Processing Bitmaps Off the UI Thread

       在高效地加载Bitmap中，讨论了BitmapFactory.decode*系列方法，如果图片的源数据来自硬盘或者网络(或者其他非内存的来源)，是不应该在UI线程中执行的。这是因为加载这样的数据所需的时间是不确定的，它依赖于多个因素(从硬盘或网络的读取速度、图片的大小、CPU的功率等等)。如果这些任务里面任何一个阻塞了UI线程，系统会将你的应用标记为未响应，并且用户可以选择关闭应用(更多信息，请参阅Designing for Responsiveness)。

        这节课将教会你使用AsyncTask在后台线程处理Bitmap并向你展示如何处理并发问题。

使用AsyncTask(异步任务)

        AsyncTask类提供了一种简单的方法，可以在后台线程处理一些事情，并将结果返回到UI线程。要使用它，需要创建一个它的子类，并且覆写它提供的方法。下面是一个使用AsyncTask和decodeSampledBitmapFromResource()加载大图片到ImageView中的例子： 

01 class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
02     private final WeakReference<ImageView> imageViewReference;
03     private int data = 0;
04
05     public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
06         // Use a WeakReference to ensure the ImageView can be garbage collected
07         imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(imageView);
08     }
09
10     // Decode image in background.
11     @Override
12     protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
13         data = params[0];
14         return decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), data, 100, 100));
15     }
16
17     // Once complete, see if ImageView is still around and set bitmap.
18     @Override
19     protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
20         if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
21             final ImageView imageView = imageViewReference.get();
22             if (imageView != null) {
23                 imageView.setImageBitmap(bitmap);
24             }
25         }
26     }
27 }

        ImageView的WeakReference(弱引用)可以确保AsyncTask不会阻止ImageView和它的任何引用被垃圾回收器回收。不能保证在异步任务完成后ImageView依然存在，因此你必须在onPostExecute()方法中检查引用。ImageView可能已经不存在了，比如说，用户在任务完成前退出了当前Activity或者应用配置发生了变化(横屏)。

        为了异步加载Bitmap，我们创建一个简单的异步任务并且执行它：

1 public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
2     BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
3     task.execute(resId);
4 }

处理并发

        常见的View(视图)组件如ListView和GridView在于AsyncTask配合使用的时候引出了另外一个问题，这个我们在上一节中提到过。为了提升内存效率，当用户滚动这些组件的时候进行子视图的回收(主要是回收不可见的视图)。如果每个子视图都触发了一个AsyncTask，无法保证在任务完成的时候，关联视图还没有被回收而被用来显示另一个子视图。此外，也无法保证异步任务结束的循序与它们开始的顺序一致。

        Multithreading for Performance这篇文章深入讨论了如何处理并发问题，并且给出了如何在任务结束的时候检测ImageView存储最近使用的AsyncTask引用的解决方案。使用相似的方法，可以遵循类似的模式来扩展前面的AsyncTask。

        创建一个专用的Drawable之类，用来存储worker task的引用。在这种情况下，任务结束的时候BitmapDrawable可以取代图像占位符显示在ImageView中。

01 static class AsyncDrawable extends BitmapDrawable {
02     private final WeakReference<BitmapWorkerTask> bitmapWorkerTaskReference;
03
04     public AsyncDrawable(Resources res, Bitmap bitmap,
05             BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask) {
06         super(res, bitmap);
07         bitmapWorkerTaskReference =
08             new WeakReference<BitmapWorkerTask>(bitmapWorkerTask);
09     }
10
11     public BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask() {
12         return bitmapWorkerTaskReference.get();
13     }
14 }

         在执行BitmapWorkerTask前，你需要创建一个AsyncDrawable并将之绑定到目标ImageView： 

1 public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {
2     if (cancelPotentialWork(resId, imageView)) {
3         final BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
4         final AsyncDrawable asyncDrawable =
5                 new AsyncDrawable(getResources(), mPlaceHolderBitmap, task);
6         imageView.setImageDrawable(asyncDrawable);
7         task.execute(resId);
8     }
9 }

         在上面的代码示例中引用的cancelPotentialWork方法可以检测一个执行中的任务是否与ImageView有关联。如果有关联，它将通过调用canceel()方法试图取消之前的任务。在少数情况下，新的任务中的数据与现有的任务相匹配，因此不需要做什么。下面是calcelPotentialWork的具体实现： 

01 public static boolean cancelPotentialWork(int data, ImageView imageView) {
02     final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask = getBitmapWorkerTask(imageView);
03
04     if (bitmapWorkerTask != null) {
05         final int bitmapData = bitmapWorkerTask.data;
06         if (bitmapData != data) {
07             // Cancel previous task
08             bitmapWorkerTask.cancel(true);
09         } else {
10             // The same work is already in progress
11             return false;
12         }
13     }
14     // No task associated with the ImageView, or an existing task was cancelled
15     return true;
16 }

        一个助手方法，getBitmapWorkerTask()，在上面用来检索和指定ImageView相关的任务

01 private static BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
02    if (imageView != null) {
03        final Drawable drawable = imageView.getDrawable();
04        if (drawable instanceof AsyncDrawable) {
05            final AsyncDrawable asyncDrawable = (AsyncDrawable) drawable;
06            return asyncDrawable.getBitmapWorkerTask();
07        }
08     }
09     return null;
10 }

         最后一步是更新BitmapWorkerTask中的onPostExecute()方法，以便检测与ImageView关联的任务是否被取消或者与当前任务相匹配。  

01 class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
02     ...
03
04     @Override
05     protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
06         if (isCancelled()) {
07             bitmap = null;
08         }
09
10         if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
11             final ImageView imageView = imageViewReference.get();
12             final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask =
13                     getBitmapWorkerTask(imageView);
14             if (this == bitmapWorkerTask && imageView != null) {
15                 imageView.setImageBitmap(bitmap);
16             }
17         }
18     }
19 }

         这里的方法也适合用在ListView、GridView以及其他任何需要回收子视图的组件中。当你只需要为ImageView设置图片，调用loadBitmap就可以了。例如，在GridView中实现的方式是在Adapter的getView()方法中。