演化理解 Android 异步加载图片

wen66

于 2011-11-09 09:55:42 发布

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分类专栏： android 移动开发文章标签：移动开发 java ui

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wen66/article/details/84079172

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本文详细介绍了在Android应用中如何异步加载图片，包括Handler+Runnable模式、Handler+Thread+Message模式、Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue模式以及结合缓存的异步加载方法。通过实例代码演示了如何使用这些模式实现高效的图片加载，避免阻塞UI，并提供了内存缓存解决方案以优化加载性能。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

LinearLayout 布局，其下放了5个ImageView


<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical" android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent">

    <TextView android:text="图片区域开始" android:id="@+id/textView2"
        android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content">
        </TextView>

    <ImageView android:id="@+id/imageView1"
        android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
        android:layout_width="wrap_content">
        </ImageView>

    <ImageView android:id="@+id/imageView2"
        android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
        android:layout_width="wrap_content">
        </ImageView>

    <ImageView android:id="@+id/imageView3"
        android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
        android:layout_width="wrap_content">
        </ImageView>

    <ImageView android:id="@+id/imageView4"
        android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
        android:layout_width="wrap_content">
        </ImageView>

    <ImageView android:id="@+id/imageView5"
        android:layout_height="wrap_content" android:src="@drawable/icon"
        android:layout_width="wrap_content">
        </ImageView>

    <TextView android:text="图片区域结束" android:id="@+id/textView1"
        android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content">
        </TextView>
</LinearLayout>

我们将演示的逻辑是异步从服务器上下载5张不同图片，依次放入这5个ImageView。上下2个TextView 是为了方便我们看是否阻塞了UI的显示。
当然 AndroidManifest.xml 文件中要配置好网络访问权限。


<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"></uses-permission>

[size=x-large]Handler+Runnable模式[/size]
我们先看一个并不是异步线程加载的例子，使用 Handler+Runnable模式。
这里为何不是新开线程的原因请参看这篇文章：[url=http://www.cnblogs.com/ghj1976/archive/2011/05/06/2038516.html]Android Runnable 运行在那个线程[/url] 这里的代码其实是在UI 主线程中下载图片的，而不是新开线程。
我们运行下面代码时，会发现他其实是阻塞了整个界面的显示，需要所有图片都加载完成后，才能显示界面


import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState){ 

        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        loadImage("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1); 
        loadImage(http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif", R.id.imageView2); 
        loadImage("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif, R.id.imageView3); 
        loadImage("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif", R.id.imageView4); 
        loadImage("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif", R.id.imageView5); 
    }

    private Handler handler = new Handler();

    private void loadImage(final String url, final int id) {

         handler.post(new Runnable() {

             public void run() {
                 Drawable drawable = null;

                 try{ 
                   drawable = Drawable.createFromStream( new URL(url).openStream(), "image.gif"); 
                 }catch (IOException e){ 
                  Log.d("test", e.getMessage()); 
                 }

                 if (drawable == null){ 
                    Log.d("test", "null drawable"); 
                 }else{ 
                    Log.d("test", "not null drawable"); 
                 }
                 // 为了测试缓存而模拟的网络延时
                 SystemClock.sleep(2000);
                ((ImageView) MainActivity.this.findViewById(id)).setImageDrawable(drawable);
             }
      });
   }
}

[size=x-large]Handler+Thread+Message模式[/size]
这种模式使用了线程，所以可以看到异步加载的效果。


import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState){ 

        super.onCreate(savedInstanceState); 
        setContentView(R.layout.main); 
        loadImage2("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1); 
        loadImage2("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif", R.id.imageView2); 
        loadImage2("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif", R.id.imageView3); 
        loadImage2("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif", R.id.imageView4); 
        loadImage2("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif", R.id.imageView5); 
    }

    final Handler handler2 = new Handler() {

       @Override
       public void handleMessage(Message msg){ 
          ((ImageView) MainActivity.this.findViewById(msg.arg1)) .setImageDrawable((Drawable) msg.obj); 
       }
    };

    // 采用handler+Thread模式实现多线程异步加载
    private void loadImage2(final String url, final int id) {
         Thread thread = new Thread() {
            @Override
            public void run() {
                Drawable drawable = null;

                try{  
                  drawable = Drawable.createFromStream( new URL(url).openStream(), "image.png"); 
                }catch (IOException e){  
                   Log.d("test", e.getMessage()); 
                }

                // 模拟网络延时
                SystemClock.sleep(2000);

                Message message = handler2.obtainMessage();
                message.arg1 = id;
                message.obj = drawable;
                handler2.sendMessage(message);
            }
    };
    thread.start();
    thread = null;
  }

}

这时候我们可以看到实现了异步加载，界面打开时，五个ImageView都是没有图的，然后在各自线程下载完后才把图自动更新上去

[size=x-large]Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue模式[/size]
能开线程的个数毕竟是有限的，我们总不能开很多线程，对于手机更是如此。
这个例子是使用线程池。Android拥有与Java相同的ExecutorService实现，我们就来用它。
线程池的基本思想还是一种对象池的思想，开辟一块内存空间，里面存放了众多(未死亡)的线程，池中线程执行调度由池管理器来处理。当有线程任务时，从池中取一个，执行完成后线程对象归池，这样可以避免反复创建线程对象所带来的性能开销，节省了系统的资源。
线程池的信息可以参看这篇文章：[url=http://blog.netcent.cn/post.aspx?id=75c2a28a-58d7-46ec-8403-ac5d24c48aa3]Java&Android的线程池－ExecutorService[/url] 下面的演示例子是创建一个可重用固定线程数的线程池。


