Android 应用开发中图片的异步加载

Android 应用开发中不能在 UI 线程中做耗时的操作,否则就会弹出烦人的 ANR 窗口。

应用开发中如果需要加载来自网络、磁盘或其他非内存中图片资源时,因加载时间会受到其他因素(如磁盘、网络、图片大小、CPU 等等)的影响,很容易产生耗时操作。所以在进行类似操作时要避免在 UI 线程中进行。今天就和大家分享一下如何通过 AsyncTask 异步加载图片和怎么处理多线程并发问题。

如何使用 AsyncTask 加载图片?

通过 AysncTask 可以很容易的在启动后台线程加载资源,然后将结果返回到 UI 线程中。使用它时,需要创建它的子类并实现相应的方法,如下是一个通过 AysncTask 和 decodeSampledBitmapFromResource() 方法加载一张大图片到 ImageView 中的例子:

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask {
    private final WeakReference imageViewReference;
    private int data = 0;
                                                                       
    public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
        // Use a WeakReference to ensure the ImageView can be garbage collected
        imageViewReference = new WeakReference(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);
            }
        }
    }
}

使用 WeakReference 保存 ImageView 的原因,是为了在内存资源紧张时确保 AsyncTask 不会阻止对其进行资源回收,因此当 task 结束时不能保证 Imageview 还存在,所以你应该在 onPostExecute 中对它进行验证(本例中在 Task 结束前如果用户关闭 Activity,或系统设置改变时,ImageView 可能会被回收)。

通过以下方式我们就可以异步加载图片:

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

如何处理并发操作?

常用的 View 组件中 像 ListView、GridView 等 为了高效实用内存,用户在进行 View 滚动操作时系统会对不再使用子 View 进行资源回收,,采用上面的方式进行图片加载时会引入另外一个问题。如果在每个子 View 中开启 AsyncTask,不能保证在任务完成时,相关的 View 是否已经被回收。此外,也不能保证他们加载完成的顺序

我们可以通过将 AsyncTask 的引用保存 ImageView 关联 Drawable 中,任务完成时检查引用是否存在.

创建一个专用的 Drawable 子类,存储工作任务线程的引用。这样在任务完成时即可将图片设置在 ImageView 中。

static class AsyncDrawable extends BitmapDrawable {
    private final WeakReference bitmapWorkerTaskReference;
    public AsyncDrawable(Resources res, Bitmap bitmap,
            BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask) {
        super(res, bitmap);
        bitmapWorkerTaskReference =
            new WeakReference(bitmapWorkerTask);
    }
                                                                 
    public BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask() {
        return bitmapWorkerTaskReference.get();
    }
}

在执行 BitmapTask 前,你可以创建 AsyncDrawable 并将其绑定到 ImageView 中。

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);
    }
}

上面代码中通过 cancelPotentialWork 判断是否已经存在正在运行的任务绑定在 ImageView 中,若有,通过执行任务 cancel 方法取消它,当然这种情况不常发生。

下面是 cancelPotentialWork 的实现:

public static boolean cancelPotentialWork(int data, ImageView imageView) {
    final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask = getBitmapWorkerTask(imageView);
              
    if (bitmapWorkerTask != null) {
        final int bitmapData = bitmapWorkerTask.data;
        if (bitmapData != data) {
            // Cancel previous task
            bitmapWorkerTask.cancel(true);
        } else {
            // The same work is already in progress
            return false;
        }
    }
    // No task associated with the ImageView, or an existing task was cancelled
    return true;
}

下面是一个辅助方法,通过 ImageView 查找与其关联的异步任务;

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;
}

下一步需要在 BitmapWorkerTask 中的 onPostExecute 中执行更新操作,

首先检查任务是否取消,如后更行与其关联的 ImageView:

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask {
    ...                                                                                                                                    
    @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);
            }
        }
    }
}

通过以上方法,你就可以在 ListView、GridView 或者其他具有子 view 回收处理的组件中使用,通过调用

loadBitmap 你可以很简单的添加图片到 ImageView 中,如:在 GirdView 的 Adapter 中的 getView 方法中调用。

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