Android图片加载库的理解

Posted 2020-07-25 、、cryAllen

前言   

    这是“基础自测”系列的第三篇文章，以android开发需要熟悉的20个技术点为切入点，本篇重点讲讲Android中的ImageLoader这个库的一些理解，在Android上最让人头疼是从网络中获取图片，显示，回收，任何一个环节有问题都可能直接OOM，当需要加载大量的图片的时候，每当快速滑，有时候会很卡，甚至会因为内存溢出而崩溃。这里讲解的库是：Universal_Image_Loader。

内容目录

• ImageLoader设计原理
• ImageLoader流程图
• ImageLoader的使用
• ImageLoader优化
• Fresco介绍
• 图片策略优化
• 小结

ImageLoader设计原理

ImageLoader的工作原理：在显示图片的时，它会先在内存中查找，如果没有就去本地查找，如果还没有，就开一个新的线程去下载这张图片，下载成功会把图片同时缓存在内存和本地。

我们在基于这个原理，在每次退出一个页面时候，把ImageLoader内存中缓存全部清除，这样就节省了大量内存，反正下次再用到的时候从本地再取出来就行了。需要说明的是，由于ImageLoader对图片是软引用的形式，所以在内存中的图片会存在内存不足的时候被系统回收。

总设计图：

ImageLoader流程图

ImageLoader的使用

ImageLoader由三大组件组成：

1. ImagaLoaderConfiguaration——对图片缓存进行总体配置，包含内存缓存的大小，本地缓存的大小和位置、日志、下载策略(FIFO还是LIFO)等。
2. ImageLoader——一般使用displayImage来把URL对应的图片显示在ImageView上。
3. DisplayImageOptions——在每个页面需要显示图片的地方，控制如何显示的细节，比如指定下载时的默认图、是否将缓存放到内存或本地磁盘。

从三者的协作关系上看，他们有点像厨房规定、厨师、客户个人口味之间的关系。ImageLoaderConfiguration就像是厨房里面的规定，每一个厨师要怎么着装，要怎么保持厨房的干净，这是针对每一个厨师都适用的规定，而且不允许个性化改变。ImageLoader就像是具体做菜的厨师，负责具体菜谱的制作。DisplayImageOptions就像每个客户的偏好，根据客户是重口味还是清淡，每一个imageLoader根据DisplayImageOptions的要求具体执行。

ImagaLoaderConfiguaration

示例代码：

// 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的职责就是记录相关的配置，它的内部就是一些字段的集合。

DisplayImageOptions

每一个ImageLoader.displayImage(...)都可以使用DisplayImageOptions，具体配置代码如下：

// 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

最终使用时候，简单几句就行了，传入一个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优化

尽管ImageLoader很强大，但一直把图片缓存在内存中，会导致内存占用过高。虽然对图片的引用是软引用，软引用在内存不够的时候会被GC，但我们还是希望减少GC的次数，所以要经常手动清理ImageLoader中的缓存。

比如，我们经常在做项目的时候，会有一个AppBaseActivity的基类，这样我们可以在基类的onDestroy方法中，执行ImageLoader的clearMemoryCache方法，以确保页面销毁时，把为了显示这个页面而增加的内存缓存清除，这样即使到了下个页面要复用之前加载过的图片，虽然内存没有了，根据ImageLoader的缓存策略，在本地磁盘上还是能被找到的。

比如：

 

protected void onDestroy() {
        //回收该页面缓存在内存的图片
        imageLoader.clearMemoryCache();
 
        super.onDestroy();
}

Fresco介绍

简介：

Fresco 是一个强大的图片加载组件。它是Facebook开源的图片加载库

Fresco 中设计有一个叫做 image pipeline 的模块。它负责从网络，从本地文件系统，本地资源加载图片。为了最大限度节省空间和CPU时间，它含有3级缓存设计（2级内存，1级文件）。

Fresco 中设计有一个叫做 Drawees 模块，方便地显示loading图，当图片不再显示在屏幕上时，及时地释放内存和空间占用。

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

 

流程图：

 

 

