一．概述

目前为止，第三方的图片加载框架挺多的，比如UIL , Volley Imageloader等等。但是最好能知道实现原理，所以下面就来看看设计并开发一个加载网络、本地的图片框架。

总所周知，图片框架中肯定需要用到缓存，这里我们和其他框架一样，采用LruCache来管理图片的缓存，当然图片的加载测量使用LIFO比较好点，因为要加载最新的给用户。

我们采用异步消息处理机制来实现图片异步加载任务：用于UI线程当Bitmap加载完成后更新ImageView。

加载网络图片的原理，就是如果启用了硬盘缓存，加载时，先从内存中加载，然后从硬盘加载，最后再从网络下载。下载完成后，写入硬盘和内存缓存。python 异步框架，

如果没有启用硬盘缓存，就直接从网络压缩下载获取，最后加入内存缓存即可。

二．演示效果图

三．图片加载框架实现解析

1、图片压缩

　　很多情况下，网络或者本地的图片都比较大，而我们的ImageView显示大小比较小，这时候就需要我们进行图片的压缩，以显示到ImageView上面去。

1.1、本地图片压缩

（1）获取ImageView所显示的大小

/*** 获取ImageView所要显示的宽和高*/public static ImageSize getImageViewSize(ImageView imageView){ImageSize imageSize = new ImageSize();DisplayMetrics displayMetrics = imageView.getContext().getResources().getDisplayMetrics();ViewGroup.LayoutParams lp = imageView.getLayoutParams();// 获取imageview的实际宽度int width = imageView.getWidth();if (width <= 0){// 获取imageview在layout中声明的宽度width = lp.width;}if (width <= 0){// 检查最大值width = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxWidth");}if (width <= 0){width = displayMetrics.widthPixels;}// 获取imageview的实际高度int height = imageView.getHeight();if (height <= 0){// 获取imageview在layout中声明的宽度height = lp.height;}if (height <= 0){// 检查最大值height = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxHeight");}if (height <= 0){height = displayMetrics.heightPixels;}imageSize.width = width;imageSize.height = height;return imageSize;}

上面代码中最大宽度，没有用getMaxWidth()；用的是反射获取的，这是因为getMaxWidth竟然要API 16，没办法，为了兼容问题，只能采用反射机制，所以不太赞同反射。

（2）设置图片的inSampleSize

根据ImageView所要显示的大小和图片的实际大小来计算inSampleSize，实现如下：

/*** 根据ImageView的宽高和图片实际的宽高计算SampleSize*/public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.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);inSampleSize = Math.max(widthRadio, heightRadio);}return inSampleSize;}

1.2、网络压缩

　　上面是本地的图片的压缩，如果是网络图片的话， 分两种情况，如果硬盘缓存开启的话， 就把图片下载到本地，然后在采用上面本地压缩方法；

如果硬盘缓存没有开启的话，才用BitmapFactory.decodeStream（）来获取bitmap，然后和本地压缩一样的方法来计算采样率压缩。如下：

/*** 根据url下载图片并压缩*/public static Bitmap downloadImageByUrl(String urlStr, ImageView imageview){InputStream is = null;try{URL url = new URL(urlStr);HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();is = new BufferedInputStream(conn.getInputStream());is.mark(is.available());BitmapFactory.Options opts = new BitmapFactory.Options();opts.inJustDecodeBounds = true;Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);//获取imageview想要显示的宽和高ImageSize imageViewSize = ImageUtils.getImageViewSize(imageview);opts.inSampleSize = ImageUtils.calculateInSampleSize(opts,imageViewSize.width, imageViewSize.height);opts.inJustDecodeBounds = false;is.reset();bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null, opts);conn.disconnect();return bitmap;} catch (Exception e){e.printStackTrace();} finally{try{if (is != null)is.close();} catch (IOException e){}}return null;}

　　图片压缩差不多就这样了，下面来看看图片加载框架的设计与实现

2、图片加载框架的设计架构

图片压缩完了，就放入我们的LruCache，然后通过setImageBitmap方法设置到我们的ImageView上。

图片加载框架的整体架构如下：

（1）、单例实现，单例默认不传参数，当然也支持传参单例调用框架。百度显示小程序框架加载失败？

（2）、图片缓存管理：包含一个LruCache用于管理我们的图片。

（3）、任务队列：每来一次新的加载图片的请求，封装成Task添加到的任务队列TaskQueue中去;

