Android 框架练成 教你打造高效的图片加载框架
1、概述
优秀的图片加载框架不要太多,什么UIL , Volley ,Picasso,Imageloader等等。但是作为一名合格的程序猿,必须懂其中的实现原理,于是乎,今天我就带大家一起来设计一个加载网络、本地的图片框架。有人可能会说,自己写会不会很渣,运行效率,内存溢出神马的。放心,我们拿demo说话,拼得就是速度,奏事这么任性。
好了,如果你看过之前的博文,类似Android Handler 异步消息处理机制的妙用 创建强大的图片加载类,可能会对接下来文章理解会有很大的帮助。没有的话,就跟我往下继续走吧,也不要去看了。
关于加载本地图片,当然了,我手机图片比较少,7000来张:
1、首先肯定不能内存溢出,但是尼玛现在像素那么高,怎么才能保证呢?我相信利用LruCache统一管理你的图片是个不二的选择,所有的图片从LruCache里面取,保证所有的图片的内存不会超过预设的空间。
2、加载速度要刚刚的,我一用力,滑动到3000张的位置,你要是还在从第一张给我加载,尼玛,你以为我打dota呢。所以我们需要引入加载策略,我们不能FIFO,我们选择LIFO,当前呈现给用户的,最新加载;当前未呈现的,选择加载。
3、使用方便。一般图片都会使用GridView作为控件,在getView里面进行图片加载,当然了为了不错乱,可能还需要用户去自己setTag,自己写回调设置图片。当然了,我们不需要这么麻烦,一句话IoadImage(imageview,path)即可,剩下的请交给我们的图片加载框架处理。
做到以上几点,关于本地的图片加载应该就木有什么问题了。
关于加载网络图片,其实原理差不多,就多了个是否启用硬盘缓存的选项,如果启用了,加载时,先从内存中查找,然后从硬盘上找,最后去网络下载。下载完成后,别忘了写入硬盘,加入内存缓存。如果没有启用,那么就直接从网络压缩获取,加入内存即可。
2、效果图
终于扯完了,接下来,简单看个效果图,关于加载本地图片的效果图:可以从Android 超高仿微信图片选择器 图片该这么加载这篇博客中下载Demo运行。
下面演示一个网络加载图片的例子:
80多张从网络加载的图片,可以看到我直接拖到最后,基本是呈现在用户眼前的最先加载,要是从第一张到80多,估计也是醉了。
此外:图片来自老郭的博客,感谢!!!ps:如果你觉得图片不劲爆,Day Day Up找老郭去。
3、完全解析
1、关于图片的压缩
不管是从网络还是本地的图片,加载都需要进行压缩,然后显示:
用户要你压缩显示,会给我们什么?一个imageview,一个path,我们的职责就是压缩完成后显示上去。
1、本地图片的压缩
a、获得imageview想要显示的大小
想要压缩,我们第一步应该是获得imageview想要显示的大小,没大小肯定没办法压缩?
那么如何获得imageview想要显示的大小呢?
- /**
- * 根据ImageView获适当的压缩的宽和高
- *
- * @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();// 获取imageview的实际宽度
- if (width <= 0)
- {
- width = lp.width;// 获取imageview在layout中声明的宽度
- }
- if (width <= 0)
- {
- // width = imageView.getMaxWidth();// 检查最大值
- width = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxWidth");
- }
- if (width <= 0)
- {
- width = displayMetrics.widthPixels;
- }
- int height = imageView.getHeight();// 获取imageview的实际高度
- if (height <= 0)
- {
- height = lp.height;// 获取imageview在layout中声明的宽度
- }
- if (height <= 0)
- {
- height = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxHeight");// 检查最大值
- }
- if (height <= 0)
- {
- height = displayMetrics.heightPixels;
- }
- imageSize.width = width;
- imageSize.height = height;
- return imageSize;
- }
- public static class ImageSize
- {
- int width;
- int height;
- }
可以看到,我们拿到imageview以后:
首先企图通过getWidth获取显示的宽;有些时候,这个getWidth返回的是0;
那么我们再去看看它有没有在布局文件中书写宽;
如果布局文件中也没有精确值,那么我们再去看看它有没有设置最大值;
如果最大值也没设置,那么我们只有拿出我们的终极方案,使用我们的屏幕宽度;
总之,不能让它任性,我们一定要拿到一个合适的显示值。
可以看到这里或者最大宽度,我们用的反射,而不是getMaxWidth();维萨呢,因为getMaxWidth竟然要API 16,我也是醉了;为了兼容性,我们采用反射的方案。反射的代码就不贴了。
b、设置合适的inSampleSize
我们获得想要显示的大小,为了什么,还不是为了和图片的真正的宽高做比较,拿到一个合适的inSampleSize,去对图片进行压缩么。
那么首先应该是拿到图片的宽和高:
- // 获得图片的宽和高,并不把图片加载到内存中
- BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
- options.inJustDecodeBounds = true;
- BitmapFactory.decodeFile(path, options);
这三行就成功获取图片真正的宽和高了,存在我们的options里面;
然后我们就可以happy的去计算inSampleSize了:
- /**
- * 根据需求的宽和高以及图片实际的宽和高计算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里面存了实际的宽和高;reqWidth和reqHeight就是我们之前得到的想要显示的大小;经过比较,得到一个合适的inSampleSize;
有了inSampleSize:
- options.inSampleSize = ImageSizeUtil.caculateInSampleSize(options,
- width, height);
- // 使用获得到的InSampleSize再次解析图片
- options.inJustDecodeBounds = false;
- Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path, options);
- return bitmap;
经过这几行,就完成图片的压缩了。
上述是本地图片的压缩,那么如果是网络图片呢?
