Listview的使用与优化(中)

上篇文章简单地介绍了listview的使用和优化，都是一些常见的优化技巧。但是listview优化还有一些重要的问题，那就是图片加载，异步加载的优化，因为图片占用内存较大，listview在滑动过程中很容易产生OOM的现象，下面我来给大家解释一下图片异步加载的优化思路。

总的来说有一下几个优化思路：

1，对Imageview使用setTag()方法来解决图片错位问题，这个Tag中设置的是图片的url，然后在加载的时候取得这个url和要加载那position中的url对比，如果不相同就加载，相同就是复用以前的就不加载了

2，对于要加载的图片资源，先在内存缓存中找(原始的方法是使用SoftRefrence,最新的方法是使用android提供的Lrucache)，如果找不到，则在本地缓存(可以使用DiskLrucache类)中找(也就是读取原先下载过的本地图片)，还找不到，就开启异步线程去下载图片，下载以后，保存在本地，内存缓存也保留一份引用

3，在为imagview装载图片时，先测量需要的图片大小，按比例缩放

4，使用一个Map保存异步线程的引用，key->value为url->AsyncTask,这样可以避免已经开启了线程去加载图片，但是还没有加载完时，又重复开启线程去加载图片的情况

5，在快速滑动的时候不加载图片，取消所有图片加载线程，一旦停下来，继续可见图片的加载线程

下面都是我摘取的网上的一些例子，我分别介绍它们来说明上述的优化思路

第一个例子：

public class MemoryCache {private static final String TAG = "MemoryCache";// 放入缓存时是个同步操作// LinkedHashMap构造方法的最后一个参数true代表这个map里的元素将按照最近使用次数由少到多排列，即LRU// 这样的好处是如果要将缓存中的元素替换，则先遍历出最近最少使用的元素来替换以提高效率private Map<String, Bitmap> cache = Collections.synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(10, 1.5f, true));// 缓存中图片所占用的字节，初始0，将通过此变量严格控制缓存所占用的堆内存private long size = 0;// current allocated size// 缓存只能占用的最大堆内存private long limit = 1000000;// max memory in bytespublic MemoryCache() {// use 25% of available heap sizesetLimit(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 4);}public void setLimit(long new_limit) { limit = new_limit;Log.i(TAG, "MemoryCache will use up to " + limit / 1024. / 1024. + "MB");}public Bitmap get(String id) {try {if (!cache.containsKey(id))return null;return cache.get(id);} catch (NullPointerException ex) {return null;}}public void put(String id, Bitmap bitmap) {try {if (cache.containsKey(id))size -= getSizeInBytes(cache.get(id));cache.put(id, bitmap);size += getSizeInBytes(bitmap);checkSize();} catch (Throwable th) {th.printStackTrace();}}/** * 严格控制堆内存，如果超过将首先替换最近最少使用的那个图片缓存 *  */private void checkSize() {Log.i(TAG, "cache size=" + size + " length=" + cache.size());if (size > limit) {// 先遍历最近最少使用的元素Iterator<Entry<String, Bitmap>> iter = cache.entrySet().iterator();while (iter.hasNext()) {Entry<String, Bitmap> entry = iter.next();size -= getSizeInBytes(entry.getValue());iter.remove();if (size <= limit)break;}Log.i(TAG, "Clean cache. New size " + cache.size());}}public void clear() {cache.clear();}/** * 图片占用的内存 *  * @param bitmap * @return */long getSizeInBytes(Bitmap bitmap) {if (bitmap == null)return 0;return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight();}}

也可以使用SoftReference，代码会简单很多，但是我推荐上面的方法。

public class MemoryCache {private Map<String, SoftReference<Bitmap>> cache = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, SoftReference<Bitmap>>());public Bitmap get(String id) {if (!cache.containsKey(id))return null;SoftReference<Bitmap> ref = cache.get(id);return ref.get();}public void put(String id, Bitmap bitmap) {cache.put(id, new SoftReference<Bitmap>(bitmap));}public void clear() {cache.clear();}}

