Android 框架練成教你打造高效的圖片加載框架

時間 2019-12-05

原文原文鏈接

一、概述

優秀的圖片加載框架不要太多，什麼UIL , Volley ,Picasso,Imageloader等等。可是做爲一名合格的程序猿，必須懂其中的實現原理，因而乎，今天我就帶你們一塊兒來設計一個加載網絡、本地的圖片框架。有人可能會說，本身寫會不會很渣，運行效率，內存溢出神馬的。放心，咱們拿demo說話，拼得就是速度，奏事這麼任性。html

好了，若是你看過以前的博文，相似Android Handler 異步消息處理機制的妙用建立強大的圖片加載類，可能會對接下來文章理解會有很大的幫助。沒有的話，就跟我往下繼續走吧，也不要去看了。java

關於加載本地圖片，固然了，我手機圖片比較少，7000來張：android

一、首先確定不能內存溢出，可是尼瑪如今像素那麼高，怎麼才能保證呢？我相信利用LruCache統一管理你的圖片是個不二的選擇，全部的圖片從LruCache裏面取，保證全部的圖片的內存不會超過預設的空間。緩存

二、加載速度要剛剛的，我一用力，滑動到3000張的位置，你要是還在從第一張給我加載，尼瑪，你覺得我打dota呢。因此咱們須要引入加載策略，咱們不能FIFO，咱們選擇LIFO，當前呈現給用戶的，最新加載；當前未呈現的，選擇加載。微信

三、使用方便。通常圖片都會使用GridView做爲控件，在getView裏面進行圖片加載，固然了爲了避免錯亂，可能還須要用戶去本身setTag，本身寫回調設置圖片。固然了，咱們不須要這麼麻煩，一句話IoadImage(imageview,path）便可，剩下的請交給咱們的圖片加載框架處理。網絡

作到以上幾點，關於本地的圖片加載應該就木有什麼問題了。架構

關於加載網絡圖片，其實原理差很少，就多了個是否啓用硬盤緩存的選項，若是啓用了，加載時，先從內存中查找，而後從硬盤上找，最後去網絡下載。下載完成後，別忘了寫入硬盤，加入內存緩存。若是沒有啓用，那麼就直接從網絡壓縮獲取，加入內存便可。app

二、效果圖

終於扯完了，接下來，簡單看個效果圖，關於加載本地圖片的效果圖：能夠從Android 超高仿微信圖片選擇器圖片該這麼加載這篇博客中下載Demo運行。框架

下面演示一個網絡加載圖片的例子:異步

80多張從網絡加載的圖片，能夠看到我直接拖到最後，基本是呈如今用戶眼前的最早加載，要是從第一張到80多，估計也是醉了。

此外：圖片來自老郭的博客，感謝！！！ps:若是你以爲圖片不勁爆，Day Day Up找老郭去。

三、徹底解析

一、關於圖片的壓縮

不論是從網絡仍是本地的圖片，加載都須要進行壓縮，而後顯示：

用戶要你壓縮顯示，會給咱們什麼？一個imageview，一個path，咱們的職責就是壓縮完成後顯示上去。

一、本地圖片的壓縮

a、得到imageview想要顯示的大小

想要壓縮，咱們第一步應該是得到imageview想要顯示的大小，沒大小確定沒辦法壓縮？

那麼如何得到imageview想要顯示的大小呢？

[java] view plain copy

/**
* 根據ImageView獲適當的壓縮的寬和高
*
* @param imageView
* @return
*/
public static ImageSize getImageViewSize(ImageView imageView)
{
ImageSize imageSize = new ImageSize();
DisplayMetrics displayMetrics = imageView.getContext().getResources()
.getDisplayMetrics();
LayoutParams lp = imageView.getLayoutParams();
int width = imageView.getWidth();// 獲取imageview的實際寬度
if (width <= 0)
{
width = lp.width;// 獲取imageview在layout中聲明的寬度
}
if (width <= 0)
{
// width = imageView.getMaxWidth();// 檢查最大值
width = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxWidth");
}
if (width <= 0)
{
width = displayMetrics.widthPixels;
}
int height = imageView.getHeight();// 獲取imageview的實際高度
if (height <= 0)
{
height = lp.height;// 獲取imageview在layout中聲明的寬度
}
if (height <= 0)
{
height = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxHeight");// 檢查最大值
}
if (height <= 0)
{
height = displayMetrics.heightPixels;
}
imageSize.width = width;
imageSize.height = height;
return imageSize;
}
public static class ImageSize
{
int width;
int height;
}

