ImageLoader解决的问题
分析源码之前我们需要知道ImageLoader为什么要出现，或者说ImageLoader是用来解决什么问题的。总结了一下几点:
- 对于加载网络的图片是比较耗时的，而对于耗时的排序基本是 网络>磁盘>内存，因此我们需要尽量减少对于网络的请求次数，我们可以牺牲磁盘和内存来达到尽量减少网络请求的加载，这就是我们所说的三级缓存，先从内存获取，然后从磁盘获取，最后再从网络获取。所以ImageLoader需要对此问题给出解决方案。
- 图片本身会占用大量的内存，如何做到内存的优化？ImageLoader需要对此问题给出解决方案，基本的解决方案是
- 图片的大小压缩，对应于Bitmap就是其大小
- 图片的色彩压缩，对应于Bitmap就是像素的标识是565还是8888
- 对于加载图片需要在子线程中运行，如何合理的处理线程需要考虑
- 扩展性，对于此问题不实现也可以，但写出来的代码绝对不是好代码，因为无法扩展
- 显示的时候，对返回的Bitmap做处理，比如说我们需要倒圆角，圆形图，那ImageLoader是否可以给予支持，给用户更好的使用。(ImageLoader可以不给予实现，但是此实现会极大的提高ImageLoader的易用性)。
- 对于图片的加载，我们需要从网络加载，也可以从磁盘加载，而且网络加载是否可以引入其他的库比如HttpClient等等。如何做到这些呢？ImageLoader最好给予实现。
- 易用性，既然是库，给client使用时候就需要考虑
以Android-Universal-Image-Loader为例
Android-Universal-Image-Loader流程
ImageLoder对外充当高层接口，ImageLoaderEngine管理线程，而ImageDecoder和ImageDownloader用于加载图片，而BitmapDisplayer用于显示Bitmap到ImageView上。
对外接口结构
供客户端接口是通过Facade模式进行封装，把底层细节隐藏起来，提供给用户使用的是ImageLoader类和ImageLoaderConfiguraton类。客户端不需要涉及底层细节，提高易用性。
源码分析
下面以ImageLoader的displayImage为例，看看如何从网络获取图片，如何把图片设置到ImageView上。
public void displayImage(String uri, ImageAware imageAware, DisplayImageOptions options,
ImageSize targetSize, ImageLoadingListener listener, ImageLoadingProgressListener progressListener) {
......
// 获取控件大小，后面我们需要根据此来压缩图片
if (targetSize == null) {
targetSize = ImageSizeUtils.defineTargetSizeForView(imageAware, configuration.getMaxImageSize());
}
// 根据Uri生成一个key，这个key非常重要，在ListView中itemView复用的时候通过key识别
String memoryCacheKey = MemoryCacheUtils.generateKey(uri, targetSize);
engine.prepareDisplayTaskFor(imageAware, memoryCacheKey);
//现在先从memory中看是否能获取到。
Bitmap bmp = configuration.memoryCache.get(memoryCacheKey);
if (bmp != null && !bmp.isRecycled()) {
// 这里是可以获取到Bitmap的代码，把Bitmap展示到ImageView中，可以查看ImageLoader的代码详细了解
} else {
if (options.shouldShowImageOnLoading()) {
imageAware.setImageDrawable(options.getImageOnLoading(configuration.resources));
} else if (options.isResetViewBeforeLoading()) {
imageAware.setImageDrawable(null);
}
ImageLoadingInfo imageLoadingInfo = new ImageLoadingInfo(uri, imageAware, targetSize, memoryCacheKey,
options, listener, progressListener, engine.getLockForUri(uri));
LoadAndDisplayImageTask displayTask = new LoadAndDisplayImageTask(engine, imageLoadingInfo,
defineHandler(options));
//如果是同步加载，直接运行task，否则直接ImageLoaderEngine来提交工作线程处理
if (options.isSyncLoading()) {
displayTask.run();
} else {
engine.submit(displayTask);
}
}
}
从上面的代码中可以看出先从内存中获取，获取不到的话会让LoadAndDisplayImageTask处理，我们一起分析一下LoadAndDisplayImageTask。
LoadAndDisplayImageTask分析
public void run() {
//如果pause就需要直接退出，比如我们的Activity进入pause，我们可以调用ImageLoader的
if (waitIfPaused()) return;
if (delayIfNeed()) return;
Bitmap bmp;
try {
//先从内存中获取，
bmp = configuration.memoryCache.get(memoryCacheKey);
if (bmp == null || bmp.isRecycled()) {
//没有获取到通过相应的方法获取。
bmp = tryLoadBitmap();
} else {
loadedFrom = LoadedFrom.MEMORY_CACHE;
L.d(LOG_GET_IMAGE_FROM_MEMORY_CACHE_AFTER_WAITING, memoryCacheKey);
}
if (bmp != null && options.shouldPostProcess()) {
L.d(LOG_POSTPROCESS_IMAGE, memoryCacheKey);
