入图片描述

三.代码:网络请求图片进行尺寸压缩

第一次：获得缩放比例 ，是2的幂次
第二次：根据缩放比例进行压缩

public class Main5Activity extends AppCompatActivity {
    Button bt;
    ImageView imageView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        bt=findViewById(R.id.bt);
        imageView=findViewById(R.id.iv);
        bt.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View view) {
                //网络获取一张大图，进行二次采样之后再放到ImageView
                //https://cdn.duitang.com/uploads/item/201211/24/20121124230042_Bfhim.jpeg
                try {
                    Bitmap bitmap = new MyTask().execute("https://cdn.duitang.com/uploads/item/201211/24/20121124230042_Bfhim.jpeg").get();
                    imageView.setImageBitmap(bitmap);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (ExecutionException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        });
    }
    class MyTask extends AsyncTask<String,Object,Bitmap>{

        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... strings) {
            try {
                URL url = new URL(strings[0]);
                HttpURLConnection urlConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                if(urlConnection.getResponseCode()==200){
                    InputStream inputStream = urlConnection.getInputStream();
                    //将inputStream流存储起来
                    ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
                    byte[] bytes = new byte[1024];
                    int len=0;
                    while((len=inputStream.read(bytes))!=-1){
                        byteArrayOutputStream.write(bytes,0,len);
                    }
                    //桶：网络的图片都放在数组里面了
                    byte[] data = byteArrayOutputStream.toByteArray();
                    //TODO 1：第一次采样：只采边框 计算压缩比例
                    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
                    options.inJustDecodeBounds=true;//设置只采边框
                    BitmapFactory.decodeByteArray(data,0,data.length,options);//采样
                    int outWidth = options.outWidth;//获得原图的宽
                    int outHeight = options.outHeight;//获得原图的高
                    //计算缩放比例
                    int size=1;
                    while(outWidth/size>100||outHeight/size>100){
                        size*=2;
                    }
                    //TODO 2:第二次采样：按照比例才像素
                    options.inJustDecodeBounds=false;//设置只采边框为fasle
                    options.inSampleSize=size;//设置缩放比例
                    Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeByteArray(data,0,data.length,options);//采样
                    return  bitmap;
                }

            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }
    }

}

四.质量压缩

1.方法介绍

Bitmap.compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)
参数一：Bitmap被压缩成的图片格式
参数二：压缩的质量控制，范围0~100
参数三：输出流

2.案例：将一张Bitmap图片采用50%质量压缩到SD卡中

//判断SD卡是否挂载
if(Environment.getExternalStorageState().equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
		//获得SD卡的跟路径
            File file=Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES);
            File file1=new File(file,name);
            //存储图片：bitmap对象---->SD卡
            try {
                //参数一 图片的格式 参数二 图片质量 0-100  参数三：输出流
                bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,50,new FileOutputStream(file1));
            } catch (FileNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

RecyclerView四级缓存

0.先看视频：

https://www.bilibili.com/video/BV1Td4y1g7w7/?spm_id_from=333.880.my_history.page.click

1.概述

我们知道 RecyclerView 其实是继承 ViewGroup 实现的，也就是说它的最根本的功能是可以往 RecyclerView 中添加子 View。如往 LinearLayout 中添加子 View，子 View 就会横向或纵向展开排列。以 LinearLayout 纵向排列为例，当子 View 过多时，超出屏幕部分的子 View 就显示不出来，这时引入一种 滑动机制 来确保所有子 View 都可以展示 (通过 Scroller/ OverScroller 类辅助实现滑动效果)，类似 ScrollerView。当子 View 数量很多时，又会产生另一个新问题 (内存占用大：因为所有子 View 需要同时存在)。但是这种场景下有个特点，即屏幕展示的子 View 有限，大部分子 View 都不可见。所以新增了 View 的复用机制，即通过回收不可见的子 View 并在展示新 View 时进行复用来实现优化。这便是 ListView、RecyclerView 等存在的意义。

RecyclerView 的关联模块：

  • LayoutManager：负责 RecyclerView 中，控制 item 的布局方向
  • Recycler：负责View的缓存。
  • RecyclerView.Adapter：为 RecyclerView 承载数据
  • ItemDecoration：为 RecyclerView 添加分割线
  • ItemAnimator：控制 RecyclerView 中 item 的动画

