Android App中實現(xiàn)圖片異步加載的實例分享
一、概述
一般大量圖片的加載,比如GridView實現(xiàn)手機的相冊功能,一般會用到LruCache,線程池,任務(wù)隊列等;那么異步消息處理可以用哪呢?
1、用于UI線程當Bitmap加載完成后更新ImageView
2、在圖片加載類初始化時,我們會在一個子線程中維護一個Loop實例,當然子線程中也就有了MessageQueue,Looper會一直在那loop停著等待消息的到達,當有消息到達時,從任務(wù)隊列按照隊列調(diào)度的方式(FIFO,LIFO等),取出一個任務(wù)放入線程池中進行處理。
簡易的一個流程:當需要加載一張圖片,首先把加載圖片加入任務(wù)隊列,然后使用loop線程(子線程)中的hander發(fā)送一個消息,提示有任務(wù)到達,loop()(子線程)中會接著取出一個任務(wù),去加載圖片,當圖片加載完成,會使用UI線程的handler發(fā)送一個消息去更新UI界面。
說了這么多,大家估計也覺得云里來霧里去的,下面看實際的例子。
二、圖庫功能的實現(xiàn)
該程序首先掃描手機中所有包含圖片的文件夾,最終選擇圖片最多的文件夾,使用GridView顯示其中的圖片
1、布局文件
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" > <GridView android:id="@+id/id_gridView" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:cacheColorHint="@android:color/transparent" android:columnWidth="90dip" android:gravity="center" android:horizontalSpacing="20dip" android:listSelector="@android:color/transparent" android:numColumns="auto_fit" android:stretchMode="columnWidth" android:verticalSpacing="20dip" > </GridView> </RelativeLayout>
布局文件相當簡單就一個GridView
2、MainActivity
package com.example.zhy_handler_imageloader;
import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.content.ContentResolver;
import android.database.Cursor;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.provider.MediaStore;
import android.widget.GridView;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.ListAdapter;
import android.widget.Toast;
public class MainActivity extends Activity
{
private ProgressDialog mProgressDialog;
private ImageView mImageView;
/**
* 存儲文件夾中的圖片數(shù)量
*/
private int mPicsSize;
/**
* 圖片數(shù)量最多的文件夾
*/
private File mImgDir;
/**
* 所有的圖片
*/
private List<String> mImgs;
private GridView mGirdView;
private ListAdapter mAdapter;
/**
* 臨時的輔助類,用于防止同一個文件夾的多次掃描
*/
private HashSet<String> mDirPaths = new HashSet<String>();
private Handler mHandler = new Handler()
{
public void handleMessage(android.os.Message msg)
{
mProgressDialog.dismiss();
mImgs = Arrays.asList(mImgDir.list(new FilenameFilter()
{
@Override
public boolean accept(File dir, String filename)
{
if (filename.endsWith(".jpg"))
return true;
return false;
}
}));
/**
* 可以看到文件夾的路徑和圖片的路徑分開保存,極大的減少了內(nèi)存的消耗;
*/
mAdapter = new MyAdapter(getApplicationContext(), mImgs,
mImgDir.getAbsolutePath());
mGirdView.setAdapter(mAdapter);
};
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mGirdView = (GridView) findViewById(R.id.id_gridView);
getImages();
}
/**
* 利用ContentProvider掃描手機中的圖片,此方法在運行在子線程中 完成圖片的掃描,最終獲得jpg最多的那個文件夾
*/
private void getImages()
{
if (!Environment.getExternalStorageState().equals(
Environment.MEDIA_MOUNTED))
{
Toast.makeText(this, "暫無外部存儲", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
// 顯示進度條
mProgressDialog = ProgressDialog.show(this, null, "正在加載...");
new Thread(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
