在你的iPad上调整图片尺寸

本文翻译自Brian's Brain的Resize Images on Your iPad

在个人上一篇文章中，我描述了试图用图片平铺的方式来解决在ipad上展现“大型图片”的问题的第一次尝试。在这种方式中，你把图片拉伸成不一样的尺寸，而后把每一个图片分割成一张张正方形的片断。经过使用Cocoa框架提供的CATiledlayer类，你能够在不一样的缩放层级下，绘制所须要的图片片断。

可是，在iPad 1上运行时，当我试图为大型图片计算分割的片断时，仍然偶尔会把内存用完。所以，在Pholio2.1版本中，选择了一个更加简单的方法。当用户提供了一个大的图像，我将其缩小到一个可管理的大小。我选择把图片长和宽的像素控制在1500像素之内。这样显示这张图片将须要9MB内存，用户仍然能够放大一点来看到更多的细节。

记住，平铺图片的技术须要你屡次调整图片的尺寸，而且在每一个尺寸，你都须要计算和保存图片的片断。这些都须要耗费时间和内存。如今这种方法，不但简单，并且更快。。。我只须要调整和保存图片一次，在UIImageViewController 中显示一个已经被调整大小的图片，而不是使用CATiledLayer显示一张图片的片断，一样也会防止用户在滚动到一个新的图片时产生闪烁。 这种方法的惟一缺点就是：用户不能放大来看清他们图片的实际像素。

尽管如此，仍然有些技巧来提升调整图片尺寸的效率，我用Pholio这个应用来告诉你这些技巧吧。

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技巧一：有一个简单的调整图片尺寸的程序（方法）

在Pholio中，这个方法就是 - [IPPhoto optimize] 。 我将会更加详细地讲解里面的一些细节，但在一个更高的视角，这个方法有下面这些关键的属性：

• 同步。 这意味着能够很简单地进行单元测试。 也意味着慢。。。能够更多地关心多线程中的其余问题。

• 防止过多占用内存。这个问题就是在调整大尺寸图片时会消耗大量的内存，个人工做就是确保在这个程序返回时全部可能的内存都被释放了。尽量少地把IPPhoto对象放到任何的自动释放池中。由于调整图片尺寸、释放内存等操做都会占用系统资源。

• 作了全部必要的准备工做，以使图片高效率地显示在iPad上。这意味着，全部调整大图片尺寸，为全部图片生成缩略图的工做都会在- [IPPhoto optimize ] 方法里面完成。

• 关键：我组织代码的其他部分，确保IPPhoto对象延迟加载，仅在我调用以后才在数据模型中构造。这意味着一切须要显示在屏幕上的数据模型都是公平的。

通过围绕在调整图片大小的一个同步程序的编写后，能够很容易推理出程序的正确行为。可是由于这个程序须要很长的运行时间，必需要在后台线程中执行，不然影响用户界面的响应。

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技巧二：使用后台线程 - 可是不要太多

个人第一个错误是天真地让全部用GCD调度这个程序 - [IPPhoto optimize] 都在后台线程队列中响应。而后，一旦图片在后台完成优化，我会在主线程中把这个图片插入到模型中。

问题？太多的后台优化！由于每次调用 - [IPPhoto optimize] 都会消耗不少内存，这样同一时间超过一个优化都会把iPad 1 弄垮。而这就是我把不一样的优化放到后台队列中发生的事情。不知道还好，原来GCD会同时调度安排工做运行。

为了解决这个问题，我引入了一个新的类， IPPhotoOptimizationManager(.h, .m )。这个优化图片的管理器能够完成下面的任务：

• 它建立一个单一的NSOperationQueue 来进行全部的内存密集型操做，如调整大小。而后使用 - [NSOperationQueue setMaxConcurrentOperationCount: ] 方法，确保同一时间最多只有一个后台优化。

• 它定义了一个对一张或多张图片进行优化的队列，并在主线程中调用上面的优化程序来简单地完成工做。

• 它维护一个全部正在进行和正在等待的优化的计数器。

• 每当正在进行的优化操做数量改变，都会通知委托，我使用这个提示用户优化正在进行。

经过使用 IPPhotoOptimizationManager 类，Pholio 能够控制后台的优化。

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技巧三：ImageIO是你的朋友

我原始的调整图片尺寸的代码来自[ Trevor's Bike Shed ][2]的帮助。它运行良好，同时也可做为你开始编写调整图片尺寸代码的开始。

可是，由于每隔一段时间个人程序就会由于内存爆满而崩溃，我决定直接使用跟底层的源代码：Apple提供的多才多艺的ImageIO库。ImageIO是一个C语言写的程序库，而不是用Objective-C，所以会有一点难度，但它是读取和调整图片的最有效方式。

我主要在 - [IPPhoto optimize] 方法中使用ImageIO。下面是它如何工做的。首先，使用ImageIO，能够从一个图片源开始（CGImageSourceRef）。你能够从任何文件中经过生成一个文件URL来建立一个图片源。Pholio 代码是 :

NSURL *imageUrl = [NSURL fileURLWithPath:self.filename];
CGImageSourceRef imageSource = CGImageSourceCreateWithURL((CFURLRef)imageUrl, NULL);

