Android 那些你所不知道的Bitmap对象详解

我们知道Android系统分配给每个应用程序的内存是有限的,Bitmap作为消耗内存大户,我们对Bitmap的管理稍有不当就可能引发OutOfMemoryError,而Bitmap对象在不同的Android版本中存在一些差异,今天就给大家介绍下这些差异,并提供一些在使用Bitmap的需要注意的地方。
在Android2.3.3(API 10)及之前的版本中,Bitmap对象与其像素数据是分开存储的,Bitmap对象存储在Dalvik heap中,而Bitmap对象的像素数据则存储在Native Memory(本地内存)中或者说Derict Memory(直接内存)中,这使得存储在Native Memory中的像素数据的释放是不可预知的,我们可以调用recycle()方法来对Native Memory中的像素数据进行释放,前提是你可以清楚的确定Bitmap已不再使用了,如果你调用了Bitmap对象recycle()之后再将Bitmap绘制出来,就会出现"Canvas: trying to use a recycled bitmap"错误,而在Android3.0(API 11)之后,Bitmap的像素数据和Bitmap对象一起存储在Dalvik heap中,所以我们不用手动调用recycle()来释放Bitmap对象,内存的释放都交给垃圾回收器来做,也许你会问,为什么我在显示Bitmap对象的时候还是会出现OutOfMemoryError呢?
在说这个问题之前我顺便提一下,在Android2.2(API 8)之前,使用的是Serial垃圾收集器,从名字可以看出这是一个单线程的收集器,这里的”单线程"的意思并不仅仅是使用一个CPU或者一条收集线程去收集垃圾,更重要的是在它进行垃圾收集时,必须暂停其他所有的工作线程,Android2.3之后,这种收集器就被代替了,使用的是并发的垃圾收集器,这意味着我们的垃圾收集线程和我们的工作线程互不影响。
简单的了解垃圾收集器之后,我们对上面的问题举一个简单的例子,假如系统启动了垃圾回收线程去收集垃圾,而此时我们一下子产生大量的Bitmap对象,此时是有可能会产生OutOfMemoryError,因为垃圾回收器首先要判断某个对象是否还存活(JAVA语言判断对象是否存活使用的是根搜索算法 GC Root Tracing),然后利用垃圾回收算法来对垃圾进行回收,不同的垃圾回收器具有不同的回收算法,这些都是需要时间的, 发生OutOfMemoryError的时候,我们要明确到底是因为内存泄露(Memory Leak)引发的还是内存溢出(Memory overflow)引发的,如果是内存泄露我们需要利用工具(比如MAT)查明内存泄露的代码并进行改正,如果不存在泄露,换句话来说就是内存中的对象确实还必须活着,那我们可以看看是否可以通过某种途径,减少对象对内存的消耗,比如我们在使用Bitmap的时候,应该根据View的大小利用BitmapFactory.Options计算合适的inSimpleSize来对Bitmap进行相对应的裁剪,以减少Bitmap对内存的使用,如果上面都做好了还是存在OutOfMemoryError(一般这种情况很少发生)的话,那我们只能调大Dalvik heap的大小了,在Android 3.1以及更高的版本中,我们可以在AndroidManifest.xml的application标签中增加一个值等于“true”的android:largeHeap属性来通知Dalvik虚拟机应用程序需要使用较大的Java Heap,但是我们也不鼓励这么做。
 
在Android 2.3及以下管理Bitmap
从上面我们知道,在Android2.3及以下我们推荐使用recycle()方法来释放内存,我们在使用ListView或者GridView的时候,该在什么时候去调用recycle()呢?这里我们用到引用计数,使用一个变量(dispalyRefCount)来记录Bitmap显示情况,如果Bitmap绘制在View上面displayRefCount加一, 否则就减一, 只有在displayResCount为0且Bitmap不为空且Bitmap没有调用过recycle()的时候,我们才需求对该Bitmap对象进行recycle(),所以我们需要用一个类来包装下Bitmap对象,代码如下

除了上面这个RecycleBitmapDrawable之外呢,我们还需要一个自定义的ImageView来控制什么时候显示Bitmap以及什么时候隐藏Bitmap对象

这个自定类也比较简单,重写了setImageDrawable()方法,在这个方法中我们先获取ImageView上面的图片,然后通知之前显示在ImageView的Drawable不在显示了,Drawable会判断是否需要调用recycle(),当View从Window脱离的时候会回调onDetachedFromWindow(),我们在这个方法中回收显示在ImageView的图片,具体的使用方法

只需要用RecycleBitmapDrawable包装Bitmap对象,然后设置到ImageView上面就可以啦,具体的内存释放我们不需要管,是不是很方便呢?这是在Android2.3以及以下的版本管理Bitmap的内存。
 
在Android 3.0及以上管理Bitmap
由于在Android3.0及以上的版本中,Bitmap的像素数据也存储在Dalvik heap中,所以内存的管理就直接交给垃圾回收器了,我们并不需要手动的去释放内存,而今天讲的主要是BitmapFactory.Options.inBitmap的这个字段,假如这个字段被设置了,我们在解码Bitmap的时候,他会去重用inBitmap设置的Bitmap,减少内存的分配和释放,提高了应用的性能,然而在Android 4.4之前,BitmapFactory.Options.inBitmap设置的Bitmap必须和我们需要解码的Bitmap的大小一致才行,在Android4.4以后,BitmapFactory.Options.inBitmap设置的Bitmap大于或者等于我们需要解码的Bitmap的大小就OK了,我们先假设一个场景,还是在使用ListView,GridView去加载大量的图片,为了提高应用的效率,我们通常会做相对应的内存缓存和硬盘缓存,这里我们只说内存缓存,而内存缓存官方推荐使用LruCache, 注意LruCache只是起到缓存数据作用,并没有回收内存。一般我们的代码会这么写

 

上面只是一些事例性的代码,将从LruCache中移除的BitmapDrawable对象的弱引用保存在一个set中,然后从set中获取满足BitmapFactory.Options.inBitmap条件的Bitmap对象用来提高解码Bitmap性能,使用如下

 

通过这篇文章你是不是对Bitmap对象有了更进一步的了解,在应用加载大量的Bitmap对象的时候,如果你做到上面几点,我相信应用发生OutOfMemoryError的概率会很小,并且性能会得到一定的提升,我经常会看到一些同学在评价一个图片加载框架好不好的时候,比较片面的以自己使用过程中是否发生OutOfMemoryError来定论,当然经常性的发生OutOfMemoryError你应该先检查你的代码是否存在问题,一般一些比较成熟的框架是不存在很严重的问题,毕竟它也经过很多的考验才被人熟知的,今天的讲解就到这里了,有疑问的同学可以在下面留言!

 

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