高效使用Bitmaps（二） 后台加载Bitmap

为何要在后台加载Bitmap？

有没有过这种体验：你在Android手机上打开了一个带有含图片的ListView的页面，用手猛地一划，就见那ListView嘎嘎地卡，仿佛每个新的Item都是顶着阻力蹦出来的同样？看完这篇文章，你将学会怎样避免这种状况的发生。

在Android中，使用BitmapFactory.decodeResource(), BitmapFactory.decodeStream() 等方法能够把图片加载到Bitmap中。但因为这些方法是耗时的，因此多数状况下，这些方法应该放在非UI线程中，不然将有可能致使界面的卡顿，甚至是触发ANR。

通常状况下，网络图片的加载必须放在后台线程中；而本地图片就能够根据实际状况自行决定了，若是图片很少不大的话，也能够在UI线程中操做来图个方便。至于谷歌官方的说法，是只要是从硬盘或者从网络加载Bitmap，通通不该该在主线程中进行。

基础操做：使用AsyncTask

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
    private final WeakReference<ImageView> imageViewReference;
    private int data = 0;

    public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
        // Use a WeakReference to ensure the ImageView can be garbage collected
        imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(imageView);
    }

    // Decode image in background.
    @Override
    protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
        data = params[0];
        return decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), data, 100, 100));
    }

    // Once complete, see if ImageView is still around and set bitmap.
    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
            final ImageView imageView = imageViewReference.get();
            if (imageView != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    }
}

以上代码摘自Android官方文档，是一个后台加载Bitmap并在加载完成后自动将Bitmap设置到ImageView的AsyncTask的实现。有了这个AsyncTask以后，异步加载Bitmap只须要下面的简单代码：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
    task.execute(resId);
}

而后，一句loadBitmap(R.id.my_image, mImageView) 就能实现本地图片的异步加载了。

并发操做：在ListView和GridView中进行后台加载

在实际中，影响性能的每每是ListView和GridView这种包含大量图片的控件。在滑动过程当中，大量的新图片在短期内一块儿被加载，对于没有进行任何优化的程序，卡顿现象必然会随之而来。经过使用后台加载Bitmap的方式，这种问题将被有效解决。具体怎么作，咱们来看看谷歌推荐的方法。

首先建立一个实现了Drawable接口的类，用来存储AsyncTask的引用。在本例中，选择了继承BitmapDrawable，用来给ImageView设置一个预留的占位图，这个占位图用于在AsyncTask执行完毕以前的显示。

static class AsyncDrawable extends BitmapDrawable {
    private final WeakReference<BitmapWorkerTask> bitmapWorkerTaskReference;

    public AsyncDrawable(Resources res, Bitmap bitmap,
            BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask) {
        super(res, bitmap);
        bitmapWorkerTaskReference =
            new WeakReference<BitmapWorkerTask>(bitmapWorkerTask);
    }

    public BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask() {
        return bitmapWorkerTaskReference.get();
    }
}

接下来，和上面相似，依然是使用一个loadBitmap()方法来实现对图片的异步加载。不一样的是，要在启动AsyncTask以前，把AsyncTask传给AsyncDrawable，而且使用AsyncDrawable为ImageView设置占位图：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
    if (cancelPotentialWork(resId, imageView)) {
        final BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
        final AsyncDrawable asyncDrawable =
                new AsyncDrawable(getResources(), mPlaceHolderBitmap, task);
        imageView.setImageDrawable(asyncDrawable);
        task.execute(resId);
    }
}

