教你写Android ImageLoader框架之基本架构

前言

在Android开发中，ImageLoader应该算得上是最重要的开源库之一，由于项目原因（不能使用开源库），前段时间自己也是需要实现一个简单的ImageLoader，因此诞生了这个库，我们暂且叫它为SimpleImageLoader。就目前而言，你上网查ImageLoader资料的时候，基本上能够找到很简单的实现，基本上一个类就把所有的工作给做了，这就显得很不专业了嘛，很多时候我们不只是需要实现功能，而是希望能够在实现功能的同时在设计层面有所提升。

SimpleImageLoader分享出来的主要目的并不是说替代那些著名开源库，而是提供一个简单的、又有一定参考价值的ImageLoader实现让一些需要帮助的人学习，在深入了解实现的同时学到知识，也能够体会到在设计一个开源库时应该要做哪些考虑、做哪些取舍、有什么模式，当然在了解了ImageLoader的实现之后再去使用专业的开源库也会更加的得心应手，出现问题的时候自己也能够不太费力地去究其原因。在提升自己的同时也能够了解一些开源库的设计基本原则，这也是我的博客中一直主张的观点。

当然限于本人水平有限，有bug在所难免，但是我们这里是以学习为目的，了解ImageLoader的设计与实现才是我们最重要的目的，一些细节不必在意，可以在你深入的学习过程中修改你认为不合理或者错误的地方。如果你有好的实现方法或者有好的建议，也都请指教一二；如果你认为我写的东西烂得不值一提，那你就深深地埋藏在心里吧。

基本架构      

一般来说，ImageLoader的实现都是基于线程池，在第一版的我也是使用线程池来加载图片，但是后面的版本却换成了跟SimpleNet类似的架构模式，原因是觉得线程池刚启动的时候会稍微慢一些，我感觉不太爽就换了线程模型。当然我也会把线程池的版本在另外的分支上给出，这样给一些需要的朋友参考。

SimpleImageLoader的基本结构如图1所示。

图1

看到这幅图看过SimpleNet网络框架的朋友应该是会熟悉一些，基本结构与SimpleNet很相似，其实主要也是我们比较喜欢把架构图画成这种分层样式，感觉比较好理解，

SimpleImageLoader类是用户的入口，用户在通过配置类初始化SimpleImageLoader之后就可以向SimpleImageLoader提交加载图片的请求了。SimpleImageLoader内部维护了一个请求队列，用户提交的加载图片的请求会在内部被封装成BitmapRequest对象，然后将这些对象放到请求队列中。在创建队列时会创建用户指定数量（默认为CPU个数 + 1）的线程来加载图片，这些线程在内部命名为RequestDispatcher，它们在run函数中不断地获取队列中的加载请求，然后交给对应的Loader加载图片。

为了方便用户的扩展，我们引入了Loader这个抽象，因为在SimpleImageLoader中只支持两种图片uri的加载，即网络图片uri和本地文件的uri。网络图片一般以"http://"或者"https://"开头，而本地图片的uri格式却是"file://"开头，SimpleImageLoader内部通过图片uri的格式的不同使用不同的Loader来加载图片，这样后续用户就可以注册Loader来实现其他格式的加载，例如"drawable:// + 图片名"来加载res/drawable中的图片等。这样保证了SimpleImageLoader可加载图片uri格式的可扩展性。Loader会通过LoaderManager来进行管理，如果需要注册自己的Loader实现，则调用LoaderManager的register函数即可。如果你传递进去的图片uri是无效，例如格式错误，那么LoaderManager会返回一个默认的Loader，这个默认的Loader名为NullLoader，它其实什么也不做，只是为了防止在外部进行判空而已，这种模式成为Null Object设计模式。当然，在加载图片之前我们会从缓存中读取，如果有缓存我们则不加载。

Loader加载完图片之后会先更新UI，即将图片显示到对应的ImageView上，在构造BitmapRequest时内部已经将图片的uri设置为ImageView的tag了。图片加载完成后判断ImageView的tag和uri是否相等，如果相等则将图片显示到ImageView上，否则不更新ImageView。这一步很重要，很多朋友在使用ImageLoader时出现问题基本上就是由于没有设置ImageView的tag。

加载图片的先后顺序是由加载策略决定的，策略相关的内容没有在架构图中给出。加载策略决定了请求在队列中的排序，在将请求添加到队列中时会给每个请求设置一个序号，队列将根据这个序号对请求进行排序。这样我们就可以知道哪个请求是先添加进来的，也可以很方便的实现自己的策略类来定制自己的加载策略，比如最后加载到队列中的请求最先加载。比如我们在ListView滚动时，最后添加到队列中的图片请求应该是我们最急需显示的，我们它们就在手机的当前屏幕，而前面的请求对应的ImageView已经被复用，即使它们加载完成它们也不会被显示，因为ImageView的tag已经变化了。因此，策略的灵活性依然很重要。

在加载完图片并且更新UI之后，我们会将图片缓存起来。内置的缓存类型有四种，无缓存、内存缓存、sd卡缓存、内存和sd卡的双缓存，这四种缓存都实现了Cache接口，如果你这四种缓存类型还不能满足你的需求，那么你可以实现Cache接口，然后实现自己的缓存逻辑，然后在配置ImageLoader时设置需要的缓存类型（具体配置后续说明），如果不配置则默认使用的是内存缓存。这里我们又看到了一个面向接口编程的例子，即SimpleImageLoader只依赖于Cache接口的抽象，而不是说依赖于某个具体的缓存类，这样用户就可以很方面的实现自己的缓存逻辑，并且将缓存实现注入到sdk中。当然，上述的Loader、加载策略实现也是基于同样的理论基础，就是说过很多遍的“面向接口编程”。

恩，是时候捋一捋这个执行流程了。

用户调用displayImage请求加载图片，SimpleImageLoader将这个加载图片请求封装成一个Request，然后加入到队列中。几个色眯眯的调度子线程不断地从队列中获取请求，然后根据uri的格式获取到对应的Loader来加载图片。在加载图片之前首先会查看缓存中是否含有目标图片（具体细节在后续的博客再细说），如果有缓存则使用缓存，否则加载目标图片。获取到图片之后，我们会将图片投递给ImageView进行更新，如果该ImageView的tag与图片的uri是一样的，那么则更新ImageView，否则不处理。使用ImageView的tag与图片的uri进行对比是为了防止图片错位显示的问题，这在ImageLoader中是很重要的一步。如果目标图片没有缓存，第一次从uri中加载后会加入缓存中，当然从sdcard中加载的图片我们只会缓存到内存中，而不会再缓存一份到sd卡的另一个目录中。这样，整个加载过程也就完成了。

SimpleImageLoader工程结构图

           

效果图

上述效果中有四张图片是显示不出来的，因为在图片uri列表中有三张是我手机中的图片，模拟器中没有，因此显示加载失败。还有一张是无效的uri，也是加载失败。

Github仓库地址将在下一篇博客中给出，敬请期待！！