2、网络图片的压缩
a、直接下载存到sd卡,然后采用本地的压缩方案。这种方式当前是在硬盘缓存开启的情况下,如果没有开启呢?
b、使用BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);
- /**
- * 根据url下载图片在指定的文件
- *
- * @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);
- //获取imageview想要显示的宽和高
- 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;
- }
到此,图片压缩说完了。
2、图片加载框架的架构
我们的图片压缩加载完了,那么就应该放入我们的LruCache,然后设置到我们的ImageView上。
好了,接下来我们来说说我们的这个框架的架构;
1、单例,包含一个LruCache用于管理我们的图片;
2、任务队列,我们每来一次加载图片的请求,我们会封装成Task存入我们的TaskQueue;
3、包含一个后台线程,这个线程在第一次初始化实例的时候启动,然后会一直在后台运行;任务呢?还记得我们有个任务队列么,有队列存任务,得有人干活呀;所以,当每来一次加载图片请求的时候,我们同时发一个消息到后台线程,后台线程去使用线程池去TaskQueue去取一个任务执行;
4、调度策略;3中说了,后台线程去TaskQueue去取一个任务,这个任务不是随便取的,有策略可以选择,一个是FIFO,一个是LIFO,我倾向于后者。
好了,基本就这些结构,接下来看我们具体的实现。
3、具体的实现
1、构造方法
- public static ImageLoader getInstance(int threadCount, Type type)
- {
- if (mInstance == null)
- {
- synchronized (ImageLoader.class)
- {
- if (mInstance == null)
- {
- mInstance = new ImageLoader(threadCount, type);
- }
- }
- }
- return mInstance;
- }
这个就不用说了,重点看我们的构造方法
- /**
- * 图片加载类
- *
- * @author zhy
- *
- */
- public class ImageLoader
- {
- private static ImageLoader mInstance;
- /**
- * 图片缓存的核心对象
- */
- private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;
- /**
- * 线程池
- */
- private ExecutorService mThreadPool;
- private static final int DEAFULT_THREAD_COUNT = 1;
- /**
- * 队列的调度方式
- */
- private Type mType = Type.LIFO;
- /**
- * 任务队列
- */
- private LinkedList<Runnable> mTaskQueue;
- /**
- * 后台轮询线程
- */
- private Thread mPoolThread;
- private Handler mPoolThreadHandler;
- /**
- * UI线程中的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();
- // 获取我们应用的最大可用内存
- 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();
- }
- };
- // 创建线程池
- mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
- mTaskQueue = new LinkedList<Runnable>();
- mType = type;
- mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);
- }
- /**
- * 初始化后台轮询线程
- */
- private void initBackThread()
- {
- // 后台轮询线程
- mPoolThread = new Thread()
- {
- @Override
- public void run()
- {
- Looper.prepare();
- mPoolThreadHandler = new Handler()
- {
- @Override
- public void handleMessage(Message msg)
- {
- // 线程池去取出一个任务进行执行
- mThreadPool.execute(getTask());
- try
- {
- mSemaphoreThreadPool.acquire();
- } catch (InterruptedException e)
- {
- }
- }
- };
- // 释放一个信号量
- mSemaphorePoolThreadHandler.release();
- Looper.loop();
- };
- };
- mPoolThread.start();
- }
在贴构造的时候,顺便贴出所有的成员变量;
在构造中我们调用init,init中可以设置后台加载图片线程数量和加载策略;init中首先初始化后台线程initBackThread(),可以看到这个后台线程,实际上是个Looper最终在那不断的loop,我们还初始化了一个mPoolThreadHandler用于发送消息到此线程;
接下来就是初始化mLruCache , mThreadPool ,mTaskQueue 等;
2、loadImage
构造完成以后,当然是使用了,用户调用loadImage传入(final String path, final ImageView imageView,final boolean isFromNet)就可以完成本地或者网络图片的加载。
- /**
- * 根据path为imageview设置图片
- *
- * @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)
- {
- // 获取得到图片,为imageview回调设置图片
- ImgBeanHolder holder = (ImgBeanHolder) msg.obj;
- Bitmap bm = holder.bitmap;
- ImageView imageview = holder.imageView;
