高效使用Bitmaps（二） 後臺加載Bitmap

爲何要在後臺加載Bitmap？

有沒有過這種體驗：你在Android手機上打開了一個帶有含圖片的ListView的頁面，用手猛地一劃，就見那ListView嘎嘎地卡，彷彿每個新的Item都是頂着阻力蹦出來的同樣？看完這篇文章，你將學會怎樣避免這種狀況的發生。

在Android中，使用BitmapFactory.decodeResource(), BitmapFactory.decodeStream() 等方法能夠把圖片加載到Bitmap中。但因爲這些方法是耗時的，因此多數狀況下，這些方法應該放在非UI線程中，不然將有可能致使界面的卡頓，甚至是觸發ANR。

通常狀況下，網絡圖片的加載必須放在後臺線程中；而本地圖片就能夠根據實際狀況自行決定了，若是圖片很少不大的話，也能夠在UI線程中操做來圖個方便。至於谷歌官方的說法，是隻要是從硬盤或者從網絡加載Bitmap，通通不該該在主線程中進行。

基礎操做：使用AsyncTask

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
    private final WeakReference<ImageView> imageViewReference;
    private int data = 0;

    public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
        // Use a WeakReference to ensure the ImageView can be garbage collected
        imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(imageView);
    }

    // Decode image in background.
    @Override
    protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
        data = params[0];
        return decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), data, 100, 100));
    }

    // Once complete, see if ImageView is still around and set bitmap.
    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
            final ImageView imageView = imageViewReference.get();
            if (imageView != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    }
}

以上代碼摘自Android官方文檔，是一個後臺加載Bitmap並在加載完成後自動將Bitmap設置到ImageView的AsyncTask的實現。有了這個AsyncTask以後，異步加載Bitmap只須要下面的簡單代碼：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
    task.execute(resId);
}

而後，一句loadBitmap(R.id.my_image, mImageView) 就能實現本地圖片的異步加載了。

併發操做：在ListView和GridView中進行後臺加載

在實際中，影響性能的每每是ListView和GridView這種包含大量圖片的控件。在滑動過程當中，大量的新圖片在短期內一塊兒被加載，對於沒有進行任何優化的程序，卡頓現象必然會隨之而來。經過使用後臺加載Bitmap的方式，這種問題將被有效解決。具體怎麼作，咱們來看看谷歌推薦的方法。

首先建立一個實現了Drawable接口的類，用來存儲AsyncTask的引用。在本例中，選擇了繼承BitmapDrawable，用來給ImageView設置一個預留的佔位圖，這個佔位圖用於在AsyncTask執行完畢以前的顯示。

static class AsyncDrawable extends BitmapDrawable {
    private final WeakReference<BitmapWorkerTask> bitmapWorkerTaskReference;

    public AsyncDrawable(Resources res, Bitmap bitmap,
            BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask) {
        super(res, bitmap);
        bitmapWorkerTaskReference =
            new WeakReference<BitmapWorkerTask>(bitmapWorkerTask);
    }

    public BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask() {
        return bitmapWorkerTaskReference.get();
    }
}

接下來，和上面相似，依然是使用一個loadBitmap()方法來實現對圖片的異步加載。不一樣的是，要在啓動AsyncTask以前，把AsyncTask傳給AsyncDrawable，而且使用AsyncDrawable爲ImageView設置佔位圖：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
    if (cancelPotentialWork(resId, imageView)) {
        final BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
        final AsyncDrawable asyncDrawable =
                new AsyncDrawable(getResources(), mPlaceHolderBitmap, task);
        imageView.setImageDrawable(asyncDrawable);
        task.execute(resId);
    }
}

