Android 的緩存技術(shù)

一個(gè)優(yōu)秀的應(yīng)用首先它的用戶體驗(yàn)是優(yōu)秀的冀泻，在 Android 應(yīng)用中恰當(dāng)?shù)氖褂镁彺婕夹g(shù)不僅可以緩解服務(wù)器壓力還可以優(yōu)化用戶的使用體驗(yàn)迁客，減少用戶流量的使用席怪。在 Android 中緩存分為內(nèi)存緩存和磁盤(pán)緩存兩種：

內(nèi)存緩存

• 讀取速度快
• 可分配空間小
• 有被系統(tǒng)回收風(fēng)險(xiǎn)
• 應(yīng)用退出就沒(méi)有了，無(wú)法做到離線緩存

磁盤(pán)緩存

• 讀取速度比內(nèi)存緩存慢
• 可分配空間較大
• 不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)內(nèi)存緊張而被系統(tǒng)回收
• 退出應(yīng)用緩存仍然存在（緩存在應(yīng)用對(duì)應(yīng)的磁盤(pán)目錄中卸載時(shí)會(huì)一同清理，緩存在其他位置卸載會(huì)有殘留）
  本文主要介紹磁盤(pán)緩存具篇，并以緩存 MVPDemo 中的知乎日?qǐng)?bào)新聞條目作為事例展示如何使用磁盤(pán)緩存對(duì)新聞列表進(jìn)行緩存拳氢。

DiskLruCache

DiskLruCache 是 JakeWharton 大神在 github 上的一個(gè)開(kāi)源庫(kù)募逞，代碼量并不多。與谷歌官方的內(nèi)存緩存策略LruCache 相對(duì)應(yīng)馋评，DiskLruCache 也遵從于 LRU（Least recently used 最近最少使用）算法放接，只不過(guò)存儲(chǔ)位置在磁盤(pán)上。雖然在谷歌的文檔中有提到但 DiskLruCache 并未集成到官方的 API中留特，使用的話按照 github 庫(kù)中的方式集成就行纠脾。
DiskLruCache 使用時(shí)需要注意：

• 每一條緩存都有一個(gè) String 類型的 key 與之對(duì)應(yīng)，每一個(gè) key 中的值都必須滿足 [a-z0-9_-]{1,120}的規(guī)則即數(shù)字大小寫(xiě)字母長(zhǎng)度在1-120之間蜕青，所以推薦將字符串譬如圖片的 url 等進(jìn)行 MD5 加密后作為 key苟蹈。
• DiskLruCache 的數(shù)據(jù)是緩存在文件系統(tǒng)的某一目錄中的，這個(gè)目錄必須是唯一對(duì)應(yīng)某一條緩存的右核，緩存可能會(huì)重寫(xiě)和刪除目錄中的文件慧脱。多個(gè)進(jìn)程同一時(shí)間使用同一個(gè)緩存目錄會(huì)出錯(cuò)。
• DiskLruCache 遵從 LRU 算法贺喝，當(dāng)緩存數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定的極限值時(shí)將會(huì)后臺(tái)自動(dòng)按照 LRU 算法移除緩存直到滿足存下新的緩存不超過(guò)極限值菱鸥。
• 一條緩存記錄一次只能有一個(gè) editor 宗兼，如果值不可編輯將會(huì)返回一個(gè)空值。
• 當(dāng)一條緩存創(chuàng)建時(shí)采缚，應(yīng)該提供完整的值针炉，如果是空值的話使用占位符代替。
• 如果文件從文件系統(tǒng)中丟失扳抽，相應(yīng)的條目將從緩存中刪除篡帕。如果寫(xiě)入緩存值時(shí)出錯(cuò)，編輯將失敗贸呢。

使用方法

打開(kāi)緩存

DiskLruCache 不能使用 new 的方式創(chuàng)建镰烧，創(chuàng)建一個(gè)緩存對(duì)象方式如下：

/**
*參數(shù)說(shuō)明
*
*cacheFile 緩存文件的存儲(chǔ)路徑
*appVersion 應(yīng)用版本號(hào)。DiskLruCache 認(rèn)為應(yīng)用版本更新后所有的數(shù)據(jù)都因該從服務(wù)器重新拉取楞陷，因此需要版本號(hào)進(jìn)行判斷
*1 每條緩存條目對(duì)應(yīng)的值的個(gè)數(shù)怔鳖，這里設(shè)置為1個(gè)。
*Constants.CACHE_MAXSIZE 我自己定義的常量類中的值表示換粗的最大存儲(chǔ)空間
**/
DiskLruCache mDiskLruCache = DiskLruCache.open(cacheFile, appVersion, 1, Constants.CACHE_MAXSIZE);

存入緩存

DiskLruCache 存緩存是通過(guò) DiskLruCache.Editor 處理的：

/**
 *此處是為代碼固蛾，實(shí)際使用還需要 try catch 處理可能出現(xiàn)的異常
 *
 **/
String key = getMD5Result(key);
DiskLruCache.Editor editor = mDiskLruCache.edit(key);
OutputStream os = editor.newOutputStream(0);
//此處存的一個(gè) 新聞對(duì)象因此用 ObjectOutputStream
ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(os);
outputStream.writeObject(stories);
//別忘了關(guān)閉流和提交編輯
outputStream.close();
editor.commit();

取出緩存

DiskLruCache 取緩存是通過(guò) DiskLruCache.Snapshot 處理的：

/**
 *此處是為代碼结执，實(shí)際使用還需要 try catch 處理可能出現(xiàn)的異常
 *
 **/
String key = getMD5Result(key);
//通過(guò)設(shè)置的 key 去獲取縮略對(duì)象
DiskLruCache.Snapshot snapshot = mDiskLruCache.get(key);
//通過(guò) SnapShot 對(duì)象獲取流數(shù)據(jù)
InputStream in = snapshot.getInputStream(0);
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
//將流數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 Object 對(duì)象
ArrayList<ZhihuStory> stories = (ArrayList<ZhihuStory>) ois.readObject();

