編輯:關於Android編程
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上一篇博客介紹了Android異步消息處理機制,如果你還不了解,可以看:Android 異步消息處理機制 讓你深入理解 Looper、Handler、Message三者關系 。那篇博客的最後,提出可以把異步消息處理機制不僅僅是在MainActivity中更新UI,可以用到別的地方,最近也一直在考慮這個問題,有幸,想出來一個實際的案例,將異步消息處理機制用到大量圖片的加載的工具類中,其實也特別希望可以寫一篇關於大量圖片加載的文章,終於有機會了~先簡單介紹一下:
一般大量圖片的加載,比如GridView實現手機的相冊功能,一般會用到LruCache,線程池,任務隊列等;那麼異步消息處理可以用哪呢?
1、用於UI線程當Bitmap加載完成後更新ImageView
2、在圖片加載類初始化時,我們會在一個子線程中維護一個Loop實例,當然子線程中也就有了MessageQueue,Looper會一直在那loop停著等待消息的到達,當有消息到達時,從任務隊列按照隊列調度的方式(FIFO,LIFO等),取出一個任務放入線程池中進行處理。
簡易的一個流程:當需要加載一張圖片,首先把加載圖片加入任務隊列,然後使用loop線程(子線程)中的hander發送一個消息,提示有任務到達,loop()(子線程)中會接著取出一個任務,去加載圖片,當圖片加載完成,會使用UI線程的handler發送一個消息去更新UI界面。
說了這麼多,大家估計也覺得雲裡來霧裡去的,下面看實際的例子。
該程序首先掃描手機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
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; /** * 存儲文件夾中的圖片數量 */ private int mPicsSize; /** * 圖片數量最多的文件夾 */ private File mImgDir; /** * 所有的圖片 */ private ListmImgs; private GridView mGirdView; private ListAdapter mAdapter; /** * 臨時的輔助類,用於防止同一個文件夾的多次掃描 */ 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; } })); /** * 可以看到文件夾的路徑和圖片的路徑分開保存,極大的減少了內存的消耗; */ 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掃描手機中的圖片,此方法在運行在子線程中 完成圖片的掃描,最終獲得jpg最多的那個文件夾 */ private void getImages() { if (!Environment.getExternalStorageState().equals( Environment.MEDIA_MOUNTED)) { Toast.makeText(this, 暫無外部存儲, Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } // 顯示進度條 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HashSet防止多次掃描同一個文件夾(不加這個判斷,圖片多起來還是相當恐怖的~~) 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也就可以釋放內存了 mDirPaths = null ; // 通知Handler掃描圖片完成 mHandler.sendEmptyMessage(0x110); } }).start(); } }
但是稍微注意一下:
1、在掃描圖片時,使用了一個臨時的HashSet保存掃描過的文件夾,這樣可以有效的避免重復掃描。比如,我手機中有個文件夾下面有3000多張圖片,如果不判斷則會掃描這個文件夾3000多次,處理器時間以及內存的消耗還是很可觀的。
2、在適配器中,保存List
總之,盡可能的去減少內存的消耗,這些都是很容易做到的~
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 ListmData; 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去加載圖片 mImageLoader.loadImage(mDirPath + / + mData.get(position), holder.mImageView); return convertView; } private final class ViewHolder { ImageView mImageView; } }
mImageLoader.loadImage(mDirPath + / + mData.get(position),holder.mImageView);是不是用起來還是相當爽的,所有需要處理的細節都被封裝了。
現在才到了關鍵的時刻,我們封裝的ImageLoader類,當然我們的異步消息處理機制也出現在其中。
首先是一個懶加載的單例
/** * 單例獲得該實例對象 * * @return */ public static ImageLoader getInstance() { if (mInstance == null) { synchronized (ImageLoader.class) { if (mInstance == null) { mInstance = new ImageLoader(1, Type.LIFO); } } } return mInstance; }
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 { // 請求一個信號量 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) { } } }; // 釋放一個信號量 mSemaphore.release(); Looper.loop(); } }; mPoolThread.start(); // 獲取應用程序最大可用內存 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; }
