Android照片墙应用实现|SquirrelNote

系列文章：
Android性能优化|SquirrelNote
Android性能优化：布局优化实践|SquirrelNote
Android性能优化：图片的加载和图片缓存技术|SquirrelNote
Android照片墙应用实现|SquirrelNote

本篇以实际程序为例，应用相关技术，避免程序出现OOM。
照片墙的设计思路：用一个GridView控件当作“墙”，然后随着GridView滚动，将一张张照片贴在“墙”上，这些照片可以是手机本地存储的，也可以是网上下载的。
做类似这个功能的应用，需要考虑的问题就是图片资源什么时候应该释放。因为随着GridView的滚动，加载的图片可能会越来越多，如果没有一种合理的机制对图片进行释放，当图片达到一定上限时，程序就必然会崩溃。

照片墙应用的实现，主要是如何防止由于图片过多导致程序崩溃。主要的核心算法使用了Android中提供的LruCache类，这个类是3.1版本中提供的，如果你是在更早的Android版本中开发，需要导入android-support-v4的jar包。

先附上效果图：

照片墙.gif

新建Android项目PhotoWallDemo
要展示的图片，我这里是从百度网上找的图片，从下面网址下载图片，代码如下：

public class Images {
    public final static String[] imageThumbUrls = new String[]{
            "http://c.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/3b87e950352ac65c7ad3bf96f1f2b21192138a05.jpg",
            "http://e.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/37d3d539b6003af32e8ed7b33f2ac65c1038b628.jpg",
            "http://f.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/f703738da9773912a6c35984f2198618377ae26a.jpg",
            ...};
}

把这些图片放在GridView上面，activity_main.xml布局,代码如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
              xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
              android:layout_width="wrap_content"
              android:layout_height="wrap_content" >

    <GridView
        android:id="@+id/photo_wall"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:columnWidth="90dip"
        android:stretchMode="columnWidth"
        android:numColumns="auto_fit"
        android:verticalSpacing="10dip"
        android:gravity="center"
        ></GridView>

</LinearLayout>  

定义GridView每个子View的布局，新建一个photo_layout.xml布局,代码如下：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
                xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content" >

    <ImageView
        android:id="@+id/photo"
        android:layout_width="90dip"
        android:layout_height="90dip"
        android:src="@drawable/logo"
        android:layout_centerInParent="true"
        />

</RelativeLayout>  

使用了一个ImageView来显示一张图片。

新建类PhotoWallAdapter作为GridView的适配器，代码如下：

public class PhotoWallAdapter extends ArrayAdapter<String> implements AbsListView.OnScrollListener {

    /**
     * 记录所有正在下载或等待下载的任务。
     */
    private Set<BitmapWorkerTask> taskCollection;

    /**
     * 图片缓存技术的核心类，用于缓存所有下载好的图片，在程序内存达到设定值时会将最少最近使用的图片移除掉。
     */
    private LruCache<String, Bitmap> mMemoryCache;

    /**
     * GridView的实例
     */
    private GridView mPhotoWall;

    /**
     * 第一张可见图片的下标
     */
    private int mFirstVisibleItem;

    /**
     * 一屏有多少张图片可见
     */
    private int mVisibleItemCount;

    /**
     * 记录是否刚打开程序，用于解决进入程序不滚动屏幕，不会下载图片的问题。
     */
    private boolean isFirstEnter = true;

    public PhotoWallAdapter(Context context, int textViewResourceId, String[] objects,
                            GridView photoWall) {
        super(context, textViewResourceId, objects);
        mPhotoWall = photoWall;
        taskCollection = new HashSet<BitmapWorkerTask>();
        // 获取应用程序最大可用内存
        int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
        int cacheSize = maxMemory / 8;
        // 设置图片缓存大小为程序最大可用内存的1/8
        mMemoryCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
                //默认返回1，不占用，内存会不够用，所以要给它一个具体占用内存的大小
                //获取bitmap的大小
                return bitmap.getByteCount();
            }
        };
        mPhotoWall.setOnScrollListener(this);
    }

