ImageLoader加载本地图片的实现————防OOM
2017-09-26 本文已影响83人
被代码淹没的小伙子
这段时间，项目功能做完了，但是一直被OOM的问题困扰，在同样的代码在模拟机上可以运行，但在真机上却无法运行，报OOM，于是，最近开始接触关于OOM的相关问题，今天先总结一下关于ImageLoader的实现。
实现ImageLoader主要用到了下面几个知识点：
1.缓存LruCache。
2.线程池ExecutorService。
3.算法实现调度方式优化：LIFO（后进先出），FIFO（先进先出）。
4.任务队列LinkedList< Runnable >
5.后台轮询线程mPoolThread。
6.Handler的消息通讯。
知识点总结完毕后，说一下这个实现思路。
ImageLoader实现思路：
ImagLoader总体来说优化方式有几个点：
1.图片加载策略：使用LIFO而不是FIFO（一共有1000张图片，当你要查看第900张时肯定不能加载900张图片来显示第900张，可以只加载900张开始的图片，前面的图片不用加载）
2.图片压缩策略：对一个需要加载的图片，对ImageView的组件大小进行判断，和图片的实际大小进行比对，当图片过大时，利用Options进行压缩，压缩完成后再使用。
3.使用LruCache：设定一个固定大小的缓存空间（一般为dalvik虚拟机为应用分配的内存的1/8），当新的图片加载完成后先放入缓存，以后每次需要加载图片前，先到缓存中查找是否存在该图片，如果有，则直接从缓存中去，如果没有，再加载，这样避免了才加载完成不久的图片多次加载。
4.使用线程池，因为Android不允许在UI线程中执行耗时操作，所以加载图片时需要在新的线程中执行，但是，每加载一个图片就需要执行一个线程，那么大量图片加载的时候会占用大量内存，所以使用线程池，将固定同一时间只允许一定数量的线程在后台运行（自己设定，数量不要太大，3个左右），所有线程先加入线程池中。
用户传入url（图片地址）-> Bitmap
图片查找思路：
1.url->LruCache查找
->找到则返回Bitmap（这样避免同一张图片多次加载）
->找不到 ->url -> Task -> TaskQueue且发送一个通知给后台轮询线程
2.图片加载思路：
Task -> Run() 根据url 加载图片
1.获取图片显示大小
2.使用Options对图片进行压缩（防止图片过大导致OOM）
3.加载图片且放入LruCache（避免同一张图片多次加载）
后台轮询线程：
TaskQueue -> Task -> 线程池去执行（Handler+Looper+Message）
代码实现：
声明变量：
/**
*使用单例模型
*/
private static ImageLoader mInstance;
/**
* 图片缓存的核心对象
*/
private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;
/**
* 线程池
*/
private ExecutorService mThreadPool;
private static final int DEAFULT_THREAD_COUNT = 1;
/**
* 队列调度方式
*/
private Type mType = Type.LIFO;
/**
* 任务队列
*/
private LinkedList<Runnable> mTaskQueue;
/**
* 后台轮询线程
*/
private Thread mPoolThread;
private Handler mPoolThreadHandler;
/**
* UI线程中的Handler
*/
private Handler mUIHandler;
/**
*信号量，用于多线程之间的资源同步
*/
private Semaphore mSemaphorePoolThreadHandler = new Semaphore(0);
private Semaphore mSemaphoreThreadPool;
/**
*枚举类型，用于加载策略
*/
public enum Type {
FIFO, LIFO;
}
构造方法：
private ImageLoader(int threadCount, Type type) {
init(threadCount, type);//传入默认线程池的线程个数，和加载策略
}
/*
* 初始化操作
*/
private void init(int threadCount, Type type) {
// 后台轮询线程
mPoolThread = new Thread() {
@Override
public void run() {
Looper.prepare();//给线程创建一个消息循环
mPoolThreadHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
// 线程池取出一个任务去执行
mThreadPool.execute(getTask());
try {
mSemaphoreThreadPool.acquire();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
};
//释放一个信号量
mSemaphorePoolThreadHandler.release();
Looper.loop();//使消息循环起作用，Looper.loop()内部会结束整个子线程的执行， 所以Looper.loop()之后的语句是不会运行的
}
};
/*mPoolThread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
Looper.prepare();
mPoolThreadHandler = new Handler() {
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
// 线程池取出一个任务去执行
mThreadPool.execute(getTask());
try {
mSemaphoreThreadPool.acquire();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
};
//释放一个信号量
mSemaphorePoolThreadHandler.release();
Looper.loop();
}
});*/
mPoolThread.start();
// 获取我们应用的最大可用内存
int MaxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
//设置缓存大小为最大可用内存的1/8