- String path = holder.path;
- // 将path与getTag存储路径进行比较
- if (imageview.getTag().toString().equals(path))
- {
- imageview.setImageBitmap(bm);
- }
- };
- };
- }
- // 根据path在缓存中获取bitmap
- Bitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);
- if (bm != null)
- {
- refreashBitmap(path, imageView, bm);
- } else
- {
- addTask(buildTask(path, imageView, isFromNet));
- }
- }
首先我们为imageview.setTag;然后初始化一个mUIHandler,不用猜,这个mUIHandler用户更新我们的imageview,因为这个方法肯定是主线程调用的。
然后调用:getBitmapFromLruCache(path);根据path在缓存中获取bitmap;如果找到那么直接去设置我们的图片;
- 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);
- }
可以看到,如果找到图片,则直接使用UIHandler去发送一个消息,当然了携带了一些必要的参数,然后UIHandler的handleMessage中完成图片的设置;
handleMessage中拿到path,bitmap,imageview;记得必须要:
// 将path与getTag存储路径进行比较
if (imageview.getTag().toString().equals(path))
{
imageview.setImageBitmap(bm);
}
否则会造成图片混乱。
如果没找到,则通过buildTask去新建一个任务,在addTask到任务队列。
buildTask就比较复杂了,因为还涉及到本地和网络,所以我们先看addTask代码:
- 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);
- }
很简单,就是runnable加入TaskQueue,与此同时使用mPoolThreadHandler(这个handler还记得么,用于和我们后台线程交互。)去发送一个消息给后台线程,叫它去取出一个任务执行;具体代码:
- mPoolThreadHandler = new Handler()
- {
- @Override
- public void handleMessage(Message msg)
- {
- // 线程池去取出一个任务进行执行
- mThreadPool.execute(getTask());
直接使用mThreadPool线程池,然后使用getTask去取一个任务。
- /**
- * 从任务队列取出一个方法
- *
- * @return
- */
- private Runnable getTask()
- {
- if (mType == Type.FIFO)
- {
- return mTaskQueue.removeFirst();
- } else if (mType == Type.LIFO)
- {
- return mTaskQueue.removeLast();
- }
- return null;
- }
getTask代码也比较简单,就是根据Type从任务队列头或者尾进行取任务。
现在你会不会好奇,任务里面到底什么代码?其实我们也就剩最后一段代码了buildTask
- /**
- * 根据传入的参数,新建一个任务
- *
- * @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())// 如果在缓存文件中发现
- {
- Log.e(TAG, "find image :" + path + " in disk cache .");
- bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),
- imageView);
- } else
- {
- if (isDiskCacheEnable)// 检测是否开启硬盘缓存
- {
- boolean downloadState = DownloadImgUtils
- .downloadImgByUrl(path, file);
- if (downloadState)// 如果下载成功
- {
- Log.e(TAG,
- "download image :" + path
- + " to disk cache . path is "
- + file.getAbsolutePath());
- bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),
- imageView);
- }
- } else
- // 直接从网络加载
- {
- Log.e(TAG, "load image :" + path + " to memory.");
- bm = DownloadImgUtils.downloadImgByUrl(path,
- imageView);
- }
- }
- } else
- {
- bm = loadImageFromLocal(path, imageView);
- }
- // 3、把图片加入到缓存
- addBitmapToLruCache(path, bm);
- refreashBitmap(path, imageView, bm);
- mSemaphoreThreadPool.release();
- }
- };
- }
- private Bitmap loadImageFromLocal(final String path,
- final ImageView imageView)
- {
- Bitmap bm;
- // 加载图片
- // 图片的压缩
- // 1、获得图片需要显示的大小
- ImageSize imageSize = ImageSizeUtil.getImageViewSize(imageView);
- // 2、压缩图片
- bm = decodeSampledBitmapFromPath(path, imageSize.width,
- imageSize.height);
- return bm;
- }
我们新建任务,说明在内存中没有找到缓存的bitmap;我们的任务就是去根据path加载压缩后的bitmap返回即可,然后加入LruCache,设置回调显示。
首先我们判断是否是网络任务?