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {
        final String url = getItem(position);
        View view;
        if (convertView == null) {
            view = LayoutInflater.from(getContext()).inflate(R.layout.photo_layout, null);
        } else {
            view = convertView;
        }
        final ImageView photo = (ImageView) view.findViewById(R.id.photo);
        // 给ImageView设置一个Tag，保证异步加载图片时不会乱序
        photo.setTag(url);
        setImageView(url, photo);
        return view;
    }

    /**
     * 给ImageView设置图片。首先从LruCache中取出图片的缓存，设置到ImageView上。如果LruCache中没有该图片的缓存，
     * 就给ImageView设置一张默认图片。
     *
     * @param imageUrl
     *            图片的URL地址，用于作为LruCache的键。
     * @param imageView
     *            用于显示图片的控件。
     */
    private void setImageView(String imageUrl, ImageView imageView) {
        Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCache(imageUrl);
        if (bitmap != null) {
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        } else {
            imageView.setImageResource(R.drawable.logo);
        }
    }

    /**
     * 将一张图片存储到LruCache中。
     *
     * @param key
     *            LruCache的键，这里传入图片的URL地址。
     * @param bitmap
     *            LruCache的键，这里传入从网络上下载的Bitmap对象。
     */
    public void addBitmapToMemoryCache(String key, Bitmap bitmap) {
        if (getBitmapFromMemoryCache(key) == null) {
            mMemoryCache.put(key, bitmap);
        }
    }

    /**
     * 从LruCache中获取一张图片，如果不存在就返回null。
     *
     * @param key
     *            LruCache的键，这里传入图片的URL地址。
     * @return 对应传入键的Bitmap对象，或者null。
     */
    public Bitmap getBitmapFromMemoryCache(String key) {
        return mMemoryCache.get(key);
    }

    @Override
    public void onScrollStateChanged(AbsListView view, int scrollState) {
        // 仅当GridView静止时才去下载图片，GridView滑动时取消所有正在下载的任务
        if (scrollState == SCROLL_STATE_IDLE) {
            loadBitmaps(mFirstVisibleItem, mVisibleItemCount);
        } else {
            cancelAllTasks();
        }
    }

    @Override
    public void onScroll(AbsListView view, int firstVisibleItem, int visibleItemCount,
                         int totalItemCount) {
        mFirstVisibleItem = firstVisibleItem;
        mVisibleItemCount = visibleItemCount;
        // 下载的任务应该由onScrollStateChanged里调用，但首次进入程序时onScrollStateChanged并不会调用，
        // 因此在这里为首次进入程序开启下载任务。
        if (isFirstEnter && visibleItemCount > 0) {
            loadBitmaps(firstVisibleItem, visibleItemCount);
            isFirstEnter = false;
        }
    }

    /**
     * 加载Bitmap对象。此方法会在LruCache中检查所有屏幕中可见的ImageView的Bitmap对象，
     * 如果发现任何一个ImageView的Bitmap对象不在缓存中，就会开启异步线程去下载图片。
     *
     * @param firstVisibleItem
     *            第一个可见的ImageView的下标
     * @param visibleItemCount
     *            屏幕中总共可见的元素数
     */
    private void loadBitmaps(int firstVisibleItem, int visibleItemCount) {
        try {
            for (int i = firstVisibleItem; i < firstVisibleItem + visibleItemCount; i++) {
                String imageUrl = Images.imageThumbUrls[i];
                Bitmap bitmap = getBitmapFromMemoryCache(imageUrl);
                if (bitmap == null) {
                    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask();
                    taskCollection.add(task);
                    task.execute(imageUrl);
                } else {
                    ImageView imageView = (ImageView) mPhotoWall.findViewWithTag(imageUrl);
                    if (imageView != null && bitmap != null) {
                        imageView.setImageBitmap(bitmap);
                    }
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 取消所有正在下载或等待下载的任务。
     */
    public void cancelAllTasks() {
        if (taskCollection != null) {
            for (BitmapWorkerTask task : taskCollection) {
                task.cancel(false);
            }
        }
    }

    /**
     * 异步下载图片的任务。
     *
     * @author guolin
     */
    class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<String, Void, Bitmap> {

        /**
         * 图片的URL地址
         */
        private String imageUrl;