能夠看到，咱們拿到imageview之後：

首先企圖經過getWidth獲取顯示的寬；有些時候，這個getWidth返回的是0；

那麼咱們再去看看它有沒有在佈局文件中書寫寬；

若是佈局文件中也沒有精確值，那麼咱們再去看看它有沒有設置最大值；

若是最大值也沒設置，那麼咱們只有拿出咱們的終極方案，使用咱們的屏幕寬度；

總之，不能讓它任性，咱們必定要拿到一個合適的顯示值。

能夠看到這裏或者最大寬度，咱們用的反射，而不是getMaxWidth()；維薩呢，由於getMaxWidth居然要API 16，我也是醉了；爲了兼容性，咱們採用反射的方案。反射的代碼就不貼了。

b、設置合適的inSampleSize

咱們得到想要顯示的大小，爲了什麼，還不是爲了和圖片的真正的寬高作比較，拿到一個合適的inSampleSize，去對圖片進行壓縮麼。

那麼首先應該是拿到圖片的寬和高：

[java] view plain copy

// 得到圖片的寬和高，並不把圖片加載到內存中
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(path, options);

這三行就成功獲取圖片真正的寬和高了，存在咱們的options裏面；

而後咱們就能夠happy的去計算inSampleSize了：

[java] view plain copy

/**
* 根據需求的寬和高以及圖片實際的寬和高計算SampleSize
*
* @param options
* @param width
* @param height
* @return
*/
public static int caculateInSampleSize(Options options, int reqWidth,
int reqHeight)
{
int width = options.outWidth;
int height = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (width > reqWidth || height > reqHeight)
{
int widthRadio = Math.round(width * 1.0f / reqWidth);
int heightRadio = Math.round(height * 1.0f / reqHeight);
inSampleSize = Math.max(widthRadio, heightRadio);
}
return inSampleSize;
}

options裏面存了實際的寬和高；reqWidth和reqHeight就是咱們以前獲得的想要顯示的大小；通過比較，獲得一個合適的inSampleSize;

有了inSampleSize:

[java] view plain copy

options.inSampleSize = ImageSizeUtil.caculateInSampleSize(options,
width, height);
// 使用得到到的InSampleSize再次解析圖片
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path, options);
return bitmap;

通過這幾行，就完成圖片的壓縮了。

上述是本地圖片的壓縮，那麼若是是網絡圖片呢？

二、網絡圖片的壓縮

a、直接下載存到sd卡，而後採用本地的壓縮方案。這種方式當前是在硬盤緩存開啓的狀況下，若是沒有開啓呢？

b、使用BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);

[java] view plain copy

/**
* 根據url下載圖片在指定的文件
*
* @param urlStr
* @param file
* @return
*/
public static Bitmap downloadImgByUrl(String urlStr, ImageView imageview)
{
FileOutputStream fos = null;
InputStream is = null;
try
{
URL url = new URL(urlStr);
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
is = new BufferedInputStream(conn.getInputStream());
is.mark(is.available());
Options opts = new Options();
opts.inJustDecodeBounds = true;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);
//獲取imageview想要顯示的寬和高
ImageSize imageViewSize = ImageSizeUtil.getImageViewSize(imageview);
opts.inSampleSize = ImageSizeUtil.caculateInSampleSize(opts,
imageViewSize.width, imageViewSize.height);
opts.inJustDecodeBounds = false;
is.reset();
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);
conn.disconnect();
return bitmap;
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
} finally
{
try
{
if (is != null)
is.close();
} catch (IOException e)
{
}
try
{
if (fos != null)
fos.close();
} catch (IOException e)
{
}
}
return null;
}