下面是文件缓存类的代码FileCache.java:

public class FileCache {private File cacheDir;public FileCache(Context context) {// 如果有SD卡则在SD卡中建一个LazyList的目录存放缓存的图片// 没有SD卡就放在系统的缓存目录中if (android.os.Environment.getExternalStorageState().equals(android.os.Environment.MEDIA_MOUNTED))cacheDir = new File(android.os.Environment.getExternalStorageDirectory(),"LazyList");elsecacheDir = context.getCacheDir();if (!cacheDir.exists())cacheDir.mkdirs();}public File getFile(String url) {// 将url的hashCode作为缓存的文件名String filename = String.valueOf(url.hashCode());// Another possible solution// String filename = URLEncoder.encode(url);File f = new File(cacheDir, filename);return f;}public void clear() {File[] files = cacheDir.listFiles();if (files == null)return;for (File f : files)f.delete();}}

最后最重要的加载图片的类，ImageLoader.java:

public class ImageLoader {MemoryCache memoryCache = new MemoryCache();FileCache fileCache;private Map<ImageView, String> imageViews = Collections.synchronizedMap(new WeakHashMap<ImageView, String>());// 线程池ExecutorService executorService;public ImageLoader(Context context) {fileCache = new FileCache(context);executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);}// 当进入listview时默认的图片，可换成你自己的默认图片final int stub_id = R.drawable.stub;// 最主要的方法public void DisplayImage(String url, ImageView imageView) {imageViews.put(imageView, url);// 先从内存缓存中查找Bitmap bitmap = memoryCache.get(url);if (bitmap != null)imageView.setImageBitmap(bitmap);else {// 若没有的话则开启新线程加载图片queuePhoto(url, imageView);imageView.setImageResource(stub_id);}}private void queuePhoto(String url, ImageView imageView) {PhotoToLoad p = new PhotoToLoad(url, imageView);executorService.submit(new PhotosLoader(p));}private Bitmap getBitmap(String url) {File f = fileCache.getFile(url);// 先从文件缓存中查找是否有Bitmap b = decodeFile(f);if (b != null)return b;// 最后从指定的url中下载图片try {Bitmap bitmap = null;URL imageUrl = new URL(url);HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) imageUrl.openConnection();conn.setConnectTimeout(30000);conn.setReadTimeout(30000);conn.setInstanceFollowRedirects(true);InputStream is = conn.getInputStream();OutputStream os = new FileOutputStream(f);CopyStream(is, os);os.close();bitmap = decodeFile(f);return bitmap;} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();return null;}}// decode这个图片并且按比例缩放以减少内存消耗，虚拟机对每张图片的缓存大小也是有限制的private Bitmap decodeFile(File f) {try {// decode image sizeBitmapFactory.Options o = new BitmapFactory.Options();o.inJustDecodeBounds = true;BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o);// Find the correct scale value. It should be the power of 2.final int REQUIRED_SIZE = 70;int width_tmp = o.outWidth, height_tmp = o.outHeight;int scale = 1;while (true) {if (width_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE|| height_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE)break;width_tmp /= 2;height_tmp /= 2;scale *= 2;}// decode with inSampleSizeBitmapFactory.Options o2 = new BitmapFactory.Options();o2.inSampleSize = scale;return BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o2);} catch (FileNotFoundException e) {}return null;}// Task for the queueprivate class PhotoToLoad {public String url;public ImageView imageView;public PhotoToLoad(String u, ImageView i) {url = u;imageView = i;}}class PhotosLoader implements Runnable {PhotoToLoad photoToLoad;PhotosLoader(PhotoToLoad photoToLoad) {this.photoToLoad = photoToLoad;}@Overridepublic void run() {if (imageViewReused(photoToLoad))return;Bitmap bmp = getBitmap(photoToLoad.url);memoryCache.put(photoToLoad.url, bmp);if (imageViewReused(photoToLoad))return;BitmapDisplayer bd = new BitmapDisplayer(bmp, photoToLoad);// 更新的操作放在UI线程中Activity a = (Activity) photoToLoad.imageView.getContext();a.runOnUiThread(bd);}}/** * 防止图片错位 *  * @param photoToLoad * @return */boolean imageViewReused(PhotoToLoad photoToLoad) {String tag = imageViews.get(photoToLoad.imageView);if (tag == null || !tag.equals(photoToLoad.url))return true;return false;}// 用于在UI线程中更新界面class BitmapDisplayer implements Runnable {Bitmap bitmap;PhotoToLoad photoToLoad;public BitmapDisplayer(Bitmap b, PhotoToLoad p) {bitmap = b;photoToLoad = p;}public void run() {if (imageViewReused(photoToLoad))return;if (bitmap != null)photoToLoad.imageView.setImageBitmap(bitmap);elsephotoToLoad.imageView.setImageResource(stub_id);}}public void clearCache() {memoryCache.clear();fileCache.clear();}public static void CopyStream(InputStream is, OutputStream os) {final int buffer_size = 1024;try {byte[] bytes = new byte[buffer_size];for (;;) {int count = is.read(bytes, 0, buffer_size);if (count == -1)break;os.write(bytes, 0, count);}} catch (Exception ex) {}}}

