高效使用Bitmaps（二） 后台加载Bitmap

文章来源：http://my.oschina.net/rengwuxian/blog/183802

摘要 有没有过这种体验：你在Android手机上打开了一个带有含图片的ListView的页面，用手猛地一划，就见那ListView嘎嘎地卡，仿佛每一个新的Item都是顶着阻力蹦出来的一样？看完这篇文章，你将学会怎样避免这种情况的发生。

为什么要在后台加载Bitmap？

有没有过这种体验：你在Android手机上打开了一个带有含图片的ListView的页面，用手猛地一划，就见那ListView嘎嘎地卡，仿佛每一个新的Item都是顶着阻力蹦出来的一样？看完这篇文章，你将学会怎样避免这种情况的发生。

在Android中，使用BitmapFactory.decodeResource(), BitmapFactory.decodeStream() 等方法可以把图片加载到Bitmap中。但由于这些方法是耗时的，所以多数情况下，这些方法应该放在非UI线程中，否则将有可能导致界面的卡顿，甚至是触发ANR。

一般情况下，网络图片的加载必须放在后台线程中；而本地图片就可以根据实际情况自行决定了，如果图片不多不大的话，也可以在UI线程中操作来图个方便。至于谷歌官方的说法，是只要是从硬盘或者从网络加载Bitmap，统统不应该在主线程中进行。

基础操作：使用AsyncTask

class BitmapWorkerTaskextends AsyncTask<Integer,Void, Bitmap> {

    privatefinal WeakReference<ImageView> imageViewReference;

    private int data =0;

    public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {

        // Use a WeakReference to ensure the ImageView can be garbage collected

        imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(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);

            }

        }

    }

}

以上代码摘自Android官方文档，是一个后台加载Bitmap并在加载完成后自动将Bitmap设置到ImageView的AsyncTask的实现。有了这个AsyncTask之后，异步加载Bitmap只需要下面的简单代码：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {

    BitmapWorkerTask task =new BitmapWorkerTask(imageView);

    task.execute(resId);

}

然后，一句loadBitmap(R.id.my_image, mImageView) 就能实现本地图片的异步加载了。

并发操作：在ListView和GridView中进行后台加载

在实际中，影响性能的往往是ListView和GridView这种包含大量图片的控件。在滑动过程中，大量的新图片在短时间内一起被加载，对于没有进行任何优化的程序，卡顿现象必然会随之而来。通过使用后台加载Bitmap的方式，这种问题将被有效解决。具体怎么做，我们来看看谷歌推荐的方法。

首先创建一个实现了Drawable接口的类，用来存储AsyncTask的引用。在本例中，选择了继承BitmapDrawable，用来给ImageView设置一个预留的占位图，这个占位图用于在AsyncTask执行完毕之前的显示。

static classAsyncDrawable extendsBitmapDrawable {

    privatefinal WeakReference<BitmapWorkerTask> bitmapWorkerTaskReference;

    public AsyncDrawable(Resources res, Bitmap bitmap,

            BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask) {

        super(res, bitmap);

        bitmapWorkerTaskReference =

            new WeakReference<BitmapWorkerTask>(bitmapWorkerTask);

    }

    public BitmapWorkerTask getBitmapWorkerTask() {

        return bitmapWorkerTaskReference.get();

    }

}

接下来，和上面类似，依然是使用一个loadBitmap()方法来实现对图片的异步加载。不同的是，要在启动AsyncTask之前，把AsyncTask传给AsyncDrawable，并且使用AsyncDrawable为ImageView设置占位图：

public void loadBitmap(int resId, ImageView imageView) {

    if (cancelPotentialWork(resId, imageView)) {

        final BitmapWorkerTasktask = new BitmapWorkerTask(imageView);

        final AsyncDrawable asyncDrawable =

                new AsyncDrawable(getResources(), mPlaceHolderBitmap,task);

        imageView.setImageDrawable(asyncDrawable);

        task.execute(resId);