基本和本地壓縮差很少，也是兩次取樣，固然須要注意一點，咱們的is進行了包裝，以即可以進行reset()；直接返回的is是不能使用兩次的。

到此，圖片壓縮說完了。

二、圖片加載框架的架構

咱們的圖片壓縮加載完了，那麼就應該放入咱們的LruCache，而後設置到咱們的ImageView上。

好了，接下來咱們來講說咱們的這個框架的架構；

一、單例，包含一個LruCache用於管理咱們的圖片；

二、任務隊列，咱們每來一次加載圖片的請求，咱們會封裝成Task存入咱們的TaskQueue;

三、包含一個後臺線程，這個線程在第一次初始化實例的時候啓動，而後會一直在後臺運行；任務呢？還記得咱們有個任務隊列麼，有隊列存任務，得有人幹活呀；因此，當每來一次加載圖片請求的時候，咱們同時發一個消息到後臺線程，後臺線程去使用線程池去TaskQueue去取一個任務執行；

四、調度策略；3中說了，後臺線程去TaskQueue去取一個任務，這個任務不是隨便取的，有策略能夠選擇，一個是FIFO，一個是LIFO，我傾向於後者。

好了，基本就這些結構，接下來看咱們具體的實現。

三、具體的實現

一、構造方法

[java] view plain copy

public static ImageLoader getInstance(int threadCount, Type type)
{
if (mInstance == null)
{
synchronized (ImageLoader.class)
{
if (mInstance == null)
{
mInstance = new ImageLoader(threadCount, type);
}
}
}
return mInstance;
}

這個就不用說了，重點看咱們的構造方法

[java] view plain copy

/**
* 圖片加載類
*
* @author zhy
*
*/
public class ImageLoader
{
private static ImageLoader mInstance;
/**
* 圖片緩存的核心對象
*/
private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;
/**
* 線程池
*/
private ExecutorService mThreadPool;
private static final int DEAFULT_THREAD_COUNT = 1;
/**
* 隊列的調度方式
*/
private Type mType = Type.LIFO;
/**
* 任務隊列
*/
private LinkedList<Runnable> mTaskQueue;
/**
* 後臺輪詢線程
*/
private Thread mPoolThread;
private Handler mPoolThreadHandler;
/**
* UI線程中的Handler
*/
private Handler mUIHandler;
private Semaphore mSemaphorePoolThreadHandler = new Semaphore(0);
private Semaphore mSemaphoreThreadPool;
private boolean isDiskCacheEnable = true;
private static final String TAG = "ImageLoader";
public enum Type
{
FIFO, LIFO;
}
private ImageLoader(int threadCount, Type type)
{
init(threadCount, type);
}
/**
* 初始化
*
* @param threadCount
* @param type
*/
private void init(int threadCount, Type type)
{
initBackThread();
// 獲取咱們應用的最大可用內存
int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
int cacheMemory = maxMemory / 8;
mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheMemory)
{
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value)
{
return value.getRowBytes() * value.getHeight();
}
};
// 建立線程池
mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
mTaskQueue = new LinkedList<Runnable>();
mType = type;
mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);
}
/**
* 初始化後臺輪詢線程
*/
private void initBackThread()
{
// 後臺輪詢線程
mPoolThread = new Thread()
{
@Override
public void run()
{
Looper.prepare();
mPoolThreadHandler = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
// 線程池去取出一個任務進行執行
mThreadPool.execute(getTask());
try
{
mSemaphoreThreadPool.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
}
};
// 釋放一個信號量
mSemaphorePoolThreadHandler.release();
Looper.loop();
};
};
mPoolThread.start();
}

在貼構造的時候，順便貼出全部的成員變量；

在構造中咱們調用init，init中能夠設置後臺加載圖片線程數量和加載策略；init中首先初始化後臺線程initBackThread(),能夠看到這個後臺線程，其實是個Looper最終在那不斷的loop，咱們還初始化了一個mPoolThreadHandler用於發送消息到此線程；