import java.io.IOException;
import java.net.URL;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
import android.os.SystemClock;
import android.util.Log;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState){ 

          super.onCreate(savedInstanceState); 
          setContentView(R.layout.main); 
          loadImage3("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1); 
          loadImage3("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif", R.id.imageView2); 
          loadImage3("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif", R.id.imageView3); 
          loadImage3("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif", R.id.imageView4); 
          loadImage3("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif", R.id.imageView5); 
    }

          private Handler handler = new Handler();

          private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

          // 引入线程池来管理多线程
          private void loadImage3(final String url, final int id) {
                executorService.submit(new Runnable() {

                      public void run() {

                           try {

                              final Drawable drawable = Drawable.createFromStream(new URL(url).openStream(), "image.png");
                              // 模拟网络延时
                              SystemClock.sleep(2000);
                              handler.post(new Runnable() {
                                   public void run(){ 
                                        ((ImageView) MainActivity.this.findViewById(id)) .setImageDrawable(drawable); 
                                   }
                              });
                           } catch (Exception e){ 
                              throw new RuntimeException(e); 
                           }
                      }
               });
      }
}

这里我们象第一步一样使用了 handler.post(new Runnable() { 更新前段显示当然是在UI主线程，我们还有 executorService.submit(new Runnable() { 来确保下载是在线程池的线程中。

[size=x-large]Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue+缓存模式[/size]
下面比起前一个做了几个改造:
[list]
[*]把整个代码封装在一个类中
[*]为了避免出现同时多次下载同一幅图的问题,使用了本地缓存
[/list]


import java.lang.ref.SoftReference;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Handler;
import android.os.SystemClock;

public class AsyncImageLoader3 {

    // 为了加快速度，在内存中开启缓存（主要应用于重复图片较多时，或者同一个图片要多次被访问，比如在ListView时来回滚动）
    public Map<String, SoftReference<Drawable>> imageCache = new HashMap<String, SoftReference<Drawable>>();

    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); // 固定五个线程来执行任务
    private final Handler handler = new Handler();

    /**
    *
    @param imageUrl  图像url地址
    @param callback  回调接口
    @return 返回内存中缓存的图像，第一次加载返回null
    */

    public Drawable loadDrawable(final String imageUrl,
                      final ImageCallback callback) {

         // 如果缓存过就从缓存中取出数据
         if (imageCache.containsKey(imageUrl)){
             SoftReference<Drawable> softReference = imageCache.get(imageUrl);

             if (softReference.get() != null){                 
                  return softReference.get();              
             }
         }

         // 缓存中没有图像，则从网络上取出数据，并将取出的数据缓存到内存中
         executorService.submit(new Runnable() {
              public void run() {

                   try {
                      final Drawable drawable = loadImageFromUrl(imageUrl);
                      imageCache.put(imageUrl, new SoftReference<Drawable>(drawable));

                      handler.post(new Runnable() {

                           public void run(){ 
                                callback.imageLoaded(drawable); 
                           }
                      });
                   } catch (Exception e){ 
                        throw new RuntimeException(e); 
                   }
             }
        });
        return null;
    }

    // 从网络上取数据方法
    protected Drawable loadImageFromUrl(String imageUrl) {
           try{ 
              // 测试时，模拟网络延时，实际时这行代码不能有 
              SystemClock.sleep(2000); 
              return Drawable.createFromStream(new URL(imageUrl).openStream(), "image.png"); 
           }catch (Exception e){ 
                throw new RuntimeException(e); 
           }
     }

     // 对外界开放的回调接口
     public interface ImageCallback{ 
         // 注意 此方法是用来设置目标对象的图像资源 
         public void imageLoaded(Drawable imageDrawable); 
     }
}

[b]说明：[/b]
final参数是指当函数参数为final类型时，你可以读取使用该参数，但是无法改变该参数的值。参看：Java关键字final、static使用总结
这里使用SoftReference 是为了解决内存不足的错误（OutOfMemoryError）的，更详细的可以参看：[url=http://dev.firnow.com/course/3_program/java/javajs/20090502/166222.html]内存优化的两个类:SoftReference 和 WeakReference[/url]


import android.app.Activity;
import android.graphics.drawable.Drawable;
import android.os.Bundle;

import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState){

        uper.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.main); 
        loadImage4("http://www.baidu.com/img/baidu_logo.gif", R.id.imageView1); 
        loadImage4("http://www.chinatelecom.com.cn/images/logo_new.gif", R.id.imageView2); 
        loadImage4("http://cache.soso.com/30d/img/web/logo.gif", R.id.imageView3); 
        loadImage4("http://csdnimg.cn/www/images/csdnindex_logo.gif", R.id.imageView4); 
        loadImage4("http://images.cnblogs.com/logo_small.gif", R.id.imageView5); 
    }

    private AsyncImageLoader3 asyncImageLoader3 = new AsyncImageLoader3();

    // 引入线程池，并引入内存缓存功能,并对外部调用封装了接口，简化调用过程
    private void loadImage4(final String url, final int id) {

    // 如果缓存过就会从缓存中取出图像，ImageCallback接口中方法也不会被执行
    Drawable cacheImage = asyncImageLoader3.loadDrawable(url,
             new AsyncImageLoader3.ImageCallback() {

                  // 请参见实现：如果第一次加载url时下面方法会执行
                  public void imageLoaded(Drawable imageDrawable){ 
                        ((ImageView) findViewById(id)) .setImageDrawable(imageDrawable); 
                  }
            });

            if (cacheImage != null){ 
                 ((ImageView) findViewById(id)).setImageDrawable(cacheImage); 
            }
      }

}