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AndroidApp中实现图片异步加载的实例分享

这篇文章主要介绍了AndroidApp中实现图片异步加载的实例分享,这样GridView在加载大量图片时便可以延时分布显示,需要的朋友可以参考下

一、概述
一般大量图片的加载,比如GridView实现手机的相册功能,一般会用到LruCache,线程池,任务队列等;那么异步消息处理可以用哪呢?
1、用于UI线程当Bitmap加载完成后更新ImageView
2、在图片加载类初始化时,我们会在一个子线程中维护一个Loop实例,当然子线程中也就有了MessageQueue,Looper会一直在那loop停着等待消息的到达,当有消息到达时,从任务队列按照队列调度的方式(FIFO,LIFO等),取出一个任务放入线程池中进行处理。
简易的一个流程:当需要加载一张图片,首先把加载图片加入任务队列,然后使用loop线程(子线程)中的hander发送一个消息,提示有任务到达,loop()(子线程)中会接着取出一个任务,去加载图片,当图片加载完成,会使用UI线程的handler发送一个消息去更新UI界面。
说了这么多,大家估计也觉得云里来雾里去的,下面看实际的例子。

二、图库功能的实现
该程序首先扫描手机中所有包含图片的文件夹,最终选择图片最多的文件夹,使用GridView显示其中的图片

1、布局文件

     

布局文件相当简单就一个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; /** * 存储文件夹中的图片数量 */ private int mPicsSize; /** * 图片数量最多的文件夹 */ private File mImgDir; /** * 所有的图片 */ private List mImgs; private GridView mGirdView; private ListAdapter mAdapter; /** * 临时的辅助类,用于防止同一个文件夹的多次扫描 */ private HashSet mDirPaths = new HashSet(); 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; } })); /** * 可以看到文件夹的路径和图片的路径分开保存,极大的减少了内存的消耗; */ 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扫描手机中的图片,此方法在运行在子线程中 完成图片的扫描,最终获得jpg最多的那个文件夹 */ private void getImages() { if (!Environment.getExternalStorageState().equals( Environment.MEDIA_MOUNTED)) { Toast.makeText(this, "暂无外部存储", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } // 显示进度条 mProgressDialog = ProgressDialog.show(this, null, "正在加载..."); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Uri mImageUri = MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI; ContentResolver mCOntentResolver= MainActivity.this .getContentResolver(); // 只查询jpeg和png的图片 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()) { // 获取图片的路径 String path = mCursor.getString(mCursor .getColumnIndex(MediaStore.Images.Media.DATA)); // 获取该图片的父路径名 File parentFile = new File(path).getParentFile(); String dirPath = parentFile.getAbsolutePath(); //利用一个HashSet防止多次扫描同一个文件夹(不加这个判断,图片多起来还是相当恐怖的~~) 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(); //扫描完成,辅助的HashSet也就可以释放内存了 mDirPaths = null ; // 通知Handler扫描图片完成 mHandler.sendEmptyMessage(0x110); } }).start(); } } 

MainActivity也是比较简单的,使用ContentProvider辅助,找到图片最多的文件夹后,直接handler去隐藏ProgressDialog,然后初始化数据,适配器等;
但是稍微注意一下:
(1)在扫描图片时,使用了一个临时的HashSet保存扫描过的文件夹,这样可以有效的避免重复扫描。比如,我手机中有个文件夹下面有3000多张图片,如果不判断则会扫描这个文件夹3000多次,处理器时间以及内存的消耗还是很可观的。
(2)在适配器中,保存List的时候,考虑只保存图片的名称,路径单独作为变量传入。一般情况下,图片的路径比图片名长很多,加入有3000张图片,路径长度30,图片平均长度10,则List保存完成路径需要长度为:(30+10)*3000 = 120000 ; 而单独存储只需要:30+10*3000 = 30030 ; 图片越多,节省的内存越客观;
总之,尽可能的去减少内存的消耗,这些都是很容易做到的~

