andrid四大图片加载框架对比分析

图片加载和显示在android开发中是最常见的需求之一，因此图片加载和显示这个问题处理的好坏会直接影响到我们产品的用户体验，尤其是在移动设备的硬件和网络都比较受限的条件下。鉴于此，一些知名的厂商和开发者贡献并开源了他们在这一块的所做的探索和努力，于是就有了目前android开发中最常见的四大图片加载框架：Universal Image Loader，Picasso，Glide和Fresco。他们都能很好的帮助我们完成图片加载这项复杂的任务，同时又有着各自的优势和不足。那么，作为开发者的我们，如何去选择其中一个或几个来帮助我们产品实现并优化图片加载显示这一块的功能，就需要我们弄清楚他们的原理，以及他们之间的区别。

Universal Image Loader

Universal Image Loader是最早出现的一个知名图片加载显示框架，虽然现在已经停止维护了，但是仍然被很多的开发者所使用。并且，后续出现的Picasso，Glide和Fresco也都或多或少借鉴了它的设计思想和理念。首先，我们来看一下他的总体设计：
总体来说，Universal Image Loader简单清晰的分层结构设计，使得其具有以下优点：

1. 支持View在滚动过程中暂停图片加载。在ListView滑动过程中可以节省不必要的性能开销和内存开销
2. 可以对多个模块进行单独配置，并且配置上也很方便灵活。例如线程池，内存缓存策略，硬盘缓存策略，图片显示选项等
3. 支持多级缓存以及多种缓存算法，可以根据使用场景选择适合的缓存策略
4. 可以根据ImageView的大小对Bitmap进行裁剪，减少Bitmap占用过多的内存
   其中它的缓存设计也是我们最常见的一种三级缓存设计，后面的三种图片加载框架都采用了类似的设计，即内存缓存，磁盘缓存和网络缓存。具体流程如下：
   

三级缓存设计不仅在性能上可以降低Cpu的处理开销，在内存占用上也可以达到较好的控制避免OOM的发生，从而保证良好的图片加载体验。但是在某些场景，比如在图片较多的应用，尤其是长列表视图中，当用户快速滚动视图时，由于图片较大较多，内存缓存大小的限制会导致频繁的Bitmap回收，进而导致内存的缓存命中率严重下降最终影响到图片的加载效率。

Picasso

Picasso是鼎鼎有名的Square公司的一个开源项目，该公司同时开源了许多知名的项目，比如Okhttp，Retrofit，Otto等。Picasso继承了Okhttp的链式调用风格，使得它使用起来非常简单和方便，并且它的设计和实现也很轻量简单，使得整个库的接口数量和体积都很小，因此被很多开发者使用在项目中。下面我们来看一下Picasso的总体设计：
总体来说，Picasso同样具有简单清晰的的分层结构设计，其优点如下：

1. 自带统计监控，如缓存命中率，内存使用大小，节省的流量等
2. 支持优先级处理，每次任务调度前会选择优先级高的任务
3. 支持飞行模式，并发线程数根据网络类型变化
4. 其并没有自己设计一套磁盘缓存，而是通过通过Okhttp网络请求库去实现，这样的好处是可以通过Response Header中的cache-control和expired灵活的控制本地缓存
   接下来我们看下其缓存设计流程：
   

Picasso的缓存设计和Universal Image Loader类似，但是其本地缓存有所不同，Picasso是通过服务器来实现的本地缓存并且都是原图，因此如果能根据图片尺寸来控制缓存图片的大小可以进一步降低本地储存的空间和图片处理的开销。

Glide

Glide是Google的一位员工实现的一个图片加载库，同时也是被Google官方推荐的。它在Picasso的基础上做了许多优化和改进，使得其在图片加载的性能上要比Picasso好，并且继承了Picasso的许多优良特性，比如链式调用，灵活配置等，所以也被很多开发者所使用。下面我们看下Glide的总体设计：
总体来说，Glide同样具有简单清晰的的分层结构设计，相比Picasso其增加了如下功能：

1. 支持Gif，Webp以及视频文件的解码
2. 支持缩略图
3. activity生命周期绑定
4. 支持加载动画
   接下来我们看下Glide的缓存设计流程：
   

相比Picasso，Glide在缓存设计上进行了很多优化，比如，依据Activity的生命周期按使用场景对内存缓存进行了进一步的划分，做到了及时释放不必要的内存的同时也避免了当前或者即将要使用的缓存不会被回收而导致重新加载的情况。同时，利用了android4.4以上系统支持Bitmap复用的特性，进一步降低了Bitmap的创建开销。

Fresco

Fresco是Facebook公司开发的一个图片加载框架。和Glide类似，其功能也很强大，尤其是在图片缓存这一块更是使用了一些黑科技来提高效率。下面我们来看一下Fresco的总体设计流程：
总体来说Fesco的主要目标是尽可能的提高图片加载的效率，使得其设计比前面三种要复杂得多。下面来说下它的优点：

1. 4.4以及之前的系统上利用了匿名共享内存，使得app可以使用比正常状态下更多的内存；
2. 渐进式加载jpeg图片，支持图片从模糊到清晰加载；
3. 图片可以以任意的中心点显示在 ImageView上；
4. 支持gif的显示

下面我们看下其具体的缓存实现流程：

可以看出，fresco针对图片的解码环节做了优化，我们知道解码过程也是比较占用CPU资源的，这一点上其加载效率比其他3个就要好。此外，对于内存的占用，fresco也是做到了极致，除了使用Ashmem的黑科技外，还采用了类似GC的引用计数机制，通过对图片对象的引起计数，使得不再使用的图片对象可以更早的被回收以便降低内存开销。

总结

Universal Image Loader是早期比较有代表性的图片加载库，虽然目前已经停止维护，不再推荐使用，但是其架构设计和实现依然值得借鉴。Picasso的设计充分体现了Square公司在架构设计上一贯的简洁易用风格（链式调用）。Glide充分吸收了Picasso的优点，并在此基础上做了大量的优化和改进。Fresco 可以说是综合了之前图片加载库的优点并将性能优化到极致，但它的包很大，用法比较复杂，API不够简洁，所以， Fresco 在图片较多的应用中更能凸显其价值，如果应用没有太多图片需求，还是不推荐使用 Fresco，Glide基本就能满足需求。

参考文档

1. 开源选型之Android三大图片缓存原理、特性对比
2. Android图片加载框架Fresco，Glide，Picasso对比分析
3. Glide 源码分析：缓存机制
4. 理解Fresco的设计原理