接下來就是初始化mLruCache ， mThreadPool ，mTaskQueue 等；

二、loadImage

構造完成之後，固然是使用了，用戶調用loadImage傳入(final String path, final ImageView imageView,final boolean isFromNet)就能夠完成本地或者網絡圖片的加載。

[java] view plain copy

/**
* 根據path爲imageview設置圖片
*
* @param path
* @param imageView
*/
public void loadImage(final String path, final ImageView imageView,
final boolean isFromNet)
{
imageView.setTag(path);
if (mUIHandler == null)
{
mUIHandler = new Handler()
{
public void handleMessage(Message msg)
{
// 獲取獲得圖片，爲imageview回調設置圖片
ImgBeanHolder holder = (ImgBeanHolder) msg.obj;
Bitmap bm = holder.bitmap;
ImageView imageview = holder.imageView;
String path = holder.path;
// 將path與getTag存儲路徑進行比較
if (imageview.getTag().toString().equals(path))
{
imageview.setImageBitmap(bm);
}
};
};
}
// 根據path在緩存中獲取bitmap
Bitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);
if (bm != null)
{
refreashBitmap(path, imageView, bm);
} else
{
addTask(buildTask(path, imageView, isFromNet));
}
}

首先咱們爲imageview.setTag；而後初始化一個mUIHandler，不用猜，這個mUIHandler用戶更新咱們的imageview，由於這個方法確定是主線程調用的。

而後調用：getBitmapFromLruCache(path);根據path在緩存中獲取bitmap；若是找到那麼直接去設置咱們的圖片；

[java] view plain copy

private void refreashBitmap(final String path, final ImageView imageView,
Bitmap bm)
{
Message message = Message.obtain();
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = bm;
holder.path = path;
holder.imageView = imageView;
message.obj = holder;
mUIHandler.sendMessage(message);
}

能夠看到，若是找到圖片，則直接使用UIHandler去發送一個消息，固然了攜帶了一些必要的參數，而後UIHandler的handleMessage中完成圖片的設置；

handleMessage中拿到path,bitmap,imageview；記得必需要：

// 將path與getTag存儲路徑進行比較
if (imageview.getTag().toString().equals(path))
{
imageview.setImageBitmap(bm);
}

不然會形成圖片混亂。

若是沒找到，則經過buildTask去新建一個任務，在addTask到任務隊列。

buildTask就比較複雜了，由於還涉及到本地和網絡，因此咱們先看addTask代碼：

[java] view plain copy

private synchronized void addTask(Runnable runnable)
{
mTaskQueue.add(runnable);
// if(mPoolThreadHandler==null)wait();
try
{
if (mPoolThreadHandler == null)
mSemaphorePoolThreadHandler.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
mPoolThreadHandler.sendEmptyMessage(0x110);
}

很簡單，就是runnable加入TaskQueue，與此同時使用mPoolThreadHandler（這個handler還記得麼，用於和咱們後臺線程交互。）去發送一個消息給後臺線程，叫它去取出一個任務執行；具體代碼：

[java] view plain copy

mPoolThreadHandler = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
// 線程池去取出一個任務進行執行
mThreadPool.execute(getTask());

直接使用mThreadPool線程池，而後使用getTask去取一個任務。

[java] view plain copy

/**
* 從任務隊列取出一個方法
*
* @return
*/
private Runnable getTask()
{
if (mType == Type.FIFO)
{
return mTaskQueue.removeFirst();
} else if (mType == Type.LIFO)
{
return mTaskQueue.removeLast();
}
return null;
}