int cacheMemory = MaxMemory / 8;
mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheMemory) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {// 重写此方法来衡量每张图片的大小
return value.getRowBytes() * value.getHeight();//getRowBytes()获取Bitmap每一行所占用的内存字节数。
}
};
//创建线程池
mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);//创建一个固定大小的线程池,线程池执行数量不能超过threadcount
mTaskQueue = new LinkedList<Runnable>();
mType = type;
mSemaphoreThreadPool = new Semaphore(threadCount);//创建一个信号量为threadcount的许可集
}
/**
* 从任务队列取出一个方法
* @return
*/
private Runnable getTask() {
if(mType == Type.FIFO){//先进先出，则从队列头开始取
return mTaskQueue.removeFirst();
}else if(mType == Type.LIFO)
{//后进先出，则从队尾开始取
return mTaskQueue.removeLast();
}
return null;
}
public static ImageLoader getInstance(int threadCount,Type type) {
// 懒加载，单例模型，一次初始化后，不需要再初始化
if (mInstance == null) {
// 同步资源锁，防止不同线程多次调用初始化ImageLoader类，占用内存，提高效率
synchronized (ImageLoader.class) {
if (mInstance == null) {
mInstance = new ImageLoader(threadCount, type);
}
}
}
return mInstance;
}
/**
*根据path为imageView设置图片
* @param path
* @param imageView
*/
public void loadImage(final String path,final ImageView imageView){
//为每个ImageView设置Tag防止图片加载位置错误
imageView.setTag(path);
if(mUIHandler == null){
mUIHandler = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
//获取得到图片，为imageview回调设置图片
ImgBeanHolder holder = (ImgBeanHolder) msg.obj;
Bitmap bm = holder.bitmap;
ImageView imageview = holder.imageView;
String path = holder.path;
//将path与gettag存储路径进行比较
if(imageview.getTag().toString().equals(path)){
imageview.setImageBitmap(bm);
}
};
};
}
//根据path在缓存中获取Bitmap
Bitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);
if(bm != null){
//缓存中存在，在从使用缓存中的图片
refreshBitmap(path, imageView, bm);
}else{
//缓存中不存在则加载图片
addTask(new Runnable() {
@Override
public void run() {
//加载图片
//图片的压缩
//1.获得图片需要显示的大小
ImageSize imageSize = getImageViewSize(imageView);
//2.压缩图片
Bitmap bm = decodeSampledBitmapFromPath(path,imageSize.width,imageSize.height);
//3.把图片加入到缓存
addBitmapToLruCache(path,bm);
refreshBitmap(path, imageView, bm);
//释放一个信号量，使线程池可以进行再取一个任务执行
mSemaphoreThreadPool.release();
}
});
}
}
private void refreshBitmap(final String path,
final ImageView imageView, Bitmap bm) {
Message message =Message.obtain();//从整个Messge池中返回一个新的Message实例，在许多情况下使用它，因为它能避免分配新的对象，避免内存开销
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = bm;
holder.path = path;
holder.imageView = imageView;
message.obj = holder;
mUIHandler.sendMessage(message);
}
/**
* 将图片加入缓存
* @param path
* @param bm
*/
protected void addBitmapToLruCache(String path, Bitmap bm) {
// TODO Auto-generated method stub
if(getBitmapFromLruCache(path) == null){
if(bm!=null){
mLruCache.put(path, bm);
}
}
}
/**
* 根据图片需要显示的宽和高进行压缩
* @param path
* @param width
* @param height
* @return
*/
protected Bitmap decodeSampledBitmapFromPath(String path, int width,
int height) {
//获取图片的宽和高并不把图片加载到内存中
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(path,options);//options中保存图片的真实宽高