使用 DiskLruCache 進(jìn)行磁盤(pán)緩存基本流程就這樣，開(kāi)——>存 或者 開(kāi)——>取艾凯。

完整流程的代碼

    //使用rxandroid+retrofit進(jìn)行請(qǐng)求
    public void loadDataByRxandroidRetrofit() {
        mINewsListActivity.showProgressBar();
        Subscription subscription = ApiManager.getInstence().getDataService()
                .getZhihuDaily()
                .map(new Func1<ZhiHuDaily, ArrayList<ZhihuStory>>() {
                    @Override
                    public ArrayList<ZhihuStory> call(ZhiHuDaily zhiHuDaily) {
                        ArrayList<ZhihuStory> stories = zhiHuDaily.getStories();
                        if (stories != null) {
                            //加載成功后將數(shù)據(jù)緩存倒本地(demo 中只有一頁(yè)献幔，實(shí)際使用時(shí)根據(jù)需求選擇是否進(jìn)行緩存)
                            makeCache(zhiHuDaily.getStories());
                        }
                        return stories;
                    }
                })
                //設(shè)置事件觸發(fā)在非主線程
                .subscribeOn(Schedulers.io())
                //設(shè)置事件接受在UI線程以達(dá)到UI顯示的目的
                .observeOn(AndroidSchedulers.mainThread())
                .subscribe(new Subscriber<ArrayList<ZhihuStory>>() {
                    @Override
                    public void onCompleted() {
                        mINewsListActivity.hidProgressBar();
                    }

                    @Override
                    public void onError(Throwable e) {
                        mINewsListActivity.getDataFail("", e.getMessage());
                    }

                    @Override
                    public void onNext(ArrayList<ZhihuStory> stories) {
                        mINewsListActivity.getDataSuccess(stories);
                    }
                });
        //綁定觀察對(duì)象，注意在界面的ondestory或者onpouse方法中調(diào)用presenter.unsubcription();
        addSubscription(subscription);
    }
    
    //生成Cache
    private void makeCache(ArrayList<ZhihuStory> stories) {
        File cacheFile = getCacheFile(MyApplication.getContext(), Constants.ZHIHUCACHE);
        DiskLruCache diskLruCache = DiskLruCache.open(cacheFile, MyApplication.getAppVersion(), 1, Constants.CACHE_MAXSIZE);
        try {
            //使用MD5加密后的字符串作為key趾诗，避免key中有非法字符
            String key = SecretUtil.getMD5Result(Constants.ZHIHUSTORY_KEY);
            DiskLruCache.Editor editor = diskLruCache.edit(key);
            if (editor != null) {
                ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(editor.newOutputStream(0));
                outputStream.writeObject(stories);
                outputStream.close();
                editor.commit();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //加載Cache
    public void loadCache() {
        File cacheFile = getCacheFile(MyApplication.getContext(), Constants.ZHIHUCACHE);
        DiskLruCache diskLruCache = DiskLruCache.open(cacheFile, MyApplication.getAppVersion(), 1, Constants.CACHE_MAXSIZE);
        String key = SecretUtil.getMD5Result(Constants.ZHIHUSTORY_KEY);
        try {
            DiskLruCache.Snapshot snapshot = diskLruCache.get(key);
            if (snapshot != null) {
                InputStream in = snapshot.getInputStream(0);
                ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
                try {
                    ArrayList<ZhihuStory> stories = (ArrayList<ZhihuStory>) ois.readObject();
                    if (stories != null) {
                        mINewsListActivity.getDataSuccess(stories);
                    } else {
                        mINewsListActivity.getDataFail("", "無(wú)數(shù)據(jù)");
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    //獲取Cache 存儲(chǔ)目錄
    private  File getCacheFile(Context context, String uniqueName) {
        String cachePath = null;
        if ((Environment.MEDIA_MOUNTED.equals(Environment.getExternalStorageState())
                || !Environment.isExternalStorageRemovable())
                && context.getExternalCacheDir() != null) {
            cachePath = context.getExternalCacheDir().getPath();
        } else {
            cachePath = context.getCacheDir().getPath();
        }
        return new File(cachePath + File.separator + uniqueName);
    }

上面的代碼跑通流程存 Cache 取 Cache 是沒(méi)有問(wèn)題的蜡感，但是這么寫(xiě)肯定是不優(yōu)雅的！兩年前的我可能會(huì)將這樣的代碼作為發(fā)布代碼恃泪。

方法封裝郑兴，優(yōu)雅的使用

既有 key 又有 value 還有 Editor 的你想到了什么？應(yīng)該是 SharePreferences 吧贝乎！在 MVPDemo 中我構(gòu)建了一個(gè) DiskLruCacheManager 類來(lái)封裝 Cache 的存取情连。代碼就不貼了，大家自行在 demo 中查看 DiskManager 類览效，我只說(shuō)一下怎么使用它來(lái)存取 Cache：

存取都一樣需要先拿到 DiskManager 的實(shí)例

DiskCacheManager manager = new DiskCacheManager(MyApplication.getContext(), Constants.ZHIHUCACHE);

然后通過(guò) manager 的公共方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的存让删摺：

manager.flush() 方法推薦在需要緩存的界面的 onpause() 方法中調(diào)用朽肥，它的作用是同步緩存的日志文件，沒(méi)必要每次緩存都調(diào)用

最后

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