Uri mImageUri = MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI;
ContentResolver mContentResolver = MainActivity.this
.getContentResolver();
// 只查詢jpeg和png的圖片
Cursor mCursor = mContentResolver.query(mImageUri, null,
MediaStore.Images.Media.MIME_TYPE + "=? or "
+ MediaStore.Images.Media.MIME_TYPE + "=?",
new String[] { "image/jpeg", "image/png" },
MediaStore.Images.Media.DATE_MODIFIED);
while (mCursor.moveToNext())
{
// 獲取圖片的路徑
String path = mCursor.getString(mCursor
.getColumnIndex(MediaStore.Images.Media.DATA));
// 獲取該圖片的父路徑名
File parentFile = new File(path).getParentFile();
String dirPath = parentFile.getAbsolutePath();
//利用一個HashSet防止多次掃描同一個文件夾(不加這個判斷,圖片多起來還是相當恐怖的~~)
if(mDirPaths.contains(dirPath))
{
continue;
}
else
{
mDirPaths.add(dirPath);
}
int picSize = parentFile.list(new FilenameFilter()
{
@Override
public boolean accept(File dir, String filename)
{
if (filename.endsWith(".jpg"))
return true;
return false;
}
}).length;
if (picSize > mPicsSize)
{
mPicsSize = picSize;
mImgDir = parentFile;
}
}
mCursor.close();
//掃描完成,輔助的HashSet也就可以釋放內(nèi)存了
mDirPaths = null ;
// 通知Handler掃描圖片完成
mHandler.sendEmptyMessage(0x110);
}
}).start();
}
}
MainActivity也是比較簡單的,使用ContentProvider輔助,找到圖片最多的文件夾后,直接handler去隱藏ProgressDialog,然后初始化數(shù)據(jù),適配器等;
但是稍微注意一下:
(1)在掃描圖片時,使用了一個臨時的HashSet保存掃描過的文件夾,這樣可以有效的避免重復(fù)掃描。比如,我手機中有個文件夾下面有3000多張圖片,如果不判斷則會掃描這個文件夾3000多次,處理器時間以及內(nèi)存的消耗還是很可觀的。
(2)在適配器中,保存List<String>的時候,考慮只保存圖片的名稱,路徑單獨作為變量傳入。一般情況下,圖片的路徑比圖片名長很多,加入有3000張圖片,路徑長度30,圖片平均長度10,則List<String>保存完成路徑需要長度為:(30+10)*3000 = 120000 ; 而單獨存儲只需要:30+10*3000 = 30030 ; 圖片越多,節(jié)省的內(nèi)存越客觀;
總之,盡可能的去減少內(nèi)存的消耗,這些都是很容易做到的~
3、GridView的適配器
package com.example.zhy_handler_imageloader;
import java.util.List;
import android.content.Context;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.BaseAdapter;
import android.widget.ImageView;
import com.zhy.utils.ImageLoader;
public class MyAdapter extends BaseAdapter
{
private Context mContext;
private List<String> mData;
private String mDirPath;
private LayoutInflater mInflater;
private ImageLoader mImageLoader;
public MyAdapter(Context context, List<String> mData, String dirPath)
{
this.mContext = context;
this.mData = mData;
this.mDirPath = dirPath;
mInflater = LayoutInflater.from(mContext);
mImageLoader = ImageLoader.getInstance();
}
@Override
public int getCount()
{
return mData.size();
}
@Override
public Object getItem(int position)
{
return mData.get(position);
}
@Override
public long getItemId(int position)
{
return position;
}
@Override
public View getView(int position, View convertView, final ViewGroup parent)
{
ViewHolder holder = null;
if (convertView == null)
{
holder = new ViewHolder();
convertView = mInflater.inflate(R.layout.grid_item, parent,
false);
holder.mImageView = (ImageView) convertView
.findViewById(R.id.id_item_image);
convertView.setTag(holder);