options.inSampleSize = caculateInSampleSize(options,width,height);//处理得到压缩比例
//使用获取到的InSampleSize再次解析图片
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path,options);
return bitmap;
}
/**
* 根据需求的宽和高以及图片实际的宽和高计算SampleSize
* @param options
* @param width
* @param height
* @return
*/
private int caculateInSampleSize(Options options, int reqwidth, int reqheight) {
int width = options.outWidth;
int height = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if(width >reqwidth || height > reqheight){
int widthRadio = Math.round(width*1.0f/reqwidth);
int heightRadio = Math.round(height*1.0f/reqheight);
//比例可以根据自己的需要调整
inSampleSize = Math.max(widthRadio, heightRadio);
}
return inSampleSize;
}
/**
* 根据imageView获取适当的压缩的宽和高
* @param imageView
* @return
*/
protected ImageSize getImageViewSize(ImageView imageView) {
ImageSize imageSize = new ImageSize();
DisplayMetrics displayMetrics = imageView.getContext().getResources().getDisplayMetrics();//将当前窗口的一些信息放在DisplayMetrics类中
LayoutParams lp = imageView.getLayoutParams();
int width = imageView.getWidth();//获取imageView的实际宽度
if(width <= 0){
width = lp.width;//获取imageview在layout中声明的宽度
}
if(width <= 0){
//width = imageView.getMaxWidth();//检查最大值
width = getImageViewFieldValue(imageView,"mMaxWidth");
}
if(width <= 0){
width = displayMetrics.widthPixels;//屏幕宽度
}
int height = imageView.getHeight();//获取imageView的实际宽度
if(height <= 0){
height = lp.height;//获取imageview在layout中声明的宽度
}
if(height <= 0){
// height = imageView.getMaxHeight();//检查最大值
height = getImageViewFieldValue(imageView,"mMaxHeight");
}
if(height <= 0){
height = displayMetrics.heightPixels;
}
imageSize.width = width;
imageSize.height = height;
return imageSize;
}
/**
* 通过反射获取ImageView 的某个属性值
* @param object
* @param fieldName
* @return
*/
private static int getImageViewFieldValue(Object object,String fieldName){
int value = 0;
try {
Field field = ImageView.class.getDeclaredField(fieldName);
field.setAccessible(true);
int fieldValue = field.getInt(object);
if(fieldValue>0 && fieldValue<Integer.MAX_VALUE){
value = fieldValue;
}
} catch (Exception e) {
}
return value;
}
/**
* 同步锁，只能由一个调用，防止多个同时调用，一次加入过多Runnable
* @param runnable
*/
private synchronized void addTask(Runnable runnable) {
mTaskQueue.add(runnable);
//if(mPoolThreadHandler == null) wait();
try {
if(mPoolThreadHandler == null)
mSemaphorePoolThreadHandler.acquire();/信号量加1
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
mPoolThreadHandler.sendEmptyMessage(0x110);
}
/**
* 根据path在缓存中获取Bitmap
* @param key
* @return
*/
private Bitmap getBitmapFromLruCache(String key) {
return mLruCache.get(key);
}
private class ImageSize {
int width;
int height;
}
private class ImgBeanHolder{
Bitmap bitmap;
ImageView imageView;
String path;
}
实现ImageLoader类的实现后，加载本地图片，只需一句话：
ImageLoader.getInstance(3, Type.LIFO).loadImage(
url, ImageView);
还是很方便的。
这次ImageLoader的实现让我感受到OOM的重要性，内存的管理优化真的很重要，以后要注重这方面的问题的空白。