原理：

Fresco 设计了image pipeline 的概念，它负责先后检查内存，磁盘文件，如果都没有再老老实实从网络下载图片。

主要有个三层缓存的概念

第一层：Bitmap缓存

在Android 5.0系统中，考虑到内存管理有了很大改进，所以 Bitmap缓存位于Java的heap中，而在Android 4.X或更低的系统中，Bitmap缓存位于ashmem中，而不是位于Java的heap中，这意味着图片的创建和回收不会引发过多的GC，从而让APP运行的更快。

第二层：内存缓存

内存缓存中存储了图片的原始压缩格式，从内存缓存中取出的图片，在显示前必须先解码，当APP切换到后台时，内存缓存也会被清空。

第三层：磁盘缓存

又名本地缓存，磁盘缓存中存储的也是图片的原始压缩格式，在使用前也要先解码，当APP切换到后台时，磁盘缓存不会丢失，即使关机也不会。

 

使用：

为了下载网络图片，请确保在 AndroidManifest.xml 中有以下权限：

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

在 Application 初始化时，在应用调用 setContentView() 之前，进行初始化：

Fresco.initialize(context); 

在xml布局文件中, 加入命名空间：

<!-- 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"
  />

开始加载图片

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);

图片策略优化

我们这里说的图片，是根据服务端的接口返回的图片URL地址开启一个线程下载到APP本地并显示的，很多APP崩溃的原因就是图片的问题没处理好。那么就有一些相关解决方案策略，如下。

1. 要确保下载的每张图，都符合ImageView控件的大小。可以事先准备很多套不同的分辨率的图片，然后每次根据URL请求图片时，都要额外在URL上加两个参数，width和height，从而要求服务器返回其中某一个张图，比如：http://www.aaa.com/a.png?width=100&height=50
2. 低流量模式。在2G和3G网络环境下，我们应该适当降低图片的质量，降低图片质量，相应的图片大小也会降低，简称低流量模式，比如在请求网址中再添加一个参数，叫做quality，在2G网络下这个值为50%，在3G网络情况下，这个值为70%，这样就会将JPG图片质量降低为50%或70%。
3. 极速模式。发现在2G和3G网络环境下，大部分用户对图片不感兴趣，我们可以设计一些只有文字的页面，这种页面称呼为极速模式，以节省流量。

小结

本篇主要介绍了第三方图片加载库的原理和使用方法，特别是ImageLoader的介绍，因为图片显示在APP中是很常见的应用场景，况且ImageLoader已经封装好了一些类和方法。我们可以直接拿来用了。而不用重复去写了。如果自己去写一个的话，这方面的程序还是比较麻烦的，要考虑多线程缓存，内存溢出等很多方面，再说这么多程序都在用，说明稳定性还是可靠的，类似这种工具类能用稳定成熟的，我们作为一名开发人员，专注度还是在应用业务开发上。

阅读扩展

源于对掌握的Android开发基础点进行整理，罗列下已经总结的文章，从中可以看到技术积累的过程。

1，Android系统简介

2，ProGuard代码混淆

3，讲讲Handler+Looper+MessageQueue关系

4，Android图片加载库理解

5，谈谈Android运行时权限理解

6，EventBus初理解

7，Android 常见工具类

8，对于Fragment的一些理解

9，Android 四大组件之 " Activity "

10，Android 四大组件之" Service "

11，Android 四大组件之“ BroadcastReceiver "

11，Android 四大组件之" ContentProvider "

13，讲讲 Android 事件拦截机制

14，Android 动画的理解

15，Android 生命周期和启动模式

16，Android IPC 机制

17，View 的事件体系

18，View 的工作原理

19，理解 Window 和 WindowManager

20，Activity 启动过程分析

21，Service 启动过程分析

22，Android 性能优化

23，Android 消息机制

24，Android Bitmap相关

25，Android 线程和线程池

26，Android 中的 Drawable 和动画

27，RecylerView 中的装饰者模式

28，Android 触摸事件机制

29，Android 事件机制应用

30，Cordova 框架的一些理解

31，有关 Android 插件化思考 

32，开发人员必备技能——单元测试