（4）、后台轮询线程：该线程在第一次初始化实例的时候启动，然后会一直在后台运行；当每来一次加载图片请求的时候，

除了会创建一个新的任务到任务队列中去，同时发一个消息到后台线程，后台线程去使用线程池去TaskQueue去取一个任务执行；

基本的框架设计架构就是上面这些，下面来看看具体的实现：

3、图片加载框架的具体实现

3.1、单例实现以及构造方法：

public static XCImageLoader getInstance(){if (mInstance == null){synchronized (XCImageLoader.class){if (mInstance == null){mInstance = new XCImageLoader(DEAFULT_THREAD_COUNT,Type.LIFO);}}}return mInstance;}public static XCImageLoader getInstance(int threadCount,Type type){if (mInstance == null){synchronized (XCImageLoader.class){if (mInstance == null){mInstance = new XCImageLoader(threadCount,type);}}}return mInstance;}private XCImageLoader(int threadCount,Type type){init(threadCount, type);}/*** 初始化信息* @param threadCount* @param type*/private void init(int threadCount,Type type){initBackThread();//获取当前应用的最大可用内存int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();mLruCache = new LruCache<String,Bitmap>(maxMemory/8){@Overrideprotected int sizeOf(String key, Bitmap value) {return value.getRowBytes() * value.getHeight();}};//创建线程池mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);mTaskQueue = new LinkedList<Runnable>();mType = type;mPoolTThreadSemaphore = new Semaphore(threadCount);}

3.2、后台轮询线程：

　　后台线程中，创建一个Handler用来处理图片加载任务发过来的图片显示消息。

/*** 初始化后台轮询线程*/private void initBackThread() {//后台轮询线程mPoolThread = new Thread(){@Overridepublic void run() {Looper.prepare();mPoolThreadHandler = new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {//从线程池中取出一个任务开始执行mThreadPool.execute(getTaskFromQueue());try {mPoolTThreadSemaphore.acquire();} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}};//释放信号量mPoolThreadHandlerSemaphore.release();Looper.loop();}};mPoolThread.start();}

3.3、使用框架显示图片-加载图片并显示到ImageView上

　　加载显示图片的时候，判断是否有LruCache，如果有的话，就从LruCache中取出来加载显示；

否则的话，就新建一个图片加载任务并添加到任务队列中。

/*** 加载图片并显示到ImageView上*/public void displayImage(final String path,final ImageView imageView,final boolean isFromNet){imageView.setTag(path);if(mUIHandler == null){mUIHandler = new Handler(){@Overridepublic void handleMessage(Message msg) {// 获取得到图片，为imageview回调设置图片ImageHolder holder = (ImageHolder) msg.obj;Bitmap bmp = holder.bitmap;ImageView imageview = holder.imageView;String path = holder.path;// 将path与getTag存储路径进行比较，防止错乱if (imageview.getTag().toString().equals(path)){if(bmp != null){imageview.setImageBitmap(bmp);}}}};}// 根据path在缓存中获取bitmapBitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);if (bm != null){refreshBitmap(path, imageView, bm);}else{//如果没有LruCache，则创建任务并添加到任务队列中addTaskToQueue(createTask(path, imageView, isFromNet));}}

