Android圖片加載庫的理解

前言   

    這是“基礎自測”系列的第三篇文章，以Android開發需要熟悉的20個技術點為切入點，本篇重點講講Android中的ImageLoader這個庫的一些理解，在Android上最讓人頭疼是從網絡中獲取圖片，顯示，回收，任何一個環節有問題都可能直接OOM，當需要加載大量的圖片的時候，每當快速滑，有時候會很卡，甚至會因為內存溢出而崩潰。這裡講解的庫是：Universal_Image_Loader。

內容目錄

• ImageLoader設計原理
• ImageLoader流程圖
• ImageLoader的使用
• ImageLoader優化
• Fresco介紹
• 圖片策略優化
• 小結

ImageLoader設計原理

ImageLoader的工作原理：在顯示圖片的時，它會先在內存中查找，如果沒有就去本地查找，如果還沒有，就開一個新的線程去下載這張圖片，下載成功會把圖片同時緩存在內存和本地。

我們在基於這個原理，在每次退出一個頁面時候，把ImageLoader內存中緩存全部清除，這樣就節省了大量內存，反正下次再用到的時候從本地再取出來就行了。需要說明的是，由於ImageLoader對圖片是軟引用的形式，所以在內存中的圖片會存在內存不足的時候被系統回收。 總設計圖：

ImageLoader流程圖

ImageLoader的使用

ImageLoader由三大組件組成：

1. ImagaLoaderConfiguaration——對圖片緩存進行總體配置，包含內存緩存的大小，本地緩存的大小和位置、日志、下載策略(FIFO還是LIFO)等。
2. ImageLoader——一般使用displayImage來把URL對應的圖片顯示在ImageView上。
3. DisplayImageOptions——在每個頁面需要顯示圖片的地方，控制如何顯示的細節，比如指定下載時的默認圖、是否將緩存放到內存或本地磁盤。

從三者的協作關系上看，他們有點像廚房規定、廚師、客戶個人口味之間的關系。ImageLoaderConfiguration就像是廚房裡面的規定，每一個廚師要怎麼著裝，要怎麼保持廚房的干淨，這是針對每一個廚師都適用的規定，而且不允許個性化改變。ImageLoader就像是具體做菜的廚師，負責具體菜譜的制作。DisplayImageOptions就像每個客戶的偏好，根據客戶是重口味還是清淡，每一個imageLoader根據DisplayImageOptions的要求具體執行。

ImagaLoaderConfiguaration

示例代碼：

// DON'T COPY THIS CODE TO YOUR PROJECT! This is just example of ALL options using.// See the sample project how to use ImageLoader correctly.File cacheDir =StorageUtils.getCacheDirectory(context);
ImageLoaderConfiguration config =newImageLoaderConfiguration.Builder(context)
        .memoryCacheExtraOptions(480, 800) // default = device screen dimensions
        .diskCacheExtraOptions(480, 800, null)
        .taskExecutor(...)
        .taskExecutorForCachedImages(...)
        .threadPoolSize(3) // default
        .threadPriority(Thread.NORM_PRIORITY-2) // default
        .tasksProcessingOrder(QueueProcessingType.FIFO) // default
        .denyCacheImageMultipleSizesInMemory()
        .memoryCache(newLruMemoryCache(2*1024*1024))
        .memoryCacheSize(2*1024*1024)
        .memoryCacheSizePercentage(13) // default
        .diskCache(newUnlimitedDiskCache(cacheDir)) // default
        .diskCacheSize(50*1024*1024)
        .diskCacheFileCount(100)
        .diskCacheFileNameGenerator(newHashCodeFileNameGenerator()) // default
        .imageDownloader(newBaseImageDownloader(context)) // default
        .imageDecoder(newBaseImageDecoder()) // default
        .defaultDisplayImageOptions(DisplayImageOptions.createSimple()) // default
        .writeDebugLogs()
        .build();

可以看到ImagaLoaderConfiguaration的職責就是記錄相關的配置，它的內部就是一些字段的集合。

DisplayImageOptions

每一個ImageLoader.displayImage(...)都可以使用DisplayImageOptions，具體配置代碼如下：

// DON'T COPY THIS CODE TO YOUR PROJECT! This is just example of ALL options using.
// See the sample project how to use ImageLoader correctly.
DisplayImageOptions options = new DisplayImageOptions.Builder()
        .showImageOnLoading(R.drawable.ic_stub) // resource or drawable
        .showImageForEmptyUri(R.drawable.ic_empty) // resource or drawable
        .showImageOnFail(R.drawable.ic_error) // resource or drawable
        .resetViewBeforeLoading(false)  // default
        .delayBeforeLoading(1000)
        .cacheInMemory(false) // default
        .cacheOnDisk(false) // default
        .preProcessor(...)
        .postProcessor(...)
        .extraForDownloader(...)
        .considerExifParams(false) // default
        .imageScaleType(ImageScaleType.IN_SAMPLE_POWER_OF_2) // default
        .bitmapConfig(Bitmap.Config.ARGB_8888) // default
        .decodingOptions(...)
        .displayer(new SimpleBitmapDisplayer()) // default
        .handler(new Handler()) // default
        .build();

ImageLoader

最終使用時候，簡單幾句就行了，傳入一個ImageView控件

ImageLoader imageLoader = ImageLoader.getInstance(); // Get singleton instance
// Load image, decode it to Bitmap and display Bitmap in ImageView (or any other view 
//  which implements ImageAware interface)
imageLoader.displayImage(imageUri, imageView);