3、GridView的适配器

 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 mData; private String mDirPath; private LayoutInflater mInflater; private ImageLoader mImageLoader; public MyAdapter(Context context, List 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去加载图片 mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position), holder.mImageView); return convertView; } private final class ViewHolder { ImageView mImageView; } } 

可以看到与传统的适配器的写法基本没有什么不同之处,甚至在getView里面都没有出现常见的回调(findViewByTag~用于防止图片的错位);仅仅多了一行代码:

 mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);

是不是用起来还是相当爽的,所有需要处理的细节都被封装了。

4、ImageLoader
现在才到了关键的时刻,我们封装的ImageLoader类,当然我们的异步消息处理机制也出现在其中。
首先是一个懒加载的单例

 /** * 单例获得该实例对象 * * @return */ public static ImageLoader getInstance() { if (mInstance == null) { synchronized (ImageLoader.class) { if (mInstance == null) { mInstance = new ImageLoader(1, Type.LIFO); } } } return mInstance; } 

没啥说的,直接调用私有的构造方法,可以看到,默认传入了1(线程池中线程的数量),和LIFO(队列的工作方式)

 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 { // 请求一个信号量 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) { } } }; // 释放一个信号量 mSemaphore.release(); Looper.loop(); } }; mPoolThread.start(); // 获取应用程序最大可用内存 int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory(); int cacheSize = maxMemory / 8; mLruCache = new LruCache(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(); mType = type == null ? Type.LIFO : type; } 

然后在私有构造里面调用了我们的init方法,在这个方法的开始就创建了mPoolThread这个子线程,在这个子线程中我们执行了Looper.prepare,初始化mPoolThreadHander,Looper.loop;如果看过上篇博客,一定知道,此时在这个子线程中维护了一个消息队列,且这个子线程会进入一个无限读取消息的循环中,而mPoolThreadHander这个handler发送的消息会直接发送至此线程中的消息队列。然后看mPoolThreadHander中handleMessage的方法,直接调用了getTask方法取出一个任务,然后放入线程池去执行。如果你比较细心,可能会发现里面还有一些信号量的操作的代码 。 简单说一下mSemaphore(信号数为1)的作用,由于mPoolThreadHander实在子线程初始化的,所以我在初始化前调用了mSemaphore.acquire去请求一个信号量,然后在初始化完成后释放了此信号量,我为什么这么做呢?因为在主线程可能会立即使用到mPoolThreadHander,但是mPoolThreadHander是在子线程初始化的,虽然速度很快,但是我也不能百分百的保证,主线程使用时已经初始化结束,为了避免空指针异常,所以我在主线程需要使用的时候,是这么调用的:

 /** * 添加一个任务 * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 请求信号量,防止mPoolThreadHander为null if (mPoolThreadHander == null) mSemaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { } mTasks.add(runnable); mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110); } 

如果mPoolThreadHander没有初始化完成,则会去acquire一个信号量,其实就是去等待mPoolThreadHander初始化完成。如果对此感兴趣的,可以将关于mSemaphore的代码注释,然后在初始化mPoolThreadHander使用Thread.sleep去暂停1秒,就会发现这样的错误。
初始化结束,就会在getView中调用

 mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);

方法了,所以我们去看loadImage方法吧

 /** * 加载图片 * * @param path * @param imageView */ public void loadImage(final String path, final ImageView imageView) { // set tag imageView.setTag(path); // UI线程 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(); } }); } } 

这段代码比较长,当然也是比较核心的代码了
10-29行:首先将传入imageView设置了path,然在初始化了一个mHandler用于设置imageView的bitmap,注意此时在UI线程,也就是这个mHandler发出的消息,会在UI线程中调用。可以看到在handleMessage中,我们从消息中取出ImageView,bitmap,path;然后将path与imageView的tag进行比较,防止图片的错位,最后设置bitmap;
31行:我们首先去从LruCache中去查找是否已经缓存了此图片
32-40:如果找到了,则直接使用mHandler去发送消息,这里使用了一个ImgBeanHolder去封装了ImageView,Bitmap,Path这三个对象。然后更新执行handleMessage代码去更新UI
43-66行:如果没有存在缓存中,则创建一个Runnable对象作为任务,去执行addTask方法加入任务队列
49行:getImageViewWidth根据ImageView获取适当的图片的尺寸,用于后面的压缩图片,代码按顺序贴下下面
54行:会根据计算的需要的宽和高,对图片进行压缩。代码按顺序贴下下面
56行:将压缩后的图片放入缓存
58-64行,创建消息,使用mHandler进行发送,更新UI