} else
{
holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
}
holder.mImageView
.setImageResource(R.drawable.friends_sends_pictures_no);
//使用Imageloader去加載圖片
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),
holder.mImageView);
return convertView;
}
private final class ViewHolder
{
ImageView mImageView;
}
}
可以看到與傳統(tǒng)的適配器的寫法基本沒有什么不同之處,甚至在getView里面都沒有出現(xiàn)常見的回調(diào)(findViewByTag~用于防止圖片的錯位);僅僅多了一行代碼:
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);
是不是用起來還是相當爽的,所有需要處理的細節(jié)都被封裝了。
4、ImageLoader
現(xiàn)在才到了關(guān)鍵的時刻,我們封裝的ImageLoader類,當然我們的異步消息處理機制也出現(xiàn)在其中。
首先是一個懶加載的單例
/**
* 單例獲得該實例對象
*
* @return
*/
public static ImageLoader getInstance()
{
if (mInstance == null)
{
synchronized (ImageLoader.class)
{
if (mInstance == null)
{
mInstance = new ImageLoader(1, Type.LIFO);
}
}
}
return mInstance;
}
沒啥說的,直接調(diào)用私有的構(gòu)造方法,可以看到,默認傳入了1(線程池中線程的數(shù)量),和LIFO(隊列的工作方式)
private ImageLoader(int threadCount, Type type)
{
init(threadCount, type);
}
private void init(int threadCount, Type type)
{
// loop thread
mPoolThread = new Thread()
{
@Override
public void run()
{
try
{
// 請求一個信號量
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
Looper.prepare();
mPoolThreadHander = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
mThreadPool.execute(getTask());
try
{
mPoolSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
}
};
// 釋放一個信號量
mSemaphore.release();
Looper.loop();
}
};
mPoolThread.start();
// 獲取應(yīng)用程序最大可用內(nèi)存
int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
int cacheSize = maxMemory / 8;
mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize)
{
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value)
{
return value.getRowBytes() * value.getHeight();
};
};
mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
mPoolSemaphore = new Semaphore(threadCount);
mTasks = new LinkedList<Runnable>();
mType = type == null ? Type.LIFO : type;
}
然后在私有構(gòu)造里面調(diào)用了我們的init方法,在這個方法的開始就創(chuàng)建了mPoolThread這個子線程,在這個子線程中我們執(zhí)行了Looper.prepare,初始化mPoolThreadHander,Looper.loop;如果看過上篇博客,一定知道,此時在這個子線程中維護了一個消息隊列,且這個子線程會進入一個無限讀取消息的循環(huán)中,而mPoolThreadHander這個handler發(fā)送的消息會直接發(fā)送至此線程中的消息隊列。然后看mPoolThreadHander中handleMessage的方法,直接調(diào)用了getTask方法取出一個任務(wù),然后放入線程池去執(zhí)行。如果你比較細心,可能會發(fā)現(xiàn)里面還有一些信號量的操作的代碼 。 簡單說一下mSemaphore(信號數(shù)為1)的作用,由于mPoolThreadHander實在子線程初始化的,所以我在初始化前調(diào)用了mSemaphore.acquire去請求一個信號量,然后在初始化完成后釋放了此信號量,我為什么這么做呢?因為在主線程可能會立即使用到mPoolThreadHander,但是mPoolThreadHander是在子線程初始化的,雖然速度很快,但是我也不能百分百的保證,主線程使用時已經(jīng)初始化結(jié)束,為了避免空指針異常,所以我在主線程需要使用的時候,是這么調(diào)用的:
/**
* 添加一個任務(wù)
*
* @param runnable
*/
private synchronized void addTask(Runnable runnable)
{
try
{
// 請求信號量,防止mPoolThreadHander為null
if (mPoolThreadHander == null)
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
mTasks.add(runnable);
mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110);
}
如果mPoolThreadHander沒有初始化完成,則會去acquire一個信號量,其實就是去等待mPoolThreadHander初始化完成。如果對此感興趣的,可以將關(guān)于mSemaphore的代碼注釋,然后在初始化mPoolThreadHander使用Thread.sleep去暫停1秒,就會發(fā)現(xiàn)這樣的錯誤。
初始化結(jié)束,就會在getView中調(diào)用
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);
方法了,所以我們?nèi)タ磍oadImage方法吧
/**
* 加載圖片
*
* @param path
* @param imageView
*/
public void loadImage(final String path, final ImageView imageView)
{
// set tag
imageView.setTag(path);
// UI線程
if (mHandler == null)
{
mHandler = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
ImgBeanHolder holder = (ImgBeanHolder) msg.obj;
ImageView imageView = holder.imageView;
Bitmap bm = holder.bitmap;
String path = holder.path;
if (imageView.getTag().toString().equals(path))
{
imageView.setImageBitmap(bm);
}
}
};
}
Bitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);
if (bm != null)
{
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = bm;
holder.imageView = imageView;
holder.path = path;
Message message = Message.obtain();
message.obj = holder;
mHandler.sendMessage(message);
} else
{
addTask(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
ImageSize imageSize = getImageViewWidth(imageView);
int reqWidth = imageSize.width;
int reqHeight = imageSize.height;
Bitmap bm = decodeSampledBitmapFromResource(path, reqWidth,
reqHeight);
addBitmapToLruCache(path, bm);
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = getBitmapFromLruCache(path);
holder.imageView = imageView;
holder.path = path;
Message message = Message.obtain();
message.obj = holder;
// Log.e("TAG", "mHandler.sendMessage(message);");
mHandler.sendMessage(message);
mPoolSemaphore.release();
}
});
}
}
這段代碼比較長,當然也是比較核心的代碼了
10-29行:首先將傳入imageView設(shè)置了path,然在初始化了一個mHandler用于設(shè)置imageView的bitmap,注意此時在UI線程,也就是這個mHandler發(fā)出的消息,會在UI線程中調(diào)用。可以看到在handleMessage中,我們從消息中取出ImageView,bitmap,path;然后將path與imageView的tag進行比較,防止圖片的錯位,最后設(shè)置bitmap;
31行:我們首先去從LruCache中去查找是否已經(jīng)緩存了此圖片
32-40:如果找到了,則直接使用mHandler去發(fā)送消息,這里使用了一個ImgBeanHolder去封裝了ImageView,Bitmap,Path這三個對象。然后更新執(zhí)行handleMessage代碼去更新UI
43-66行:如果沒有存在緩存中,則創(chuàng)建一個Runnable對象作為任務(wù),去執(zhí)行addTask方法加入任務(wù)隊列
49行:getImageViewWidth根據(jù)ImageView獲取適當?shù)膱D片的尺寸,用于后面的壓縮圖片,代碼按順序貼下下面
54行:會根據(jù)計算的需要的寬和高,對圖片進行壓縮。代碼按順序貼下下面
56行:將壓縮后的圖片放入緩存
58-64行,創(chuàng)建消息,使用mHandler進行發(fā)送,更新UI
/**
* 根據(jù)ImageView獲得適當?shù)膲嚎s的寬和高
*
* @param imageView
* @return
*/
private ImageSize getImageViewWidth(ImageView imageView)
{
ImageSize imageSize = new ImageSize();
final DisplayMetrics displayMetrics = imageView.getContext()
.getResources().getDisplayMetrics();
final LayoutParams params = imageView.getLayoutParams();
int width = params.width == LayoutParams.WRAP_CONTENT ? 0 : imageView
.getWidth(); // Get actual image width
if (width <= 0)
width = params.width; // Get layout width parameter