又或者直接

// Load image, decode it to Bitmap and return Bitmap to callback
imageLoader.loadImage(imageUri, new SimpleImageLoadingListener() {
    @Override
    public void onLoadingComplete(String imageUri, View view, Bitmap loadedImage) {
        // Do whatever you want with Bitmap
    }
});

ImageLoader優化

盡管ImageLoader很強大，但一直把圖片緩存在內存中，會導致內存占用過高。雖然對圖片的引用是軟引用，軟引用在內存不夠的時候會被GC，但我們還是希望減少GC的次數，所以要經常手動清理ImageLoader中的緩存。 比如，我們經常在做項目的時候，會有一個AppBaseActivity的基類，這樣我們可以在基類的onDestroy方法中，執行ImageLoader的clearMemoryCache方法，以確保頁面銷毀時，把為了顯示這個頁面而增加的內存緩存清除，這樣即使到了下個頁面要復用之前加載過的圖片，雖然內存沒有了，根據ImageLoader的緩存策略，在本地磁盤上還是能被找到的。 比如：  

protected void onDestroy() {
        //回收該頁面緩存在內存的圖片
        imageLoader.clearMemoryCache();
 
        super.onDestroy();
}

Fresco介紹

簡介：

Fresco 是一個強大的圖片加載組件。它是Facebook開源的圖片加載庫

Fresco 中設計有一個叫做 image pipeline 的模塊。它負責從網絡，從本地文件系統，本地資源加載圖片。為了最大限度節省空間和CPU時間，它含有3級緩存設計（2級內存，1級文件）。

Fresco 中設計有一個叫做 Drawees 模塊，方便地顯示loading圖，當圖片不再顯示在屏幕上時，及時地釋放內存和空間占用。

Fresco 支持 Android2.3(API level 9) 及其以上系統。

 

流程圖：     原理： Fresco 設計了image pipeline 的概念，它負責先後檢查內存，磁盤文件，如果都沒有再老老實實從網絡下載圖片。 主要有個三層緩存的概念 第一層：Bitmap緩存 在Android 5.0系統中，考慮到內存管理有了很大改進，所以 Bitmap緩存位於Java的heap中，而在Android 4.X或更低的系統中，Bitmap緩存位於ashmem中，而不是位於Java的heap中，這意味著圖片的創建和回收不會引發過多的GC，從而讓APP運行的更快。 第二層：內存緩存 內存緩存中存儲了圖片的原始壓縮格式，從內存緩存中取出的圖片，在顯示前必須先解碼，當APP切換到後台時，內存緩存也會被清空。 第三層：磁盤緩存 又名本地緩存，磁盤緩存中存儲的也是圖片的原始壓縮格式，在使用前也要先解碼，當APP切換到後台時，磁盤緩存不會丟失，即使關機也不會。   使用：

為了下載網絡圖片，請確保在 AndroidManifest.xml 中有以下權限：

<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

在 Application 初始化時，在應用調用 setContentView() 之前，進行初始化：

Fresco.initialize(context); 

在xml布局文件中, 加入命名空間：

<!-- 其他元素 -->
<LinearLayout 
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:fresco="http://schemas.android.com/apk/res-auto">
加入SimpleDraweeView:

<com.facebook.drawee.view.SimpleDraweeView
    android:id="@+id/my_image_view"
    android:layout_width="20dp"
    android:layout_height="20dp"
    fresco:placeholderImage="@drawable/my_drawable"
  />

開始加載圖片

Uri uri = Uri.parse("https://raw.githubusercontent.com/facebook/fresco/gh-pages/static/fresco-logo.png");
SimpleDraweeView draweeView = (SimpleDraweeView) findViewById(R.id.my_image_view);
draweeView.setImageURI(uri);

圖片策略優化

我們這裡說的圖片，是根據服務端的接口返回的圖片URL地址開啟一個線程下載到APP本地並顯示的，很多APP崩潰的原因就是圖片的問題沒處理好。那麼就有一些相關解決方案策略，如下。

1. 要確保下載的每張圖，都符合ImageView控件的大小。可以事先准備很多套不同的分辨率的圖片，然後每次根據URL請求圖片時，都要額外在URL上加兩個參數，width和height，從而要求服務器返回其中某一個張圖，比如：http://www.aaa.com/a.png?width=100&height=50
2. 低流量模式。在2G和3G網絡環境下，我們應該適當降低圖片的質量，降低圖片質量，相應的圖片大小也會降低，簡稱低流量模式，比如在請求網址中再添加一個參數，叫做quality，在2G網絡下這個值為50%，在3G網絡情況下，這個值為70%，這樣就會將JPG圖片質量降低為50%或70%。
3. 極速模式。發現在2G和3G網絡環境下，大部分用戶對圖片不感興趣，我們可以設計一些只有文字的頁面，這種頁面稱呼為極速模式，以節省流量。

小結

本篇主要介紹了第三方圖片加載庫的原理和使用方法，特別是ImageLoader的介紹，因為圖片顯示在APP中是很常見的應用場景，況且ImageLoader已經封裝好了一些類和方法。我們可以直接拿來用了。而不用重復去寫了。如果自己去寫一個的話，這方面的程序還是比較麻煩的，要考慮多線程緩存，內存溢出等很多方面，再說這麼多程序都在用，說明穩定性還是可靠的，類似這種工具類能用穩定成熟的，我們作為一名開發人員，專注度還是在應用業務開發上。

基礎自測

源於想對自我掌握的基本Android開發基礎點熟悉程度，所以就准備從以下20個基礎點入手，鞏固下基礎的知識點。 1，ProGuard代碼混淆 2，講講Handler+Looper+MessageQueue關系 3，Android圖片加載庫理解