如果是,首先去硬盘缓存中找一下,(硬盘中文件名为:根据path生成的md5为名称)。
如果硬盘缓存中没有,那么去判断是否开启了硬盘缓存:
开启了的话:下载图片,使用loadImageFromLocal本地加载图片的方式进行加载(压缩的代码前面已经详细说过);
如果没有开启:则直接从网络获取(压缩获取的代码,前面详细说过);
如果不是网络图片:直接loadImageFromLocal本地加载图片的方式进行加载
经过上面,就获得了bitmap;然后加入addBitmapToLruCache,refreashBitmap回调显示图片。
- /**
- * 将图片加入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,我们所有的代码就分析完成了;
缓存的图片位置:在SD卡的Android/data/项目packageName/cache中:
不过有些地方需要注意:就是在代码中,你会看到一些信号量的身影:
第一个:mSemaphorePoolThreadHandler = new Semaphore(0); 用于控制我们的mPoolThreadHandler的初始化完成,我们在使用mPoolThreadHandler会进行判空,如果为null,会通过mSemaphorePoolThreadHandler.acquire()进行阻塞;当mPoolThreadHandler初始化结束,我们会调用.release();解除阻塞。
第二个:mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);这个信号量的数量和我们加载图片的线程个数一致;每取一个任务去执行,我们会让信号量减一;每完成一个任务,会让信号量+1,再去取任务;目的是什么呢?为什么当我们的任务到来时,如果此时在没有空闲线程,任务则一直添加到TaskQueue中,当线程完成任务,可以根据策略去TaskQueue中去取任务,只有这样,我们的LIFO才有意义。
到此,我们的图片加载框架就结束了,你可以尝试下加载本地,或者去加载网络大量的图片,拼一拼加载速度~~~
4、MainActivity
现在是使用的时刻~~
我在MainActivity中,我使用了Fragment,下面我贴下Fragment和布局文件的代码,具体的,大家自己看代码:
- package com.example.demo_zhy_18_networkimageloader;
- import android.content.Context;
- import android.os.Bundle;
- import android.support.v4.app.Fragment;
- import android.util.Log;
- import android.view.LayoutInflater;
- import android.view.View;
- import android.view.ViewGroup;
- import android.widget.ArrayAdapter;
- import android.widget.GridView;
- import android.widget.ImageView;
- import com.zhy.utils.ImageLoader;
- import com.zhy.utils.ImageLoader.Type;
- import com.zhy.utils.Images;
- public class ListImgsFragment extends Fragment
- {
- private GridView mGridView;
- private String[] mUrlStrs = Images.imageThumbUrls;
- private ImageLoader mImageLoader;
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
- {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- mImageLoader = ImageLoader.getInstance(3, Type.LIFO);
- }
- @Override
- public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container,
- Bundle savedInstanceState)
- {
- View view = inflater.inflate(R.layout.fragment_list_imgs, container,
- false);
- mGridView = (GridView) view.findViewById(R.id.id_gridview);
- setUpAdapter();
- return view;
- }
- private void setUpAdapter()
- {
- if (getActivity() == null || mGridView == null)
- return;
- if (mUrlStrs != null)
- {
- mGridView.setAdapter(new ListImgItemAdaper(getActivity(), 0,
- mUrlStrs));
- } else
- {
- mGridView.setAdapter(null);
- }
- }
- private class ListImgItemAdaper extends ArrayAdapter<String>
- {
- public ListImgItemAdaper(Context context, int resource, String[] datas)
- {
- super(getActivity(), 0, datas);
- Log.e("TAG", "ListImgItemAdaper");
- }
- @Override
- public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent)
- {
- if (convertView == null)
- {
- convertView = getActivity().getLayoutInflater().inflate(
- R.layout.item_fragment_list_imgs, parent, false);
- }
- ImageView imageview = (ImageView) convertView
- .findViewById(R.id.id_img);
- imageview.setImageResource(R.drawable.pictures_no);
- mImageLoader.loadImage(getItem(position), imageview, true);
- return convertView;
- }
- }
- }
可以看到我们在getView中,使用mImageLoader.loadImage一行即完成了图片的加载。
fragment_list_imgs.xml
- <GridView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
- xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
- android:id="@+id/id_gridview"
- android:layout_width="match_parent"
- android:layout_height="match_parent"
- android:horizontalSpacing="3dp"
- android:verticalSpacing="3dp"
- android:numColumns="3"
- >
- </GridView>
item_fragment_list_imgs.xml
- <ImageView xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
- xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
- android:id="@+id/id_img"
- android:layout_width="match_parent"
- android:layout_height="120dp"
- android:scaleType="centerCrop" >
- </ImageView>
好了,到此结束~~~有任何bug或者意见欢迎留言~
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
博主部分视频已经上线,如果你不喜欢枯燥的文本,请猛戳(初录,期待您的支持):
posted on 2016-09-21 21:57 miaozhenzhong 阅读(159) 评论(0) 编辑 收藏 举报