上面代码的思路是这样的，首先是一个MemoryCache类，用来缓存图片应用到内存。这个类包含一个Collectiosn.synchronizedMap(new LinkedHashMap<String,Bitmap>(10,1.5f,true))对象，这个对象就是用来保存url和对应的bitmap的，也就是缓存，最后一个参数设置为true的原因，是代表这个map里的元素将按照最近使用次数由少到多排列，即LRU。这样的好处是如果要将缓存中的元素替换，则先遍历出最近最少使用的元素来替换以提高效率 。

另外设置一个缓存的最大值limit,和一个初始值size=0。每次添加图片缓存，Size就增加相应大小，如果增加以后大小超过limit，就遍历LinkedHashMap清楚使用次数最少的缓存，同时减小size值，直到size<limit。

作者还举了一个使用SoftReference的例子，这样做的好处是android会自动替我们回收适当的bitmap缓存。

接下来是文件缓存，如果有SD卡则在SD卡中建一个LazyList的目录存放缓存的图片，没有SD卡就放在系统的缓存目录中，将url的hashCode作为缓存的文件名。这个类只是根据url名创建并返回了一个File类，没有真正的缓存图片，图片缓存在ImageLoader类中，不过这个类要获取FileCache返回的File来做FileOutputStream的目的地.

最后是负责的ImageLoader，这个类有一个线程池，用于管理下载线程。另外有一个WeakHashMap<ImageView, String>用于保存imageview引用和记录Tag，用于图片更新。它先检查缓存，没有则开启一个线程去下载，下载以后图片保存到缓存（内存，文件），然后缩放图像比例，返回一个合适大小的bitmap，最后开启一个线程去跟新UI（方式是imagview.getContext()获取对应的context,然后context调用runOnUIThread()方法）。

另外，在下载线程开启前，图片下载完成后，跟新UI前，都通过WeakHashMap<ImageView, String>获取下载图片的Tag与对应要设置图片imageview的tag比较，防止图片错位。

上述代码完成了基本的优化思路，甚至使用了一个自己定义的缓存类MemoryCache，使管理变得更加清晰，同时有文件缓存，也通过imagview->url的方式避免了图片错位，还开启了异步线程下载图片，但是又开启了一个UI线程去跟新UI。

缺点是开启了UI线程去更新UI，浪费了资源，其实这个可以使用定义一个回调接口实现。另外也没有考虑到重复开启下载线程的问题。

第二个例子：

先贴上主方法的代码：

package cn.wangmeng.test;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.lang.ref.SoftReference;import java.net.MalformedURLException;import java.net.URL;import java.util.HashMap;import android.graphics.drawable.Drawable;import android.os.Handler;import android.os.Message;public class AsyncImageLoader { private HashMap<String, SoftReference<Drawable>> imageCache;       public AsyncImageLoader() {     imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Drawable>>();     }       public Drawable loadDrawable(final String imageUrl, final ImageCallback imageCallback) {         if (imageCache.containsKey(imageUrl)) {             SoftReference<Drawable> softReference = imageCache.get(imageUrl);             Drawable drawable = softReference.get();             if (drawable != null) {                 return drawable;             }         }         final Handler handler = new Handler() {             public void handleMessage(Message message) {                 imageCallback.imageLoaded((Drawable) message.obj, imageUrl);             }         };         new Thread() {             @Override             public void run() {                 Drawable drawable = loadImageFromUrl(imageUrl);                 imageCache.put(imageUrl, new SoftReference<Drawable>(drawable));                 Message message = handler.obtainMessage(0, drawable);                 handler.sendMessage(message);             }         }.start();         return null;     }  public static Drawable loadImageFromUrl(String url) {URL m;InputStream i = null;try {m = new URL(url);i = (InputStream) m.getContent();} catch (MalformedURLException e1) {e1.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}Drawable d = Drawable.createFromStream(i, "src");return d;}       public interface ImageCallback {         public void imageLoaded(Drawable imageDrawable, String imageUrl);     }}