if (width <= 0)
width = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxWidth"); // Check
// maxWidth
// parameter
if (width <= 0)
width = displayMetrics.widthPixels;
int height = params.height == LayoutParams.WRAP_CONTENT ? 0 : imageView
.getHeight(); // Get actual image height
if (height <= 0)
height = params.height; // Get layout height parameter
if (height <= 0)
height = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxHeight"); // Check
// maxHeight
// parameter
if (height <= 0)
height = displayMetrics.heightPixels;
imageSize.width = width;
imageSize.height = height;
return imageSize;
}
/**
* 根據(jù)計算的inSampleSize,得到壓縮后圖片
*
* @param pathName
* @param reqWidth
* @param reqHeight
* @return
*/
private Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(String pathName,
int reqWidth, int reqHeight)
{
// 第一次解析將inJustDecodeBounds設(shè)置為true,來獲取圖片大小
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(pathName, options);
// 調(diào)用上面定義的方法計算inSampleSize值
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,
reqHeight);
// 使用獲取到的inSampleSize值再次解析圖片
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(pathName, options);
return bitmap;
}
接下來看AddTask的代碼:
/**
* 添加一個任務(wù)
*
* @param runnable
*/
private synchronized void addTask(Runnable runnable)
{
try
{
// 請求信號量,防止mPoolThreadHander為null
if (mPoolThreadHander == null)
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
mTasks.add(runnable);
mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110);
}
可以看到,簡單把任務(wù)放入任務(wù)隊列,然后使用mPoolThreadHander發(fā)送一個消息到后臺的loop中,后臺的loop會取出消息執(zhí)行:
mThreadPool.execute(getTask());
execute執(zhí)行的就是上面分析的Runnable中的run方法了。
注意一下:上述代碼中還會看到mPoolSemaphore這個信號量的身影,說下用處;因為調(diào)用addTask之后,會直接去從任務(wù)隊列取出一個任務(wù),放入線程池,由于線程池內(nèi)部其實也維持著一個隊列,那么”從任務(wù)隊列取出一個任務(wù)”這個動作會瞬間完成,直接加入線程池維護的隊列中;這樣會造成比如用戶設(shè)置了調(diào)度隊列為LIFO,但是由于”從任務(wù)隊列取出一個任務(wù)”這個動作會瞬間完成,隊列中始終維持在空隊列的狀態(tài),所以讓用戶感覺LIFO根本沒有效果;所以我按照用戶設(shè)置線程池工作線程的數(shù)量設(shè)置了一個信號量,這樣在保證任務(wù)執(zhí)行完后,才會從任務(wù)隊列去取任務(wù),使得LIFO有著很好的效果;有興趣的可以注釋了所有的mPoolSemaphore代碼,測試下就明白了。
到此代碼基本介紹完畢。細節(jié)還是很多的,后面會附上源碼,有興趣的研究下代碼,沒有興趣的,可以運行下代碼,如果感覺流暢性不錯,體驗不錯,可以作為工具類直接使用,使用也就getView里面一行代碼。
貼一下效果圖,我手機最多的文件夾大概3000張圖片,加載速度還是相當相當流暢的:

真機錄的,有點丟幀,注意看效果圖,中間我瘋狂拖動滾動條,但是圖片基本還是瞬間顯示的。
說一下,F(xiàn)IFO如果設(shè)置為這個模式,在控件中不做處理的話,用戶拉的比較慢效果還是不錯的,但是用戶手機如果有個幾千張,瞬間拉到最后,最后一屏圖片的顯示可能需要喝杯茶了~當然了,大家可以在控件中做處理,要么,拖動的時候不去加載圖片,停在來再加載?;蛘撸斒謾C抬起,給了一個很大的加速度,屏幕還是很快的滑動時停止加載,停下時加載圖片。
LIFO這個模式可能用戶體驗會好很多,不管用戶拉多塊,最終停下來的那一屏圖片都會瞬間顯示~
最后掰一掰使用異步消息處理機制作為背后的子線程的好處,其實直接用一個子線程也可以實現(xiàn),但是,這個子線程run中可能需要while(true)然后每隔200毫秒甚至更短的時間去查詢?nèi)蝿?wù)隊列是否有任務(wù),沒有則Thread.sleep,然后再去查詢;這樣如果長時間沒有去添加任務(wù),這個線程依然會不斷的去查詢;
而異步消息機制,只有在發(fā)送消息時才會去執(zhí)行,當然更準確;當長時間沒有任務(wù)到達時,也不會去查詢,會一直阻塞在這;還有一點,這個機制Android內(nèi)部實現(xiàn)的,怎么也比我們搞個Thread穩(wěn)定性、效率高吧~
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