演化理解 Android 异步

在学习"Android异步加载图像小结"这篇文章时, 发现有些地方没写清楚，我就根据我的理解，把这篇文章的代码重写整理了一遍，下面就是我的整理。

下面测试使用的layout文件：

简单来说就是 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>

Handler+Runnable模式

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：Android Runnable 运行在那个线程 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。

package ghj1976.AndroidTest;

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);
			}
		});
	}
}

Handler+Thread+Message模式

这种模式使用了线程，所以可以看到异步加载的效果。

核心代码：

package ghj1976.AndroidTest;

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。

Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue模式

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：Java&Android的线程池－ExecutorService 下面的演示例子是创建一个可重用固定线程数的线程池。

核心代码

package ghj1976.AndroidTest;

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。

Handler+ExecutorService(线程池)+MessageQueue+缓存模式

下面比起前一个做了几个改造:

• 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

封装的类:

package ghj1976.AndroidTest;

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);
	}
}

说明：

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：内存优化的两个类:SoftReference 和 WeakReference

前段调用:

package ghj1976.AndroidTest;

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) {
		super.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);
		}
	}

}

 

参考资料：

Android异步加载图像小结 
http://blog.csdn.net/sgl870927/archive/2011/03/29/6285535.aspx