 /** * 根据ImageView获得适当的压缩的宽和高 * * @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 &#63; 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 &#63; 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; } /** * 根据计算的inSampleSize,得到压缩后图片 * * @param pathName * @param reqWidth * @param reqHeight * @return */ private Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(String pathName, int reqWidth, int reqHeight) { // 第一次解析将inJustDecodeBounds设置为true,来获取图片大小 final BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options(); options.inJustDecodeBounds = true; BitmapFactory.decodeFile(pathName, options); // 调用上面定义的方法计算inSampleSize值 options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight); // 使用获取到的inSampleSize值再次解析图片 options.inJustDecodeBounds = false; Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(pathName, options); return bitmap; } 

接下来看AddTask的代码:

 /** * 添加一个任务 * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 请求信号量,防止mPoolThreadHander为null if (mPoolThreadHander == null) mSemaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { } mTasks.add(runnable); mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110); } 

可以看到,简单把任务放入任务队列,然后使用mPoolThreadHander发送一个消息到后台的loop中,后台的loop会取出消息执行:

 mThreadPool.execute(getTask()); 

execute执行的就是上面分析的Runnable中的run方法了。
注意一下:上述代码中还会看到mPoolSemaphore这个信号量的身影,说下用处;因为调用addTask之后,会直接去从任务队列取出一个任务,放入线程池,由于线程池内部其实也维持着一个队列,那么”从任务队列取出一个任务”这个动作会瞬间完成,直接加入线程池维护的队列中;这样会造成比如用户设置了调度队列为LIFO,但是由于”从任务队列取出一个任务”这个动作会瞬间完成,队列中始终维持在空队列的状态,所以让用户感觉LIFO根本没有效果;所以我按照用户设置线程池工作线程的数量设置了一个信号量,这样在保证任务执行完后,才会从任务队列去取任务,使得LIFO有着很好的效果;有兴趣的可以注释了所有的mPoolSemaphore代码,测试下就明白了。
到此代码基本介绍完毕。细节还是很多的,后面会附上源码,有兴趣的研究下代码,没有兴趣的,可以运行下代码,如果感觉流畅性不错,体验不错,可以作为工具类直接使用,使用也就getView里面一行代码。

贴一下效果图,我手机最多的文件夹大概3000张图片,加载速度还是相当相当流畅的:

真机录的,有点丢帧,注意看效果图,中间我疯狂拖动滚动条,但是图片基本还是瞬间显示的。
说一下,FIFO如果设置为这个模式,在控件中不做处理的话,用户拉的比较慢效果还是不错的,但是用户手机如果有个几千张,瞬间拉到最后,最后一屏图片的显示可能需要喝杯茶了~当然了,大家可以在控件中做处理,要么,拖动的时候不去加载图片,停在来再加载。或者,当手机抬起,给了一个很大的加速度,屏幕还是很快的滑动时停止加载,停下时加载图片。
LIFO这个模式可能用户体验会好很多,不管用户拉多块,最终停下来的那一屏图片都会瞬间显示~
最后掰一掰使用异步消息处理机制作为背后的子线程的好处,其实直接用一个子线程也可以实现,但是,这个子线程run中可能需要while(true)然后每隔200毫秒甚至更短的时间去查询任务队列是否有任务,没有则Thread.sleep,然后再去查询;这样如果长时间没有去添加任务,这个线程依然会不断的去查询;
而异步消息机制,只有在发送消息时才会去执行,当然更准确;当长时间没有任务到达时,也不会去查询,会一直阻塞在这;还有一点,这个机制Android内部实现的,怎么也比我们搞个Thread稳定性、效率高吧~

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