Android Academy · Урок

Кэширование и производительность

Основы кэширования в памяти и на диске

«Кэширование и производительность» — бесплатный урок Android Academy на CoddyKit. Это урок 3 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения Android Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс Android Academy содержит 4 уроков всего.

Зачем нужно кэширование

Загрузка и декодирование изображения требуют значительных ресурсов: используются пропускная способность сети, заряд батареи и CPU. Если загружать одно и то же изображение заново при каждом прокручивании списка, приложение работает медленно и расходует трафик.

Кэширование сохраняет декодированные изображения и загруженные байты, поэтому следующий запрос выполняется почти мгновенно. По умолчанию Coil предоставляет два кэша: кэш в памяти (быстрые декодированные растровые изображения) и дисковый кэш (сохраняемые исходные байты).

В этом уроке вы разберётесь, как они работают и как настроить их параметры.

Два уровня: память и диск

Coil проверяет кэши по очереди:

Кэш в памяти: хранит недавно использованные декодированные растровые изображения в RAM. Попадание в этот кэш происходит мгновенно, декодирование не требуется.
Дисковый кэш: хранит исходные загруженные байты на устройстве. Попадание в этот кэш позволяет пропустить сетевой запрос, но декодирование всё равно выполняется.
Сеть: медленный путь, который используется только при отсутствии изображения в обоих кэшах.

Память работает быстро, но имеет небольшой объём и очищается при завершении приложения; диск вмещает больше данных и сохраняется после перезапуска.

Настройка ImageLoader

Кэши находятся в ImageLoader — механизме, который обслуживает каждый запрос. Обычно создают один пользовательский загрузчик и повторно используют его. Здесь размер кэша в памяти задаётся как процент доступной RAM, а размер дискового кэша — как фиксированный объём в байтах.

Единичный загрузчик предотвращает создание дублирующихся кэшей и напрасное расходование памяти.

import android.content.Context
import coil3.ImageLoader
import coil3.disk.DiskCache
import coil3.memory.MemoryCache
import okio.Path.Companion.toOkioPath

fun newImageLoader(context: Context): ImageLoader =
    ImageLoader.Builder(context)
        .memoryCache {
            MemoryCache.Builder()
                .maxSizePercent(context, 0.25) // 25% of app RAM
                .build()
        }
        .diskCache {
            DiskCache.Builder()
                .directory(context.cacheDir.resolve("image_cache").toOkioPath())
                .maxSizeBytes(50L * 1024 * 1024) // 50 MB
                .build()
        }
        .build()

Предоставление единого загрузчика

Coil 3 позволяет задать один загрузчик для всего приложения, реализовав SingletonImageLoader.Factory в классе Application. После этого каждый AsyncImage использует его автоматически, и передавать загрузчик при каждом вызове не нужно.

import android.app.Application
import coil3.ImageLoader
import coil3.PlatformContext
import coil3.SingletonImageLoader

class MyApp : Application(), SingletonImageLoader.Factory {
    override fun newImageLoader(context: PlatformContext): ImageLoader =
        ImageLoader.Builder(context)
            .crossfade(true)
            .build()
}

Управление политиками кэширования

Для каждого запроса можно включить или отключить кэширование с помощью memoryCachePolicy и diskCachePolicy. Доступны политики ENABLED, READ_ONLY, WRITE_ONLY и DISABLED.

Например, отключите кэш в памяти для больших одноразовых изображений, которые не нужно хранить в RAM, или отключите дисковый кэш для конфиденциального содержимого.

import android.content.Context
import coil3.request.CachePolicy
import coil3.request.ImageRequest

fun noMemoryCacheRequest(context: Context, url: String) =
    ImageRequest.Builder(context)
        .data(url)
        .memoryCachePolicy(CachePolicy.DISABLED)
        .diskCachePolicy(CachePolicy.ENABLED)
        .build()

Изменение размера: не декодируйте огромные растровые изображения

Самая серьёзная ошибка производительности — декодировать фотографию размером 4000x3000 в миниатюру размером 100dp. Это напрасно расходует память и время. По умолчанию Coil подбирает размер растрового изображения по измеренным границам компонуемого элемента, поэтому небольшой AsyncImage декодирует небольшое изображение.

Если размеры известны заранее, можно принудительно задать их с помощью size() в запросе.

import android.content.Context
import coil3.request.ImageRequest
import coil3.size.Size

fun thumbnailRequest(context: Context, url: String) =
    ImageRequest.Builder(context)
        .data(url)
        .size(Size(200, 200)) // decode at most 200x200
        .build()

Стабильные ключи кэша

Coil создаёт ключ кэша на основе данных запроса. Если URL содержит изменяющиеся параметры запроса (например, подписанный токен), одинаковые изображения получают разные ключи и никогда не находятся в кэше.

