Android批量图片加载经典系列——使用LruCache、AsyncTask缓存并异步加载图片

浏览数：191 / 时间：2015年06月11日

一、问题描述

使用LruCache、AsyncTask实现批量图片的加载并达到下列技术要求

1、从缓存中读取图片，若不在缓存中，则开启异步线程（AsyncTask）加载图片，并放入缓存中

2、及时移除无效的异步线程;保证异步加载图片时不会乱序

3、只对当前屏幕可见部分进行缓存、异步加载图片

4、优化性能杜绝OOM

二、案例介绍

案例实现照片墙效果

技术分享

三、主要技术

　　LruCache

　　内存缓存技术，在Android中专门用来做图片缓存处理的组件，主要使用步骤

　　(1) 设置缓存图片的内存大小，如设置为手机内存的1/8（当缓存的图片达到了预先设定的值的时候，那么近期使用次数最少的图片就会被回收掉）代码如下：

// 获取应用程序最大可用内存
int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
int cacheSize = maxMemory / 8;
// 设置图片缓存大小为程序最大可用内存的1/8
mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                return bitmap.getByteCount();
            }
        };

(2) 将图片放入缓存中（LruCache里面的键值对通常分别是URL和对应的图片）

mMemoryCache.put(key, bitmap);

(3) 从缓存中取图片

mMemoryCache.get(key);

　　AsyncTask

　　进行耗时操作比如加载图片要求不要阻塞UI线程，就必须使用异步任务。AsyncTask是不需要借助thread+handler即可实现异步任务的组件，使用起来比较简单且更轻量级一些。实现AsyncTask步骤如下：

　　（1）扩展子AsyncTask，如

　　class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap>

　　（2）重写AsyncTask中的几个方法

　　onPreExecute(), 该方法将在执行实际的后台操作前被UI线程调用。可以在该方法中做一些准备工作，如在界面上显示一个进度条。

　　doInBackground(Params...), 将在onPreExecute 方法执行后、执行，该方法运行在后台线程中，主要负责执行那些很耗时的后台计算工作，如加载图片

　　onPostExecute(Result), 在doInBackground 执行完成后，该将被UI线程调用，后台的计算结果将通过该方法传递到UI线程

　　（3）在UI线程中通过调用AsyncTask的execute(Params…);

　　开始执行异步任务并向后台任务传入数据，执行次序 onPreExecute()——> doInBackground(Params...)——> onPostExecute(Result)

　　经验：对大量图片加载，要求每个图片都要在一个后台任务中取运行，因此需要使用集合记录所有正在下载或等待下载的任务

　　Set<BitmapWorkerTask> taskCollection=new HashSet< BitmapWorkerTask >();

　　当缓存中没有图片，添加任务并启动异步处理，片段代码如：

if (bitmap == null) {//如果缓存没有

BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask();

taskCollection.add(task);

     task.execute(imageUrl);//执行异步任务，并传入加载的图片url地址

}

　　要注意及时移除已完成的任务,如下代码

protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {

….

taskCollection.remove(this);

}

　　并且在适配器控件滑动停止时取消正在执行的任务，片段代码如下：

public void onScrollStateChanged(AbsListView view, int scrollState) {

// 仅当GridView静止时才去下载图片，GridView滑动时取消所有正在下载的任务

if (scrollState == SCROLL_STATE_IDLE) {

loadBitmaps(mFirstVisibleItem, mVisibleItemCount);

} else {

cancelAllTasks();//取消所有正在下载或等待下载的任务。

}

}

public void cancelAllTasks() {

if (taskCollection != null) {

for (BitmapWorkerTask task : taskCollection) {

task.cancel(false);

}

}}

三、完整代码

　　1、 MainActivity

public class MainActivity extends Activity {
    private GridView mPhotoWall;
    private PhotoWallAdapter adapter;
private ArrayList<File> list;
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        list = new ArrayList<File>();
        getAllFiles(new File("/sdcard"));
        mPhotoWall = (GridView) findViewById(R.id.photo_wall);
        adapter = new PhotoWallAdapter(this, 0, list, mPhotoWall);
        mPhotoWall.setAdapter(adapter);
    }

    /**
     * 获得指定目录下图片文件
     */
    private void getAllFiles(File root) {
        File files[] = root.listFiles();
        if (files != null)
            for (File f : files) {
                if (f.isDirectory()) {
                    getAllFiles(f);
                } else {
                    if (f.getName().indexOf(".png") > 0
                            || f.getName().indexOf(".jpg") > 0
                            || f.getName().indexOf(".jpeg") > 0)
                        this.list.add(f);
                }
            }
    }
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        adapter.cancelAllTasks();// 退出程序时结束所有的下载任务
    }
}

2、PhotoWallAdapter适配器

public class PhotoWallAdapter extends ArrayAdapter<File> implements
        OnScrollListener {

