释放图片性能的玄妙之旅：Android 图片优化指南

2023-11-20 10:17:47

图片优化之旅：释放 Android 应用程序性能

一、图像压缩：以柔克刚的艺术

在 Android 开发中，图像压缩是优化之道的第一步。通过减小图像文件大小，我们可以减轻内存负担，加快加载速度。Android 中常用的压缩方式包括：

- 有损压缩： JPEG、PNG 采用此方式，通过降低图像质量来大幅缩减文件大小。

- 无损压缩： WebP、PNG-8 采用此方式，在不损失图像质量的情况下，适度减小文件大小。

代码示例：

Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath);
Bitmap compressedBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(compressedBitmap);
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);
bitmap.recycle(); // 回收原始位图以释放内存

ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
compressedBitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 80, stream); // 使用 PNG-8 无损压缩，质量为 80%

二、缓存机制：轻装上阵，未雨绸缪

缓存机制犹如武林中的一套轻功秘笈。通过将加载过的图片缓存起来，我们可以避免重复加载，大幅提升图片呈现速度。Android 提供了多种缓存工具：

- LruCache： 内存中最近最少使用的缓存，有效控制内存占用。

- DiskLruCache： 磁盘上的缓存，存放较大的图片或长时间不使用的图片。

代码示例：

private LruCache<String, Bitmap> memoryCache;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);

    // 初始化内存缓存，设置缓存大小为可用内存的 1/4
    int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory() / 4);
    memoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(maxMemory) {
        @Override
        protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
            return value.getByteCount();
        }
    };
}

private Bitmap getBitmapFromCache(String key) {
    return memoryCache.get(key);
}

private void putBitmapToCache(String key, Bitmap bitmap) {
    memoryCache.put(key, bitmap);
}

三、异步加载：后发制人，伺机而动

异步加载技术宛如暗夜中的刺客，静待时机，在不影响主线程的情况下加载图片。Android 中的异步加载利器有：

- AsyncTask： 古老的异步任务，简单易用，但有线程管理上的局限。

- RxJava： 强大的响应式编程库，提供丰富的操作符，让异步加载更加灵活。

- 协程： 现代化的异步编程方式，语法简洁，性能卓越。

代码示例：

// 使用 AsyncTask
class ImageLoaderTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {

    @Override
    protected Bitmap doInBackground(String... params) {
        return loadImageFromUrl(params[0]);
    }

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        // 在主线程中更新 UI，显示图片
    }
}

// 使用 RxJava
Disposable disposable = Observable.fromCallable(() -> loadImageFromUrl(imageUrl))
    .subscribeOn(Schedulers.io()) // 在子线程中执行加载图片的操作
    .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread()) // 在主线程中更新 UI，显示图片
    .subscribe();

四、位图缓存：轻盈如羽，点石成金

位图缓存犹如一池碧水，将图片数据以位图形式存储，方便快速取用和修改。Android 中的位图缓存神器有：

- BitmapPool： 系统提供的位图回收池，避免频繁创建和销毁位图。

- Picasso： 强大的图片加载库，自带位图缓存，方便高效。

代码示例：

// 使用 BitmapPool
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inMutable = true; // 设置可变选项，允许位图修改
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath, options);

// 将位图添加到回收池
BitmapPool bitmapPool = BitmapPool.get();
bitmapPool.put(bitmap);

// 使用 Picasso
Picasso.with(this)
    .load(imageUrl)
    .into(imageView);

五、内存占用：审时度势，见好就收

内存占用是图片优化的关键指标。过多的图片占用内存会影响应用的流畅性，甚至引发崩溃。需要时刻监控内存占用，及时清理不必要的图片缓存：

- WeakReference： 对图片对象的弱引用，当内存不足时会被垃圾回收器回收。

- 内存泄漏检测工具： 如 LeakCanary，帮助发现和修复内存泄漏问题。

代码示例：

// 使用 WeakReference
private WeakReference<Bitmap> bitmapWeakReference;

private void loadBitmap() {
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(imagePath);
    bitmapWeakReference = new WeakReference<>(bitmap);
}

private void recycleBitmap() {
    if (bitmapWeakReference != null) {
        Bitmap bitmap = bitmapWeakReference.get();
        if (bitmap != null) {
            bitmap.recycle();
        }
    }
}