bmp = options.getPostProcessor().process(bmp);
if (bmp == null) {
L.e(ERROR_POST_PROCESSOR_NULL, memoryCacheKey);
}
}
checkTaskNotActual();
checkTaskInterrupted();
} catch (TaskCancelledException e) {
fireCancelEvent();
return;
} finally {
loadFromUriLock.unlock();
}
// 创建DisplayBitmapTask去加载Bitmap到ImageView上
DisplayBitmapTask displayBitmapTask = new DisplayBitmapTask(bmp, imageLoadingInfo, engine, loadedFrom);
runTask(displayBitmapTask, syncLoading, handler, engine);
}
- 还是先从内存中获取Bitmap，存在多线程操作，因此这里会重新从内存总获取一次。
- 调用tryLoadBitmap获取Bitmap
- 通过DisplayBitmapTask对象来显示Bitmap
对于tryLoadBitmap方法的操作如下
private Bitmap tryLoadBitmap() throws TaskCancelledException {
Bitmap bitmap = null;
try {
File imageFile = configuration.diskCache.get(uri);
if (imageFile != null && imageFile.exists() && imageFile.length() > 0) {
L.d(LOG_LOAD_IMAGE_FROM_DISK_CACHE, memoryCacheKey);
loadedFrom = LoadedFrom.DISC_CACHE;
checkTaskNotActual();
//通过磁盘缓存获取
bitmap = decodeImage(Scheme.FILE.wrap(imageFile.getAbsolutePath()));
}
if (bitmap == null || bitmap.getWidth() <= 0 || bitmap.getHeight() <= 0) {
L.d(LOG_LOAD_IMAGE_FROM_NETWORK, memoryCacheKey);
loadedFrom = LoadedFrom.NETWORK;
......
// 通过网络获取
bitmap = decodeImage(imageUriForDecoding);
if (bitmap == null || bitmap.getWidth() <= 0 || bitmap.getHeight() <= 0) {
fireFailEvent(FailType.DECODING_ERROR, null);
}
}
}
......
return bitmap;
}
- 先从磁盘中获取Bitmap
- 然后从网络获取
下面分析一下decodeImage方法
private Bitmap decodeImage(String imageUri) throws IOException {
ViewScaleType viewScaleType = imageAware.getScaleType();
ImageDecodingInfo decodingInfo = new ImageDecodingInfo(memoryCacheKey, imageUri, uri, targetSize, viewScaleType,
getDownloader(), options);
return decoder.decode(decodingInfo);
}
分析一下ImageDecoder的decode方法，而我们默认的BaseImageDecoder。
以BaseImageDecoder为例
public Bitmap decode(ImageDecodingInfo decodingInfo) throws IOException {
Bitmap decodedBitmap;
ImageFileInfo imageInfo;
//通过ImageDownloader获取到InputStream对象
InputStream imageStream = getImageStream(decodingInfo);
if (imageStream == null) {
L.e(ERROR_NO_IMAGE_STREAM, decodingInfo.getImageKey());
return null;
}
//创建Bitmap
try {
imageInfo = defineImageSizeAndRotation(imageStream, decodingInfo);
imageStream = resetStream(imageStream, decodingInfo);
Options decodingOptions = prepareDecodingOptions(imageInfo.imageSize, decodingInfo);
decodedBitmap = BitmapFactory.decodeStream(imageStream, null, decodingOptions);
} finally {
IoUtils.closeSilently(imageStream);
}
// 处理Bitmap类。
if (decodedBitmap == null) {
L.e(ERROR_CANT_DECODE_IMAGE, decodingInfo.getImageKey());
} else {
decodedBitmap = considerExactScaleAndOrientatiton(decodedBitmap, decodingInfo, imageInfo.exif.rotation,
imageInfo.exif.flipHorizontal);
}
return decodedBitmap;
}
最主要的通过ImageDownloader获取到InputStream对象。后面还会详细分析。
还有两个没有分析，一个是DisplayBitmapTask如何显示Bitmap的，一个是ImageLoaderEngine如何加载管理线程的。
DisplayBitmapTask分析
DisplayBitmapTask继承Runnable
public void run() {
if (imageAware.isCollected()) {