而後在Adapter的getView()方法中調用loadBitmap()方法，就能夠爲每一個Item中的ImageView進行圖片的動態加載了。

loadBitmap()方法的代碼中有兩個地方須要注意：第一，cancelPotentialWork()這個方法，它的做用是進行兩項檢查：首先檢查當前是否已經有一個AsyncTask正在爲這個ImageView加載圖片，若是沒有就直接返回true。若是有，再檢查這個Task正在加載的資源是否與本身正要進行加載的資源相同，若是相同，那就沒有必要再進行多一次的加載了，直接返回false；而若是不一樣（爲何會不一樣？文章最後會有解釋），就取消掉這個正在進行的任務，並返回true。第二個須要注意的是，本例中的 BitmapWorkerTask 實際上和上例是有所不一樣的。這兩點咱們分開說，首先咱們看cancelPotentialWork()方法的代碼：

public static boolean cancelPotentialWork(int data, ImageView imageView) {
    final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask = getBitmapWorkerTask(imageView);

    if (bitmapWorkerTask != null) {
        final int bitmapData = bitmapWorkerTask.data;
        if (bitmapData != data) {
            // 取消以前的任務
            bitmapWorkerTask.cancel(true);
        } else {
            // 相同任務已經存在，直接返回false，再也不進行重複的加載
            return false;
        }
    }
    // 沒有Task和ImageView進行綁定，或者Task因爲加載資源不一樣而被取消，返回true
    return true;
}

在cancelPotentialWork()的代碼中，首先使用getBitmapWorkerTask()方法獲取到與ImageView相關聯的Task，而後進行上面所說的判斷。好，咱們接着來看這個getBitmapWorkerTask()是怎麼寫的：

private static BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
   if (imageView != null) {
       final Drawable drawable = imageView.getDrawable();
       if (drawable instanceof AsyncDrawable) {
           final AsyncDrawable asyncDrawable = (AsyncDrawable) drawable;
           return asyncDrawable.getBitmapWorkerTask();
       }
    }
    return null;
}

從代碼中能夠看出，該方法經過imageView獲取到它內部的Drawable對象，若是獲取到了而且該對象爲AsyncDrawable的實例，就調用這個AsyncDrawable的getBitmapWorkerTask()方法來獲取到它對應的Task，也就是經過一個ImageView->Drawable->AsyncTask的鏈來獲取到ImageView所對應的AsyncTask。

好的，cancelPotentialWork()方法分析完了，咱們回到剛纔提到的第二個點：BitmapWorkerTask類的不一樣。這個類的改動在於onPostExecute()方法，具體請看下面代碼：

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
    ...

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        if (isCancelled()) {
            bitmap = null;
        }

        if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
            final ImageView imageView = imageViewReference.get();
            final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask =
                    getBitmapWorkerTask(imageView);
            if (this == bitmapWorkerTask && imageView != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    }
}

從代碼中能夠看出，在後臺加載完Bitmap以後，它 並非直接把Bitmap設置給ImageView，而是先判斷這個ImageView對應的Task是否是本身 （爲何會不一樣？文章最後會有解釋）。若是是本身，纔會執行ImageView的setImageBitmap()方法。到此，一個併發的異步加載ListView（或GridView）中圖片的實現所有完成。

延伸：文中兩個「爲何會不一樣」的解答

首先，簡單說一下ListView中Item和Item對應的View的關係（GridView中同理）。假設一個ListView含有100項，那麼它的100個Item應該分別對應一個View用於顯示，這樣一共是100個View。但Android實際上並無這樣作。出於內存考慮，Android只會爲屏幕上可見的每一個Item分配一個View。用戶滑動ListView，當第一個Item移動到可視範圍外後，他所對應的View將會被系統分配給下一個即將出現的Item。

回到問題。

咱們不妨假設屏幕上顯示了一個ListView，而且它最多能顯示10個Item，而用戶在最頂部的Item（不妨稱他爲第1個Item）使用Task加載Bitmap的時候進行了滑動，而且直到第1個Item消失而第11個Item已經在屏幕底部出現的時候，這個Task尚未加載完成。那麼此時，原先與第1個Item綁定的ImageView已經被從新綁定到了第11個Item上，而且第11個Item觸發了getItem()方法。在getItem()方法中，ImageView第二次使用Task爲本身加載Bitmap，但這時它須要加載的圖片資源已經變了（由第1個Item對應的資源變成了第11個Item對應的資源），所以在cancelPotentialWork()方法執行時會判斷兩個資源不一致。這就是爲何相同ImageView卻對應了不一樣的資源。

同理，一個Task持有了一個ImageView，但因爲這個Task有可能已通過時，所以這個ImageView所對應的Task未必就是這個Task自己，也有多是另外一個更年輕的Task。