     //记录所有正在下载或等待下载的任务。
    private Set<BitmapWorkerTask> taskCollection;
 // 图片缓存技术的核心类，用于缓存所有下载好的图片，在程序内存达到设定值时会//将最少最近使用的图片移除掉。
    private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;
    //GridView的实例
    private GridView mPhotoWall;
    //第一张可见图片的下标
    private int mFirstVisibleItem;
    // 一屏有多少张图片可见
    private int mVisibleItemCount;
    // 记录是否刚打开程序，用于解决进入程序不滚动屏幕，不会下载图片的问题。
    private boolean isFirstEnter = true;
    ArrayList<File> list = null;
    public PhotoWallAdapter(Context context, int textViewResourceId,
            ArrayList<File> objects, GridView photoWall) {
        super(context, textViewResourceId, objects);
        mPhotoWall = photoWall;
        list = objects;
        taskCollection = new HashSet<BitmapWorkerTask>();
        // 获取应用程序最大可用内存
        int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
        int cacheSize = maxMemory / 8;
        // 设置图片缓存大小为程序最大可用内存的1/8
        mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                return bitmap.getByteCount();
            }
        };
        mPhotoWall.setOnScrollListener(this);
    }
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        final File url = getItem(position);
        View view;
        if (convertView == null) {
            view = LayoutInflater.from(getContext()).inflate(
                    R.layout.photo_layout, null);
        } else {
            view = convertView;
        }
        final ImageView photo = (ImageView) view.findViewById(R.id.photo);
        // 给ImageView设置一个Tag，保证异步加载图片时不会乱序
        photo.setTag(url.getAbsolutePath());
        setImageView(url.getAbsolutePath(), photo);
        return view;
    }

    /**
     * 给ImageView设置图片。首先从LruCache中取出图片的缓存，设置到ImageView上。如果LruCache中没有该图片的缓存，
     * 就给ImageView设置一张默认图片。
     * @param imageUrl
     *            图片的URL地址，用于作为LruCache的键。
     * @param imageView
     *            用于显示图片的控件。
     */
    private void setImageView(String imageUrl, ImageView imageView) {
        Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCache(imageUrl);
        if (bitmap != null) {
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        } else {
            bitmap=getLoacalBitmap(imageUrl);
            imageView.setImageResource(R.drawable.empty_photo);
        }
    }

    /**
     * 将一张图片存储到LruCache中。
     * @param key
     *            LruCache的键，这里传入图片的URL地址。
     * @param bitmap
     *            LruCache的键，这里传入从网络上下载的Bitmap对象。
     */
@SuppressLint("NewApi")
    public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {
        if (getBitmapFromMemoryCache(key) == null) {
            mMemoryCache.put(key, bitmap);
        }
    }

    /**
     * 从LruCache中获取一张图片，如果不存在就返回null。
     * @param key
     *            LruCache的键，这里传入图片的URL地址。
     * @return 对应传入键的Bitmap对象，或者null。
     */
    @SuppressLint("NewApi")
    public Bitmap getBitmapFromMemoryCache(String key) {
        return mMemoryCache.get(key);
    }
    @Override
    public void onScrollStateChanged(AbsListView view, int scrollState) {
        // 仅当GridView静止时才去下载图片，GridView滑动时取消所有正在下载的任务
        if (scrollState == SCROLL_STATE_IDLE) {
            loadBitmaps(mFirstVisibleItem, mVisibleItemCount);
        } else {
            cancelAllTasks();
        }
    }
    @Override
    public void onScroll(AbsListView view, int firstVisibleItem,
            int visibleItemCount, int totalItemCount) {
        mFirstVisibleItem = firstVisibleItem;
        mVisibleItemCount = visibleItemCount;
        // 下载的任务应该由onScrollStateChanged里调用，但首次进入程序时onScrollStateChanged并不会调用，
        // 因此在这里为首次进入程序开启下载任务。
        if (isFirstEnter && visibleItemCount > 0) {
            loadBitmaps(firstVisibleItem, visibleItemCount);
            isFirstEnter = false;
        }
    }

    /**
     * 加载Bitmap对象。此方法会在LruCache中检查所有屏幕中可见的ImageView的Bitmap对象，
     * 如果发现任何一个ImageView的Bitmap对象不在缓存中，就会开启异步线程去下载图片。
     * 
     * @param firstVisibleItem
     *            第一个可见的ImageView的下标
     * @param visibleItemCount
     *            屏幕中总共可见的元素数
     */
    private void loadBitmaps(int firstVisibleItem, int visibleItemCount) {
        try {
            for (int i = firstVisibleItem; i < firstVisibleItem
                    + visibleItemCount; i++) {
                String imageUrl = list.get(i).getAbsolutePath();
                Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCache(imageUrl);
                if (bitmap == null) {//如果缓存没有
                    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask();
                    taskCollection.add(task);
                    task.execute(imageUrl);//执行异步任务，并传入加载的图片url地址（这里是sd卡上的图片）
                } else {
                    ImageView imageView = (ImageView) mPhotoWall
                            .findViewWithTag(imageUrl);
                    if (imageView != null && bitmap != null) {
                        imageView.setImageBitmap(bitmap);
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 取消所有正在下载或等待下载的任务。
     */
    public void cancelAllTasks() {
        if (taskCollection != null) {
            for (BitmapWorkerTask task : taskCollection) {
                task.cancel(false);
            }
        }
    }

    /**
     * 异步下载图片的任务。
     */
    class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {

        /**
         * 图片的URL地址
         */
        private String imageUrl;
        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... params) {
            imageUrl = params[0];
            // 在后台开始下载图片
            Bitmap bitmap = getLoacalBitmap(params[0]);
            if (bitmap != null) {
                // 图片下载完成后缓存到LrcCache中
                addBitmapToMemoryCache(params[0], bitmap);
            }
            return bitmap;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
            super.onPostExecute(bitmap);
            // 根据Tag找到相应的ImageView控件，将下载好的图片显示出来。
            ImageView imageView = (ImageView) mPhotoWall
                    .findViewWithTag(imageUrl);
            if (imageView != null && bitmap != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
            taskCollection.remove(this);
        }

    }
    private  Bitmap getLoacalBitmap(String url) {
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(url);
            return BitmapFactory.decodeStream(fis); // /把流转化为Bitmap图片

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }
}

　　想要了解更多内容的小伙伴，可以点击查看源码，亲自运行测试。

　　疑问咨询或技术交流，请加入官方QQ群：（452379712）