2.缓存分类

Recycler 负责管理废弃或被 detached 的 item 视图，以便重复利用。先来看下他的四级缓存：
在这里插入图片描述

2.1 Scrap缓存

Scrap 是 RecyclerView 中最轻量的缓存，它不参与滑动时的回收复用，仅作为重新布局时的一种临时缓存。目的是缓存当界面重新布局的前后都出现在屏幕上的ViewHolder，以此省去不必要的重新加载与绑定工作。

  • mAttachedScrap：负责保存将会原封不动的ViewHolder。
  • mChangedScrap：负责保存位置会发生移动的ViewHolder，注意只是位置发生移动，内容仍原封不动。
public final class Recycler {
	// 负责保存将会原封不动的ViewHolder。
    final ArrayList<ViewHolder> mAttachedScrap = new ArrayList<>();
    // 负责保存位置会发生移动的ViewHolder，注意只是位置发生移动，内容仍原封不动。
    ArrayList<ViewHolder> mChangedScrap = null;
}

上面两个 Scrap 缓存的实际应用场景如下图所示在这里插入图片描述

2.2 CachedViews 缓存

CacheView 是以 ViewHolder 为单位，负责在 RecyclerView 列表位置产生变动的时候，对刚刚移出屏幕的 View 进行回收复用的缓存列表。

public final class Recycler {
	// 缓存刚刚移除屏幕的ViewHolder。
	final ArrayList<ViewHolder> mCachedViews = new ArrayList<ViewHolder>();

    private int mRequestedCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE; //DEFAULT_CACHE_SIZE=2
    int mViewCacheMax = DEFAULT_CACHE_SIZE;
}

上面 CachedViews 缓存的实际应用场景如下图所示：
在这里插入图片描述

2.3 ViewCacheExtension 缓存

ViewCacheExtension 是一个由用户自定义的缓存，其定义如下

public abstract static class ViewCacheExtension {

    public abstract View getViewForPositionAndType(
    				@NonNull Recycler recycler, int position, int type);
}

小结：

RecyclerView 调用缓存的顺序， Scrap缓存 -> CacheViews 缓存 -> ViewCacheExtension 缓存 -> RecyclerViewPool 缓存。
ViewCacheExtension 缓存只有取缓存的接口，但是 Recycler 没有对应添加缓存的接口，因此需要自己找场景插入添加缓存的逻辑。

2.4 RecycledViewPool 缓存

在 Srap 和 CacheView 不愿意缓存的时候，都会放入 RecycledViewPool 进行回收。同时，RecycledViewPool 只按照 ViewType 进行区分，只要 ViewType 是相同的，甚至可以在多个 RecyclerView 中进行通用的复用，只要为它们设置同一个RecycledViewPool 就可以了。

public static class RecycledViewPool {
	// 默认最多缓存5个。
    private static final int DEFAULT_MAX_SCRAP = 5;
    SparseArray<ScrapData> mScrap = new SparseArray<>();

    static class ScrapData {
        final ArrayList<ViewHolder> mScrapHeap = new ArrayList<>();
        int mMaxScrap = DEFAULT_MAX_SCRAP;
        long mCreateRunningAverageNs = 0;
        long mBindRunningAverageNs = 0;
    }
}

RecycledViewPool 的数据结构如下图所示，可以缓存 viewType 相同的多个 ViewHolder。
在这里插入图片描述

3、RecyclerView 与 ListView 的区别

ListView：2级缓存
在这里插入图片描述

RecyclerView：4级缓存在这里插入图片描述

4、结合源码分析总结recyclerview的缓存机制

复用机制：
https://www.bilibili.com/video/BV1Yb4y1R7xn?p=2&vd_source=d61c44703fccc74954c692402d0116b8
复用总结：

  1. 从 mChangedScrap 中获取去获取。
  2. 根据 position 依次尝试从 mAttachedScrap、隐藏的列表、mCachedViews 中获取。
  3. 根据 id 依次尝试从 mAttachedScrap、mCachedViews 中获取。
  4. 尝试从我们自定义的 mViewCacheExtension 中去获取。
  5. 根据 ViewType 从缓存池里面获取。
  6. 如果上面都无法获取的话就通过 Adapter.createViewHolder() 来创建ViewHolder。

缓存机制：
缓存总结：

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