而后在Adapter的getView()方法中调用loadBitmap()方法，就能够为每一个Item中的ImageView进行图片的动态加载了。

loadBitmap()方法的代码中有两个地方须要注意：第一，cancelPotentialWork()这个方法，它的做用是进行两项检查：首先检查当前是否已经有一个AsyncTask正在为这个ImageView加载图片，若是没有就直接返回true。若是有，再检查这个Task正在加载的资源是否与本身正要进行加载的资源相同，若是相同，那就没有必要再进行多一次的加载了，直接返回false；而若是不一样（为何会不一样？文章最后会有解释），就取消掉这个正在进行的任务，并返回true。第二个须要注意的是，本例中的 BitmapWorkerTask 实际上和上例是有所不一样的。这两点咱们分开说，首先咱们看cancelPotentialWork()方法的代码：

public static boolean cancelPotentialWork(int data, ImageView imageView) {
    final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask = getBitmapWorkerTask(imageView);

    if (bitmapWorkerTask != null) {
        final int bitmapData = bitmapWorkerTask.data;
        if (bitmapData != data) {
            // 取消以前的任务
            bitmapWorkerTask.cancel(true);
        } else {
            // 相同任务已经存在，直接返回false，再也不进行重复的加载
            return false;
        }
    }
    // 没有Task和ImageView进行绑定，或者Task因为加载资源不一样而被取消，返回true
    return true;
}

在cancelPotentialWork()的代码中，首先使用getBitmapWorkerTask()方法获取到与ImageView相关联的Task，而后进行上面所说的判断。好，咱们接着来看这个getBitmapWorkerTask()是怎么写的：

private static BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
   if (imageView != null) {
       final Drawable drawable = imageView.getDrawable();
       if (drawable instanceof AsyncDrawable) {
           final AsyncDrawable asyncDrawable = (AsyncDrawable) drawable;
           return asyncDrawable.getBitmapWorkerTask();
       }
    }
    return null;
}

从代码中能够看出，该方法经过imageView获取到它内部的Drawable对象，若是获取到了而且该对象为AsyncDrawable的实例，就调用这个AsyncDrawable的getBitmapWorkerTask()方法来获取到它对应的Task，也就是经过一个ImageView->Drawable->AsyncTask的链来获取到ImageView所对应的AsyncTask。

好的，cancelPotentialWork()方法分析完了，咱们回到刚才提到的第二个点：BitmapWorkerTask类的不一样。这个类的改动在于onPostExecute()方法，具体请看下面代码：

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
    ...

    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        if (isCancelled()) {
            bitmap = null;
        }

        if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
            final ImageView imageView = imageViewReference.get();
            final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask =
                    getBitmapWorkerTask(imageView);
            if (this == bitmapWorkerTask && imageView != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    }
}

从代码中能够看出，在后台加载完Bitmap以后，它 并非直接把Bitmap设置给ImageView，而是先判断这个ImageView对应的Task是否是本身 （为何会不一样？文章最后会有解释）。若是是本身，才会执行ImageView的setImageBitmap()方法。到此，一个并发的异步加载ListView（或GridView）中图片的实现所有完成。

延伸：文中两个“为何会不一样”的解答

首先，简单说一下ListView中Item和Item对应的View的关系（GridView中同理）。假设一个ListView含有100项，那么它的100个Item应该分别对应一个View用于显示，这样一共是100个View。但Android实际上并无这样作。出于内存考虑，Android只会为屏幕上可见的每一个Item分配一个View。用户滑动ListView，当第一个Item移动到可视范围外后，他所对应的View将会被系统分配给下一个即将出现的Item。

回到问题。

咱们不妨假设屏幕上显示了一个ListView，而且它最多能显示10个Item，而用户在最顶部的Item（不妨称他为第1个Item）使用Task加载Bitmap的时候进行了滑动，而且直到第1个Item消失而第11个Item已经在屏幕底部出现的时候，这个Task尚未加载完成。那么此时，原先与第1个Item绑定的ImageView已经被从新绑定到了第11个Item上，而且第11个Item触发了getItem()方法。在getItem()方法中，ImageView第二次使用Task为本身加载Bitmap，但这时它须要加载的图片资源已经变了（由第1个Item对应的资源变成了第11个Item对应的资源），所以在cancelPotentialWork()方法执行时会判断两个资源不一致。这就是为何相同ImageView却对应了不一样的资源。

同理，一个Task持有了一个ImageView，但因为这个Task有可能已通过时，所以这个ImageView所对应的Task未必就是这个Task自己，也有多是另外一个更年轻的Task。