        @Override
        protected Bitmap doInBackground(String... params) {
            imageUrl = params[0];
            // 在后台开始下载图片
            Bitmap bitmap = downloadBitmap(params[0]);
            if (bitmap != null) {
                // 图片下载完成后缓存到LrcCache中
                addBitmapToMemoryCache(params[0], bitmap);
            }
            return bitmap;
        }

        @Override
        protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
            super.onPostExecute(bitmap);
            // 根据Tag找到相应的ImageView控件，将下载好的图片显示出来。
            ImageView imageView = (ImageView) mPhotoWall.findViewWithTag(imageUrl);
            if (imageView != null && bitmap != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
            taskCollection.remove(this);
        }

        /**
         * 建立HTTP请求，并获取Bitmap对象。
         *
         * @param imageUrl
         *            图片的URL地址
         * @return 解析后的Bitmap对象
         */
        private Bitmap downloadBitmap(String imageUrl) {
            Bitmap bitmap = null;
            HttpURLConnection con = null;
            try {
                URL url = new URL(imageUrl);
                con = (HttpURLConnection) url.openConnection();
                con.setConnectTimeout(5 * 1000);
                con.setReadTimeout(10 * 1000);
                bitmap = BitmapFactory.decodeStream(con.getInputStream());
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                if (con != null) {
                    con.disconnect();
                }
            }
            return bitmap;
        }

    }

}

代码分析：在PhotoWallAdapter的构造函数中，初始化了LruCache类，并设置了最大缓存容量为程序最大可用内存的1/8,然后为GridView注册一个滚动监听器。
在getView()方法中，我们为每一个ImageView设置了一个唯一的Tag,这个Tag的作用是为了后面能够准确地找到这个ImageView,不然异步加载图片会出现乱序的情况。
调用setImageView()方法为ImageView设置一张图片，这个方法首先会从LruCache缓存中查找是否已经缓存了这张图片，如果成功找到则将缓存中的图片显示在ImageView上，否则就显示一张默认的空图片。

那么，在哪里下载图片呢？在GridView滚动监听器中进行的，在onScrollStateChanged()方法中，我们对GridView滚动状态进行判断，如果当前GridView是静止的，则调用loadBitmaps()方法去下载图片，如果GridView正在滚动，则取消所有下载任务，这样就可以保证GridView滚动的流畅性。

在loadBitmaps()方法中，我们为屏幕上所有可见的GridView子元素开启一个线程去执行下载任务，下载成功后，将图片存储到LruCache中，然后通过Tag找到相应的ImageView控件，把下载好的图片显示出来。

由于我们使用了LruCache来缓存图片，所以不需要担心内存溢出的情况，当LruCache中存储图片的总大小达到容量上限的时候，会自动把最近最少使用的图片从缓存中移除。

最后，在MainActivity.java中，代码如下：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    /**
     * 用于展示照片墙的GridView
     */
    private GridView mPhotoWall;

    /**
     * GridView的适配器
     */
    private PhotoWallAdapter adapter;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mPhotoWall = (GridView) findViewById(R.id.photo_wall);
        adapter = new PhotoWallAdapter(this, 0, Images.imageThumbUrls, mPhotoWall);
        mPhotoWall.setAdapter(adapter);
    }

    @Override
    protected void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        // 退出程序时结束所有的下载任务
        adapter.cancelAllTasks();
    }
}

在Activity被销毁的时候，取消所有下载任务，避免程序在后台耗费流量。另外，由于使用了网络功能，在清单文件中加入网络权限的申明：
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" />

效果如上图所示，滚动照片墙，会异步加载图片到相应的ImageView上。随着加载图片的增多，会释放掉之前加载过的图片，多滚动几次就可以看出。在这里没有使用地缓存，可以明显地看出图片的释放情况，所有释放掉的图片再次显示需要从网络上再下载一遍。在实际项目中配合适当的本地缓存，效果会更好一些。

打开DDMS，我们可以发现，由于有LruCache帮我们管理图片缓存，不管如何滚动照片墙，程序内存始终会保持在一个合理的范围内。

image.png

本篇重点在于如何对图片进行更好的回收，照片墙只是简单地使用了GridView进行了展示。完整Demo:PhotoWallDemo

以上是根据我的一些理解，做的总结分享，旨在抛砖引玉，希望有更多的志同道合的朋友一起讨论学习，共同进步！

参考文献：
http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/9526203