    }

}

然后在Adapter的getView()方法中调用loadBitmap()方法，就可以为每个Item中的ImageView进行图片的动态加载了。

loadBitmap()方法的代码中有两个地方需要注意：第一，cancelPotentialWork()这个方法，它的作用是进行两项检查：首先检查当前是否已经有一个AsyncTask正在为这个ImageView加载图片，如果没有就直接返回true。如果有，再检查这个Task正在加载的资源是否与自己正要进行加载的资源相同，如果相同，那就没有必要再进行多一次的加载了，直接返回false；而如果不同（为什么会不同？文章最后会有解释），就取消掉这个正在进行的任务，并返回true。第二个需要注意的是，本例中的 BitmapWorkerTask 实际上和上例是有所不同的。这两点我们分开说，首先我们看cancelPotentialWork()方法的代码：

public staticboolean cancelPotentialWork(int data, ImageView imageView) {

    final BitmapWorkerTask bitmapWorkerTask = getBitmapWorkerTask(imageView);

    if (bitmapWorkerTask !=null) {

        finalint bitmapData = bitmapWorkerTask.data;

        if (bitmapData != data) {

            // 取消之前的任务

            bitmapWorkerTask.cancel(true);

        } else {

            // 相同任务已经存在，直接返回false，不再进行重复的加载

            returnfalse;

        }

    }

    // 没有Task和ImageView进行绑定，或者Task由于加载资源不同而被取消，返回true

    returntrue;

}

在cancelPotentialWork()的代码中，首先使用getBitmapWorkerTask()方法获取到与ImageView相关联的Task，然后进行上面所说的判断。好，我们接着来看这个getBitmapWorkerTask()是怎么写的：

private static BitmapWorkerTaskgetBitmapWorkerTask(ImageView imageView) {

   if (imageView !=null) {

       final Drawable drawable = imageView.getDrawable();

       if (drawableinstanceof AsyncDrawable) {

           final AsyncDrawable asyncDrawable = (AsyncDrawable) drawable;

           return asyncDrawable.getBitmapWorkerTask();

       }

    }

    returnnull;

}

从代码中可以看出，该方法通过imageView获取到它内部的Drawable对象，如果获取到了并且该对象为AsyncDrawable的实例，就调用这个AsyncDrawable的getBitmapWorkerTask()方法来获取到它对应的Task，也就是通过一个ImageView->Drawable->AsyncTask的链来获取到ImageView所对应的AsyncTask。

好的，cancelPotentialWork()方法分析完了，我们回到刚才提到的第二个点：BitmapWorkerTask类的不同。这个类的改动在于onPostExecute()方法，具体请看下面代码：

class BitmapWorkerTaskextends AsyncTask<Integer,Void, Bitmap> {

    ...

    @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);

            }

        }

    }

}

从代码中可以看出，在后台加载完Bitmap之后，它 并不是直接把Bitmap设置给ImageView，而是先判断这个ImageView对应的Task是不是自己（为什么会不同？文章最后会有解释）。如果是自己，才会执行ImageView的setImageBitmap()方法。到此，一个并发的异步加载ListView（或GridView）中图片的实现全部完成。

延伸：文中两个“为什么会不同”的解答

首先，简单说一下ListView中Item和Item对应的View的关系（GridView中同理）。假设一个ListView含有100项，那么它的100个Item应该分别对应一个View用于显示，这样一共是100个View。但Android实际上并没有这样做。出于内存考虑，Android只会为屏幕上可见的每个Item分配一个View。用户滑动ListView，当第一个Item移动到可视范围外后，他所对应的View将会被系统分配给下一个即将出现的Item。

回到问题。

我们不妨假设屏幕上显示了一个ListView，并且它最多能显示10个Item，而用户在最顶部的Item（不妨称他为第1个Item）使用Task加载Bitmap的时候进行了滑动，并且直到第1个Item消失而第11个Item已经在屏幕底部出现的时候，这个Task还没有加载完成。那么此时，原先与第1个Item绑定的ImageView已经被重新绑定到了第11个Item上，并且第11个Item触发了getItem()方法。在getItem()方法中，ImageView第二次使用Task为自己加载Bitmap，但这时它需要加载的图片资源已经变了（由第1个Item对应的资源变成了第11个Item对应的资源），因此在cancelPotentialWork()方法执行时会判断两个资源不一致。这就是为什么相同ImageView却对应了不同的资源。

同理，一个Task持有了一个ImageView，但由于这个Task有可能已经过时，因此这个ImageView所对应的Task未必就是这个Task本身，也有可能是另一个更年轻的Task。