3.4、创建图片加载任务并添加到任务队列中

　　图片加载任务首先会判断是否从网络加载，如果是的话，再一次判断是否有LruCache和DiskCache，如果都没有的话， 就从网络下载加载；

如果不从网络加载，就直接从本地加载；最后无论是否网络加载，都要把图片写入到LruCache和DiskCache中去，并且刷新显示Bitmap到

ImageView上。

　　当然最后添加任务到任务队列后，会通过mPoolThreadHandler.sendEmptyMessage（24）方法来通知后台线程去任务线程池中取出一个

任务线程来执行。

/*** 添加任务到任务队列中*/private synchronized void addTaskToQueue(Runnable runnable){mTaskQueue.add(runnable);try{if (mPoolThreadHandler == null)mPoolThreadHandlerSemaphore.acquire();} catch (InterruptedException e){e.printStackTrace();}mPoolThreadHandler.sendEmptyMessage(24);}
/*** 根据参数，创建一个任务*/private Runnable createTask(final String path, final ImageView imageView,final boolean isFromNet){return new Runnable(){@Overridepublic void run(){Bitmap bm = null;if (isFromNet){File file = getDiskCacheDir(imageView.getContext(),Utils.makeMd5(path));if (file.exists())// 如果在缓存文件中发现{Log.v(TAG, "disk cache image :" + path);bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),imageView);} else{if (mIsDiskCacheEnable)// 检测是否开启硬盘缓存{boolean downloadState = ImageDownloadUtils.downloadImageByUrl(path, file);if (downloadState)// 如果下载成功{Log.v(TAG,"download image :" + path+ " to disk cache: "+ file.getAbsolutePath());bm = loadImageFromLocal(file.getAbsolutePath(),imageView);}} else{// 直接从网络加载bm = ImageDownloadUtils.downloadImageByUrl(path,imageView);}}} else{bm = loadImageFromLocal(path, imageView);}// 3、把图片加入到缓存setBitmapToLruCache(path, bm);refreshBitmap(path, imageView, bm);mPoolTThreadSemaphore.release();}};}

3.4、显示Bitmap到ImageView上

　　通过UIHandler发消息来显示Bitmap到ImageView上去。异步asyncio，

/*** 刷新图片到ImageView*/private void refreshBitmap(final String path, final ImageView imageView,Bitmap bm){Message message = Message.obtain();ImageHolder holder = new ImageHolder();holder.bitmap = bm;holder.path = path;holder.imageView = imageView;message.obj = holder;mUIHandler.sendMessage(message);}

　　最后，框架中使用到了两个信号量，下面稍微解析下：

第一个：mPoolThreadHandlerSemaphore= new Semaphore(0); 用于控制我们的mPoolThreadHandler的初始化完成，我们在使用mPoolThreadHandler会进行判空，如果为null，会通过mPoolThreadHandlerSemaphore.acquire()进行阻塞；当mPoolThreadHandler初始化结束，我们会调用.release();解除阻塞。

第二个：mPoolTThreadSemaphore= new Semaphore(threadCount);这个信号量的数量和我们加载图片的线程个数一致；每取一个任务去执行，我们会让信号量减一；每完成一个任务，会让信号量+1，再去取任务；目的是什么呢？为什么当我们的任务到来时，如果此时在没有空闲线程，任务则一直添加到TaskQueue中，当线程完成任务，可以根据策略去TaskQueue中去取任务，只有这样，我们的LIFO才有意义。

四．框架的使用实例

　　这里，我们用一个简单GridView加载显示1000张图片来演示我们的框架使用。

4.1、布局文件实现：

activity_xcimager_loader.xml：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"tools:context=".XCImagerLoaderActivity"><GridViewandroid:id="@+id/gridview"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:numColumns="3"android:horizontalSpacing="5dp"android:verticalSpacing="5dp"></GridView></RelativeLayout>

layout_gridview_item.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:orientation="vertical" android:layout_width="match_parent"android:layout_height="120dp"><ImageViewandroid:id="@+id/image_view"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="120dp"android:scaleType="centerCrop"/><TextViewandroid:id="@+id/text_pos"android:layout_width="50dp"android:layout_height="50dp"android:layout_alignParentBottom="true"android:layout_alignParentRight="true"android:text="1"android:gravity="center"android:textColor="#000000"android:background="#FFFF00"/>
</RelativeLayout>

4.2、实例演示类文件实现：

public class XCImagerLoaderActivity extends AppCompatActivity {private GridView mGridView;private String[] mUrlStrs = ImageSources.imageUrls;private XCImageLoader mImageLoader;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.activity_xcimager_loader);init();mImageLoader = XCImageLoader.getInstance(3, XCImageLoader.Type.LIFO);}private void init() {mGridView = (GridView) findViewById(R.id.gridview);GridViewAdpter adapter = new GridViewAdpter(this,0,mUrlStrs);mGridView.setAdapter(adapter);}private class GridViewAdpter extends ArrayAdapter<String>{private Context mContext;public GridViewAdpter(Context context, int resource, String[] datas){super(context, 0, datas);mContext = context;}@Overridepublic View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent){if (convertView == null){convertView = LayoutInflater.from(mContext).inflate(R.layout.layout_gridview_item, parent, false);}ImageView imageview = (ImageView) convertView.findViewById(R.id.image_view);imageview.setImageResource(R.mipmap.img_default);TextView textview = (TextView)convertView.findViewById(R.id.text_pos);textview.setText(""+(position + 1));mImageLoader.displayImage(getItem(position), imageview, true);return convertView;}}
}

五．项目代码目录结构图