记住 CGImageSourceRef 是Core Foudation 中的一个对象，全部你须要调用 CFRelease() 来释放它。

有了图片源，Pholio接着肯定是否须要调整图片尺寸。我须要调整最大像素为1500以上的全部图片（在代码中，为常量kIPPhotoMaxEdgeSize）。注意，ImageIO可让你得到图片的元数据，而不用读取整个图片到内存中，这个能够用来肯定图片的尺寸。

CFDictionaryRef imageProperties = CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(imageSource, 0, NULL);
  CFNumberRef pixelWidthRef  = CFDictionaryGetValue(imageProperties, kCGImagePropertyPixelWidth);
  CFNumberRef pixelHeightRef = CFDictionaryGetValue(imageProperties, kCGImagePropertyPixelHeight);
  CGFloat pixelWidth = [(NSNumber *)pixelWidthRef floatValue];
  CGFloat pixelHeight = [(NSNumber *)pixelHeightRef floatValue];
  CGFloat maxEdge = MAX(pixelWidth, pixelHeight);
  if (maxEdge > kIPPhotoMaxEdgeSize) {
      //  Need to resize
  }
  CFRelease(imageProperties);

好了，若是我肯定了我须要调整图片的大小，那是如何实现的？答案就是ImageIO 的CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex（） 方法。这个函数在使用时特别别扭，由于你须要经过字典来传递最有意义的参数（这才是ImageIO作的全部工做，可是到目前为止，我已经可以在其余的ImageIO调用中，忽略它）。我是有点懒惰的程序员，全部我把CFDictionaryRef和NSDictionary之间的转换封装到NSDictionary 的构造函数中。

NSDictionary *thumbnailOptions = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:(id)kCFBooleanTrue,         
                                kCGImageSourceCreateThumbnailWithTransform,
                                kCFBooleanTrue, kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageAlways,
                                [NSNumber numberWithFloat:kIPPhotoMaxEdgeSize], kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize,
                                nil];
 CGImageRef thumbnail = CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex(imageSource, 0, (CFDictionaryRef)thumbnailOptions);

上面的代码说明：

• 调整大小后的图片应该包含原始图片中存在的全部旋转转换（kCGImageSourceCreateThumbnailWithTransform）。

• 调整大小后的图片应该至少在一边上是 kIPPhotoMaxEdgeSize 的像素（kCGImageSourceThumbnailMaxPixelSize）。

• 这个函数应该调整我所指定的图片，而不是重用文件中存在的小图片（kCGImageSourceCreateThumbnailFromImageAlways）。

这样，我就有了一个有效的CGImageRef 对象了。我把它压缩为一个JPEG图片，并保存它：

UIImage *resizedImage = [UIImage imageWithCGImage:thumbnail];
  NSData *jpegData = UIImageJPEGRepresentation(resizedImage, 0.8);
  [jpegData writeToFile:self.filename atomically:YES];
  CFRelease(thumbnail);

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技巧四：不要依赖UIImage 会释放它的内存数据

前面的三个小技巧使Pholio对iPad的1可靠性产生了巨大的差别，可是，它仍然太容易了在大量的大图像时程序崩溃。

我花了一些时间在 Instruments 中，看看我可否找出发生了什么事。当你的应用收到内存警告时，最重要的事情是查看什么形成了大量脏内存。这个VM Tracker instruments 能够向你展现关于脏内存的信息。我在 Instruments 上发现，在虚拟机中进入多个页面以及导入图像后，我有超过140MB的脏内存，甚至在收到内存警告后！ 这个 VM Tracker 告诉我，大部分的脏内存便签是 70. 若是你能够相信互联网， 这种内存来自于内存中加载的图片。。。。有道理，这就是个人程序所作的。

为何在收到内存警告后会使用这么多图片数据？诚然，每当调用 - [IPPhoto image]时，我都会须要加载UIImage对象，确历来没有明确地卸载UIImage 对象。然而，根据UIImage 的说明文档，“在低内存下，图片数据能够从一个UIImage对象中被清除以释放系统内存。” 因此我预计大图片会从内存中自动清除。

我得出的结论是 UIImage 不能准确地清除图片，所以，我须要手动管理这些图片。我在IPPhoto 中 写了下面的简单方法：

- (void)unloadImage {
     [image_ release], image_ = nil;
}

在Pholio， 只有一个类会以全分辨率显示图片： IPPhotoScrollView。 我作了如下两个小改动：

一、 当IPPhotoScrollView 被告知要显示一个新 IPPhoto 对象时，它会给 旧的 IPPhoto对象发送一个 unloadImage 消息。

二、 在 - [IPPhotoScrollView dealloc ]中方法中，我给当前的IPPhoto 对象 发送一个 unloadImage 消息。

这两个改动意味着当我再也不须要显示给用户时，我明确地 卸载了 图片。

结果呢？？在模拟器中，这个脏数据降低到了54MB - 这些简单的改动 减小了 60% 的 脏内存。

作了这些改动以后（直接使用Image IO， 确保同一时间不超过一个图片优化，当再也不显示时卸载图片），我可以完美地同时在iPad 1 和 iPad 2上处理大图片了。