Задайте явные memoryCacheKey и diskCacheKey, используя стабильную часть данных, например идентификатор изображения, чтобы кэширование работало корректно.

import android.content.Context
import coil3.request.ImageRequest

fun stableKeyRequest(context: Context, id: String, signedUrl: String) =
    ImageRequest.Builder(context)
        .data(signedUrl)
        .memoryCacheKey("image_$id")
        .diskCacheKey("image_$id")
        .build()

Предварительная загрузка изображений

Для более плавной работы можно заранее прогреть кэш, прежде чем изображение будет показано, например предварительно загрузить следующую страницу ленты. Используйте enqueue загрузчика с запросом без целевого размера.

Когда пользователь дойдёт до изображения, оно уже будет в кэше и появится мгновенно.

import android.content.Context
import coil3.ImageLoader
import coil3.request.ImageRequest

fun preload(context: Context, loader: ImageLoader, urls: List<String>) {
    urls.forEach { url ->
        val request = ImageRequest.Builder(context)
            .data(url)
            .build()
        loader.enqueue(request)
    }
}

Очистка кэша

Иногда нужно освободить место или принудительно обновить данные, например после того, как пользователь сменил аватар. Можно очистить кэш в памяти, дисковый кэш или удалить отдельный ключ.

Полная очистка требует много ресурсов, поэтому по возможности удаляйте только нужные ключи.

import coil3.ImageLoader
import coil3.memory.MemoryCache

fun refreshAvatar(loader: ImageLoader, key: String) {
    // Remove one entry so the next load refetches
    loader.memoryCache?.remove(MemoryCache.Key(key))
    loader.diskCache?.remove(key)
}

fun clearAll(loader: ImageLoader) {
    loader.memoryCache?.clear()
    // Disk clearing is heavier; do it sparingly
}

Плавное появление и попадание в кэш

Плавное появление отлично подходит для загрузки по сети, но может казаться медленным, когда изображение сразу берётся из кэша в памяти и могло бы появиться мгновенно. Coil учитывает это: по умолчанию анимация плавного появления пропускается при попадании в кэш памяти и применяется только к действительно загруженным изображениям.

В результате при первой загрузке вы получаете плавное появление, а при прокручивании уже кэшированных изображений — мгновенное отображение без дополнительных действий.

import android.content.Context
import coil3.request.ImageRequest
import coil3.request.crossfade

fun feedRequest(context: Context, url: String) =
    ImageRequest.Builder(context)
        .data(url)
        // Crossfade plays on real loads; memory-cache hits show instantly
        .crossfade(true)
        .build()

Проверка производительности списков

При отображении множества изображений в LazyColumn или сетке соблюдайте следующие правила для плавной прокрутки:

Задавайте каждому изображению фиксированный размер, чтобы Coil декодировал небольшое растровое изображение.
Повторно используйте один единичный ImageLoader, чтобы кэши были общими.
Используйте ContentScale.Crop, чтобы избежать скачков макета.
Сохраняйте ключи кэша неизменными при повторных загрузках.
Позволяйте Coil автоматически отменять запросы для элементов за пределами экрана — не мешайте ему.

import androidx.compose.foundation.lazy.grid.GridCells
import androidx.compose.foundation.lazy.grid.LazyVerticalGrid
import androidx.compose.foundation.lazy.grid.items
import androidx.compose.foundation.layout.aspectRatio
import androidx.compose.ui.Modifier
import androidx.compose.ui.layout.ContentScale
import coil3.compose.AsyncImage

@Composable
fun PhotoGrid(urls: List<String>) {
    LazyVerticalGrid(columns = GridCells.Fixed(3)) {
        items(urls) { url ->
            AsyncImage(
                model = url,
                contentDescription = null,
                contentScale = ContentScale.Crop,
                modifier = Modifier.aspectRatio(1f)
            )
        }
    }
}

Быстрая проверка

Coil проверяет свои кэши перед обращением к сети. Какой кэш при попадании работает быстрее всего, поскольку полностью пропускает декодирование?

Итоги

Вы узнали, как Coil ускоряет работу с изображениями:

Два кэша: в памяти (декодированный, быстрый, небольшой) и на диске (исходные байты, сохраняется, большего объёма).
Настраивайте размеры в пользовательском ImageLoader и предоставляйте один загрузчик через SingletonImageLoader.Factory.
Настраивайте поведение каждого запроса с помощью memoryCachePolicy и diskCachePolicy.
Всегда декодируйте изображение в размере отображения; при необходимости задавайте явный size().
Используйте стабильные ключи кэша, заранее загружайте будущие изображения и удаляйте отдельные ключи для обновления данных.

Далее: перейдём от изображений к воспроизведению аудио и видео.

Часто задаваемые вопросы

Урок «Кэширование и производительность» бесплатный?

Да — полный текст урока «Кэширование и производительность» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс Android Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс Android Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Кэширование и производительность»?

Основы кэширования в памяти и на диске Ты практикуешь Android Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать Android Academy?

Предыдущий опыт не требуется. Android Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 3 из 4.

Сколько времени занимает урок «Кэширование и производительность»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке Android Academy?

Да. Каждый урок Android Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

← Назад к Android Academy