/** * 添加一個任務 * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 請求信號量,防止mPoolThreadHander為null if (mPoolThreadHander == null) mSemaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { } mTasks.add(runnable); mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110); }
初始化結束,就會在getView中調用mImageLoader.loadImage(mDirPath + / + mData.get(position),holder.mImageView);方法了,所以我們去看loadImage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(); } }); } }
10-29行:首先將傳入imageView設置了path,然在初始化了一個mHandler用於設置imageView的bitmap,注意此時在UI線程,也就是這個mHandler發出的消息,會在UI線程中調用。可以看到在handleMessage中,我們從消息中取出ImageView,bitmap,path;然後將path與imageView的tag進行比較,防止圖片的錯位,最後設置bitmap;
31行:我們首先去從LruCache中去查找是否已經緩存了此圖片
32-40:如果找到了,則直接使用mHandler去發送消息,這裡使用了一個ImgBeanHolder去封裝了ImageView,Bitmap,Path這三個對象。然後更新執行handleMessage代碼去更新UI
43-66行:如果沒有存在緩存中,則創建一個Runnable對象作為任務,去執行addTask方法加入任務隊列
49行:getImageViewWidth根據ImageView獲取適當的圖片的尺寸,用於後面的壓縮圖片,代碼按順序貼下下面
54行:會根據計算的需要的寬和高,對圖片進行壓縮。代碼按順序貼下下面
56行:將壓縮後的圖片放入緩存
58-64行,創建消息,使用mHandler進行發送,更新UI
/** * 根據ImageView獲得適當的壓縮的寬和高 * * @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; }
/** * 根據計算的inSampleSize,得到壓縮後圖片 * * @param pathName * @param reqWidth * @param reqHeight * @return */ private Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(String pathName, int reqWidth, int reqHeight) { // 第一次解析將inJustDecodeBounds設置為true,來獲取圖片大小 final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); options.inJustDecodeBounds = true; BitmapFactory.decodeFile(pathName, options); // 調用上面定義的方法計算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; }接下來看AddTask的代碼:
/** * 添加一個任務 * * @param runnable */ private synchronized void addTask(Runnable runnable) { try { // 請求信號量,防止mPoolThreadHander為null if (mPoolThreadHander == null) mSemaphore.acquire(); } catch (InterruptedException e) { } mTasks.add(runnable); mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110); }
execute執行的就是上面分析的Runnable中的run方法了。
注意一下:上述代碼中還會看到mPoolSemaphore這個信號量的身影,說下用處;因為調用addTask之後,會直接去從任務隊列取出一個任務,放入線程池,由於線程池內部其實也維持著一個隊列,那麼”從任務隊列取出一個任務”這個動作會瞬間完成,直接加入線程池維護的隊列中;這樣會造成比如用戶設置了調度隊列為LIFO,但是由於”從任務隊列取出一個任務”這個動作會瞬間完成,隊列中始終維持在空隊列的狀態,所以讓用戶感覺LIFO根本沒有效果;所以我按照用戶設置線程池工作線程的數量設置了一個信號量,這樣在保證任務執行完後,才會從任務隊列去取任務,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,測試下就明白了。
到此代碼基本介紹完畢。細節還是很多的,後面會附上源碼,有興趣的研究下代碼,沒有興趣的,可以運行下代碼,如果感覺流暢性不錯,體驗不錯,可以作為工具類直接使用,使用也就getView裡面一行代碼。
貼一下效果圖,我手機最多的文件夾大概3000張圖片,加載速度還是相當相當流暢的:
真機錄的,有點丟幀,注意看效果圖,中間我瘋狂拖動滾動條,但是圖片基本還是瞬間顯示的。
說一下,FIFO如果設置為這個模式,在控件中不做處理的話,用戶拉的比較慢效果還是不錯的,但是用戶手機如果有個幾千張,瞬間拉到最後,最後一屏圖片的顯示可能需要喝杯茶了~當然了,大家可以在控件中做處理,要麼,拖動的時候不去加載圖片,停在來再加載。或者,當手機抬起,給了一個很大的加速度,屏幕還是很快的滑動時停止加載,停下時加載圖片。
LIFO這個模式可能用戶體驗會好很多,不管用戶拉多塊,最終停下來的那一屏圖片都會瞬間顯示~
最後掰一掰使用異步消息處理機制作為背後的子線程的好處,其實直接用一個子線程也可以實現,但是,這個子線程run中可能需要while(true)然後每隔200毫秒甚至更短的時間去查詢任務隊列是否有任務,沒有則Thread.sleep,然後再去查詢;這樣如果長時間沒有去添加任務,這個線程依然會不斷的去查詢;
而異步消息機制,只有在發送消息時才會去執行,當然更准確;當長時間沒有任務到達時,也不會去查詢,會一直阻塞在這;還有一點,這個機制Android內部實現的,怎麼也比我們搞個Thread穩定性、效率高吧~
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