Android App中實(shí)現(xiàn)圖片異步加載的實(shí)例分享
一、概述
一般大量圖片的加載,比如GridView實(shí)現(xiàn)手機(jī)的相冊(cè)功能,一般會(huì)用到LruCache,線程池,任務(wù)隊(duì)列等;那么異步消息處理可以用哪呢?
1、用于UI線程當(dāng)Bitmap加載完成后更新ImageView
2、在圖片加載類初始化時(shí),我們會(huì)在一個(gè)子線程中維護(hù)一個(gè)Loop實(shí)例,當(dāng)然子線程中也就有了MessageQueue,Looper會(huì)一直在那loop停著等待消息的到達(dá),當(dāng)有消息到達(dá)時(shí),從任務(wù)隊(duì)列按照隊(duì)列調(diào)度的方式(FIFO,LIFO等),取出一個(gè)任務(wù)放入線程池中進(jìn)行處理。
簡(jiǎn)易的一個(gè)流程:當(dāng)需要加載一張圖片,首先把加載圖片加入任務(wù)隊(duì)列,然后使用loop線程(子線程)中的hander發(fā)送一個(gè)消息,提示有任務(wù)到達(dá),loop()(子線程)中會(huì)接著取出一個(gè)任務(wù),去加載圖片,當(dāng)圖片加載完成,會(huì)使用UI線程的handler發(fā)送一個(gè)消息去更新UI界面。
說(shuō)了這么多,大家估計(jì)也覺(jué)得云里來(lái)霧里去的,下面看實(shí)際的例子。
二、圖庫(kù)功能的實(shí)現(xiàn)
該程序首先掃描手機(jī)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(dāng)簡(jiǎn)單就一個(gè)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(chǔ)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(shí)的輔助類,用于防止同一個(gè)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(jī)中的圖片,此方法在運(yùn)行在子線程中 完成圖片的掃描,最終獲得jpg最多的那個(gè)文件夾 */ private void getImages() { if (!Environment.getExternalStorageState().equals( Environment.MEDIA_MOUNTED)) { Toast.makeText(this, "暫無(wú)外部存儲(chǔ)", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } // 顯示進(jìn)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(gè)HashSet防止多次掃描同一個(gè)文件夾(不加這個(gè)判斷,圖片多起來(lái)還是相當(dāng)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(jiǎn)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(shí),使用了一個(gè)臨時(shí)的HashSet保存掃描過(guò)的文件夾,這樣可以有效的避免重復(fù)掃描。比如,我手機(jī)中有個(gè)文件夾下面有3000多張圖片,如果不判斷則會(huì)掃描這個(gè)文件夾3000多次,處理器時(shí)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(shí)候,考慮只保存圖片的名稱,路徑單獨(dú)作為變量傳入。一般情況下,圖片的路徑比圖片名長(zhǎng)很多,加入有3000張圖片,路徑長(zhǎng)度30,圖片平均長(zhǎng)度10,則List<String>保存完成路徑需要長(zhǎng)度為:(30+10)*3000 = 120000 ; 而單獨(dú)存儲(chǔ)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(méi)有什么不同之處,甚至在getView里面都沒(méi)有出現(xiàn)常見(jiàn)的回調(diào)(findViewByTag~用于防止圖片的錯(cuò)位);僅僅多了一行代碼:
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);
是不是用起來(lái)還是相當(dāng)爽的,所有需要處理的細(xì)節(jié)都被封裝了。
4、ImageLoader
現(xiàn)在才到了關(guān)鍵的時(shí)刻,我們封裝的ImageLoader類,當(dāng)然我們的異步消息處理機(jī)制也出現(xiàn)在其中。
首先是一個(gè)懶加載的單例
/** * 單例獲得該實(shí)例對(duì)象 * * @return */ public static ImageLoader getInstance() { if (mInstance == null) { synchronized (ImageLoader.class) { if (mInstance == null) { mInstance = new ImageLoader(1, Type.LIFO); } } } return mInstance; }
沒(méi)啥說(shuō)的,直接調(diào)用私有的構(gòu)造方法,可以看到,默認(rèn)傳入了1(線程池中線程的數(shù)量),和LIFO(隊(duì)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(qǐng)求一個(gè)信號(hào)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(gè)信號(hào)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(gè)方法的開始就創(chuàng)建了mPoolThread這個(gè)子線程,在這個(gè)子線程中我們執(zhí)行了Looper.prepare,初始化mPoolThreadHander,Looper.loop;如果看過(guò)上篇博客,一定知道,此時(shí)在這個(gè)子線程中維護(hù)了一個(gè)消息隊(duì)列,且這個(gè)子線程會(huì)進(jìn)入一個(gè)無(wú)限讀取消息的循環(huán)中,而mPoolThreadHander這個(gè)handler發(fā)送的消息會(huì)直接發(fā)送至此線程中的消息隊(duì)列。然后看mPoolThreadHander中handleMessage的方法,直接調(diào)用了getTask方法取出一個(gè)任務(wù),然后放入線程池去執(zhí)行。如果你比較細(xì)心,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)里面還有一些信號(hào)量的操作的代碼 。 簡(jiǎn)單說(shuō)一下mSemaphore(信號(hào)數(shù)為1)的作用,由于mPoolThreadHander實(shí)在子線程初始化的,所以我在初始化前調(diào)用了mSemaphore.acquire去請(qǐng)求一個(gè)信號(hào)量,然后在初始化完成后釋放了此信號(hào)量,我為什么這么做呢?因?yàn)樵谥骶€程可能會(huì)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(shí)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(shí)候,是這么調(diào)用的:
/** * 添加一個(gè)任務(wù) * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 請(qǐng)求信號(hào)量,防止mPoolThreadHander為null if (mPoolThreadHander == null) mSemaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { } mTasks.add(runnable); mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110); }
如果mPoolThreadHander沒(méi)有初始化完成,則會(huì)去acquire一個(gè)信號(hào)量,其實(shí)就是去等待mPoolThreadHander初始化完成。如果對(duì)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(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤。
初始化結(jié)束,就會(huì)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(zhǎng),當(dāng)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(gè)mHandler用于設(shè)置imageView的bitmap,注意此時(shí)在UI線程,也就是這個(gè)mHandler發(fā)出的消息,會(huì)在UI線程中調(diào)用??梢钥吹皆趆andleMessage中,我們從消息中取出ImageView,bitmap,path;然后將path與imageView的tag進(jìn)行比較,防止圖片的錯(cuò)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(gè)ImgBeanHolder去封裝了ImageView,Bitmap,Path這三個(gè)對(duì)象。然后更新執(zhí)行handleMessage代碼去更新UI
43-66行:如果沒(méi)有存在緩存中,則創(chuàng)建一個(gè)Runnable對(duì)象作為任務(wù),去執(zhí)行addTask方法加入任務(wù)隊(duì)列
49行:getImageViewWidth根據(jù)ImageView獲取適當(dāng)?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(huì)根據(jù)計(jì)算的需要的寬和高,對(duì)圖片進(jìn)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(jìn)行發(fā)送,更新UI
/** * 根據(jù)ImageView獲得適當(dāng)?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(jì)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(lái)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(jì)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(lái)看AddTask的代碼:
/** * 添加一個(gè)任務(wù) * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 請(qǐng)求信號(hào)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(jiǎn)單把任務(wù)放入任務(wù)隊(duì)列,然后使用mPoolThreadHander發(fā)送一個(gè)消息到后臺(tái)的loop中,后臺(tái)的loop會(huì)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(huì)看到mPoolSemaphore這個(gè)信號(hào)量的身影,說(shuō)下用處;因?yàn)檎{(diào)用addTask之后,會(huì)直接去從任務(wù)隊(duì)列取出一個(gè)任務(wù),放入線程池,由于線程池內(nèi)部其實(shí)也維持著一個(gè)隊(duì)列,那么”從任務(wù)隊(duì)列取出一個(gè)任務(wù)”這個(gè)動(dòng)作會(huì)瞬間完成,直接加入線程池維護(hù)的隊(duì)列中;這樣會(huì)造成比如用戶設(shè)置了調(diào)度隊(duì)列為L(zhǎng)IFO,但是由于”從任務(wù)隊(duì)列取出一個(gè)任務(wù)”這個(gè)動(dòng)作會(huì)瞬間完成,隊(duì)列中始終維持在空隊(duì)列的狀態(tài),所以讓用戶感覺(jué)LIFO根本沒(méi)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(gè)信號(hào)量,這樣在保證任務(wù)執(zhí)行完后,才會(huì)從任務(wù)隊(duì)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(cè)試下就明白了。
到此代碼基本介紹完畢。細(xì)節(jié)還是很多的,后面會(huì)附上源碼,有興趣的研究下代碼,沒(méi)有興趣的,可以運(yùn)行下代碼,如果感覺(jué)流暢性不錯(cuò),體驗(yàn)不錯(cuò),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(jī)最多的文件夾大概3000張圖片,加載速度還是相當(dāng)相當(dāng)流暢的:
真機(jī)錄的,有點(diǎn)丟幀,注意看效果圖,中間我瘋狂拖動(dòng)滾動(dòng)條,但是圖片基本還是瞬間顯示的。
說(shuō)一下,F(xiàn)IFO如果設(shè)置為這個(gè)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(cuò)的,但是用戶手機(jī)如果有個(gè)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(dāng)然了,大家可以在控件中做處理,要么,拖動(dòng)的時(shí)候不去加載圖片,停在來(lái)再加載。或者,當(dāng)手機(jī)抬起,給了一個(gè)很大的加速度,屏幕還是很快的滑動(dòng)時(shí)停止加載,停下時(shí)加載圖片。
LIFO這個(gè)模式可能用戶體驗(yàn)會(huì)好很多,不管用戶拉多塊,最終停下來(lái)的那一屏圖片都會(huì)瞬間顯示~
最后掰一掰使用異步消息處理機(jī)制作為背后的子線程的好處,其實(shí)直接用一個(gè)子線程也可以實(shí)現(xiàn),但是,這個(gè)子線程run中可能需要while(true)然后每隔200毫秒甚至更短的時(shí)間去查詢?nèi)蝿?wù)隊(duì)列是否有任務(wù),沒(méi)有則Thread.sleep,然后再去查詢;這樣如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有去添加任務(wù),這個(gè)線程依然會(huì)不斷的去查詢;
而異步消息機(jī)制,只有在發(fā)送消息時(shí)才會(huì)去執(zhí)行,當(dāng)然更準(zhǔn)確;當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有任務(wù)到達(dá)時(shí),也不會(huì)去查詢,會(huì)一直阻塞在這;還有一點(diǎn),這個(gè)機(jī)制Android內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的,怎么也比我們搞個(gè)Thread穩(wěn)定性、效率高吧~
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