以上代码是实现异步获取图片的主方法，SoftReference是软引用，是为了更好的为了系统回收变量，重复的URL直接返回已有的资源，实现回调函数，让数据成功后，更新到UI线程。
几个辅助类文件：

package cn.wangmeng.test;public class ImageAndText {    private String imageUrl;    private String text;    public ImageAndText(String imageUrl, String text) {        this.imageUrl = imageUrl;        this.text = text;    }    public String getImageUrl() {        return imageUrl;    }    public String getText() {        return text;    }}

package cn.wangmeng.test;import android.view.View;import android.widget.ImageView;import android.widget.TextView;public class ViewCache {    private View baseView;    private TextView textView;    private ImageView imageView;    public ViewCache(View baseView) {        this.baseView = baseView;    }    public TextView getTextView() {        if (textView == null) {            textView = (TextView) baseView.findViewById(R.id.text);        }        return textView;    }    public ImageView getImageView() {        if (imageView == null) {            imageView = (ImageView) baseView.findViewById(R.id.image);        }        return imageView;    }}

ViewCache是辅助获取adapter的子元素布局

package cn.wangmeng.test;import java.util.List;import cn.wangmeng.test.AsyncImageLoader.ImageCallback;import android.app.Activity;import android.graphics.drawable.Drawable;import android.view.LayoutInflater;import android.view.View;import android.view.ViewGroup;import android.widget.ArrayAdapter;import android.widget.ImageView;import android.widget.ListView;import android.widget.TextView;public class ImageAndTextListAdapter extends ArrayAdapter<ImageAndText> {    private ListView listView;    private AsyncImageLoader asyncImageLoader;    public ImageAndTextListAdapter(Activity activity, List<ImageAndText> imageAndTexts, ListView listView) {        super(activity, 0, imageAndTexts);        this.listView = listView;        asyncImageLoader = new AsyncImageLoader();    }    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {        Activity activity = (Activity) getContext();        // Inflate the views from XML        View rowView = convertView;        ViewCache viewCache;        if (rowView == null) {            LayoutInflater inflater = activity.getLayoutInflater();            rowView = inflater.inflate(R.layout.image_and_text_row, null);            viewCache = new ViewCache(rowView);            rowView.setTag(viewCache);        } else {            viewCache = (ViewCache) rowView.getTag();        }        ImageAndText imageAndText = getItem(position);        // Load the image and set it on the ImageView        String imageUrl = imageAndText.getImageUrl();        ImageView imageView = viewCache.getImageView();        imageView.setTag(imageUrl);        Drawable cachedImage = asyncImageLoader.loadDrawable(imageUrl, new ImageCallback() {            public void imageLoaded(Drawable imageDrawable, String imageUrl) {                ImageView imageViewByTag = (ImageView) listView.findViewWithTag(imageUrl);                if (imageViewByTag != null) {                    imageViewByTag.setImageDrawable(imageDrawable);                }            }        });if (cachedImage == null) {imageView.setImageResource(R.drawable.default_image);}else{imageView.setImageDrawable(cachedImage);}        // Set the text on the TextView        TextView textView = viewCache.getTextView();        textView.setText(imageAndText.getText());        return rowView;    }}

上述代码的思路是这样的：AsyncImageLoader类里面，使用了一个HashMap<String, SoftReference<Drawable>>用来缓存，然后有一个异步下载线程，还有一个方法内部的handler，线程下载完成后，会发消息给handler，然后handler调用回调接口imageCallback的imageLoaded()方法，这个方法是在adapter里面实现的，所以也就是在主线程跟新UI了。

而ViewCache类的作用其实就是ViewHolder，ImageAndText是一个bean类。

在adapter中，使用mageView.setTag(imageUrl)为imageview提供一个唯一标识Url,所以先图片下载完成以后，imageCallback的imageLoaded()方法中，就可以调用listview的findViewWithTag(imageUrl)来找到对应的imageview,从而不用担心错误的问题，这个方法比较巧妙。

缺点是没有实现文件缓存，另外也没有解决出现多个线程下载同一张图片的问题。