L.d(LOG_TASK_CANCELLED_IMAGEAWARE_COLLECTED, memoryCacheKey);
listener.onLoadingCancelled(imageUri, imageAware.getWrappedView());
} else if (isViewWasReused()) {
L.d(LOG_TASK_CANCELLED_IMAGEAWARE_REUSED, memoryCacheKey);
listener.onLoadingCancelled(imageUri, imageAware.getWrappedView());
} else {
L.d(LOG_DISPLAY_IMAGE_IN_IMAGEAWARE, loadedFrom, memoryCacheKey);
displayer.display(bitmap, imageAware, loadedFrom);
engine.cancelDisplayTaskFor(imageAware);
listener.onLoadingComplete(imageUri, imageAware.getWrappedView(), bitmap);
}
}
通过BitmapDisplayer的对象来显示的。
public final class SimpleBitmapDisplayer implements BitmapDisplayer {
@Override
public void display(Bitmap bitmap, ImageAware imageAware, LoadedFrom loadedFrom) {
imageAware.setImageBitmap(bitmap);
}
}
ImageLoaderEngine
ImageLoaderEngine主要是task的分发执行
void submit(final LoadAndDisplayImageTask task) {
taskDistributor.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
File image = configuration.diskCache.get(task.getLoadingUri());
boolean isImageCachedOnDisk = image != null && image.exists();
initExecutorsIfNeed();
if (isImageCachedOnDisk) {
taskExecutorForCachedImages.execute(task);
} else {
taskExecutor.execute(task);
}
}
});
}
模块结构
主要功能有一下几点
线程池管理
线程池的管理主要是由ImageLoaderEngine负责。
-
taskDistributor 用于分发Task,具体可查看ImageLoaderEngine的submit方法
-
taskExecutor 用于从网络上下载
-
taskExecutorForCachedImages 用于从磁盘缓存中获取，或者提交ProcessAndDisplayImageTask时候使用
考虑一种情况，在Activity中有一个ListView而itemView中会从Uri中获取图片，在Activity中我们需要做什么操作呢？
- 当Activity处于paused的时候，现在界面不需要刷新，我们可以调用ImageLoader的pause来暂定新的请求加载
- 当Activity处于stop的时候，界面不可见，我们可以调用stop来暂定所有的线程
- 当Activity处于destory的时候，调用destroy来销毁
这样做到了加载与Activity声明周期相关联。
缓存
这里以内存缓存为例
抽象出MemoryCache接口，而外界只是引用其接口，DiskCache与此类似
下载解析
对于ImageDecoder解析是根据ImageDowloader的getStream获取InputStream，然后根据InputStream来解析出Bitmap。对外也都是引用均为接口。
而ImageDownloader是通过装饰模式进行组织，BaseImageDownloader为ConcreateComponent。而SlowNetWorkImageDowloader为Decorator。
-
实现自己的下载，可以根据ImageDownloader来实现。
-
而实现自己的图片解析器，可以根据ImageDecoder。
显示
对于显示除了DisplayBitmapTask类外最主要的就是下面类图。
对于BitmapDisplayer类图是对Bitmap进行进一步处理的过程，处理成圆形等等。
对于ImageAware的类图主要是处理View的显示，弱引用View避免内存泄露，其中是通过模板方法模式组织。
ViewAware
@Override
public boolean setImageBitmap(Bitmap bitmap) {
if (Looper.myLooper() == Looper.getMainLooper()) {
View view = viewRef.get();
if (view != null) {
setImageBitmapInto(bitmap, view);
return true;
}
} else {
L.w(WARN_CANT_SET_BITMAP);
}
return false;
}
对于ViewAware子类只需要实现相应的抽象方法。
ImageLoader问题解答
- 加载网络的图片是比较耗时，ImageLoader使用三级缓存进行处理。
- 图片内存占用优化，Android-Universal-Image-Loader中ImageLoaderConfigue可以配置最大的长宽，而且还会根据View的大小计算出相应的图片大小。在ImageSizeUtils中获取ImageSize，而对于ImageDecoder中根据ImageSize进行计算取样（Glide会缓存两份，一份是大图，一份是缩略图，对于控件比较小，直接从缩略图中加载，以后分析Glide的时候在详细讲解）。
public static ImageSize defineTargetSizeForView(ImageAware imageAware, ImageSize maxImageSize) {
int width = imageAware.getWidth();
if (width <= 0) width = maxImageSize.getWidth();
int height = imageAware.getHeight();
if (height <= 0) height = maxImageSize.getHeight();
return new ImageSize(width, height);
}