getTask代碼也比較簡單，就是根據Type從任務隊列頭或者尾進行取任務。

如今你會不會好奇，任務裏面到底什麼代碼？其實咱們也就剩最後一段代碼了buildTask

[java] view plain copy

/**
* 根據傳入的參數，新建一個任務
*
* @param path
* @param imageView
* @param isFromNet
* @return
*/
private Runnable buildTask(final String path, final ImageView imageView,
final boolean isFromNet)
{
return new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
Bitmap bm = null;
if (isFromNet)
{
File file = getDiskCacheDir(imageView.getContext(),
md5(path));
if (file.exists())// 若是在緩存文件中發現
{
Log.e(TAG, "find image :" + path + " in disk cache .");
bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),
imageView);
} else
{
if (isDiskCacheEnable)// 檢測是否開啓硬盤緩存
{
boolean downloadState = DownloadImgUtils
.downloadImgByUrl(path, file);
if (downloadState)// 若是下載成功
{
Log.e(TAG,
"download image :" + path
+ " to disk cache . path is "
+ file.getAbsolutePath());
bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),
imageView);
}
} else
// 直接從網絡加載
{
Log.e(TAG, "load image :" + path + " to memory.");
bm = DownloadImgUtils.downloadImgByUrl(path,
imageView);
}
}
} else
{
bm = loadImageFromLocal(path, imageView);
}
// 三、把圖片加入到緩存
addBitmapToLruCache(path, bm);
refreashBitmap(path, imageView, bm);
mSemaphoreThreadPool.release();
}
};
}
private Bitmap loadImageFromLocal(final String path,
final ImageView imageView)
{
Bitmap bm;
// 加載圖片
// 圖片的壓縮
// 一、得到圖片須要顯示的大小
ImageSize imageSize = ImageSizeUtil.getImageViewSize(imageView);
// 二、壓縮圖片
bm = decodeSampledBitmapFromPath(path, imageSize.width,
imageSize.height);
return bm;
}

咱們新建任務，說明在內存中沒有找到緩存的bitmap；咱們的任務就是去根據path加載壓縮後的bitmap返回便可，而後加入LruCache，設置回調顯示。

首先咱們判斷是不是網絡任務？

若是是，首先去硬盤緩存中找一下，（硬盤中文件名爲：根據path生成的md5爲名稱）。

若是硬盤緩存中沒有，那麼去判斷是否開啓了硬盤緩存：

開啓了的話：下載圖片，使用loadImageFromLocal本地加載圖片的方式進行加載（壓縮的代碼前面已經詳細說過）；

若是沒有開啓：則直接從網絡獲取（壓縮獲取的代碼，前面詳細說過）；

若是不是網絡圖片：直接loadImageFromLocal本地加載圖片的方式進行加載

通過上面，就得到了bitmap；而後加入addBitmapToLruCache，refreashBitmap回調顯示圖片。

[java] view plain copy

/**
* 將圖片加入LruCache
*
* @param path
* @param bm
*/
protected void addBitmapToLruCache(String path, Bitmap bm)
{
if (getBitmapFromLruCache(path) == null)
{
if (bm != null)
mLruCache.put(path, bm);
}
}

到此，咱們全部的代碼就分析完成了；

緩存的圖片位置：在SD卡的Android/data/項目packageName/cache中：

不過有些地方須要注意：就是在代碼中，你會看到一些信號量的身影：

第一個：mSemaphorePoolThreadHandler = new Semaphore(0); 用於控制咱們的mPoolThreadHandler的初始化完成，咱們在使用mPoolThreadHandler會進行判空，若是爲null，會經過mSemaphorePoolThreadHandler.acquire()進行阻塞；當mPoolThreadHandler初始化結束，咱們會調用.release();解除阻塞。

第二個：mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);這個信號量的數量和咱們加載圖片的線程個數一致；每取一個任務去執行，咱們會讓信號量減一；每完成一個任務，會讓信號量+1，再去取任務；目的是什麼呢？爲何當咱們的任務到來時，若是此時在沒有空閒線程，任務則一直添加到TaskQueue中，當線程完成任務，能夠根據策略去TaskQueue中去取任務，只有這樣，咱們的LIFO纔有意義。

到此，咱們的圖片加載框架就結束了，你能夠嘗試下加載本地，或者去加載網絡大量的圖片，拼一拼加載速度~~~