Universal-Image-Loader源码解析之图片获取流

作者: LeonXtp | 来源:发表于2017-09-13 07:06 被阅读20次

此处抛开线程调度、图片处理等，仅拿出图片加载流程概要。

图片获取流程概要

ImageLoader

单例模式的请求入口。
每一个请求都将进入到ImageLoader的displayImage()方法中：
主要工作：

负责请求的一些初始化
首先尝试从内存中获取，如果成功，则直接开启后续的图片处理、展示等任务。如果失败，则将请求信息包装到ImageLoadingInfo中，包括图片URL、ImageView、图片的大小、内存缓存key、监听器等等。然后再创建一个图片加载的任务LoadAndDisplayImageTask，此任务将之后被执行（视同步还是异步请求而定），任务完成后，将会把图片缓存到内存中。

    public void displayImage(String uri, ImageAware imageAware, DisplayImageOptions options,
            ImageSize targetSize, ImageLoadingListener listener, ImageLoadingProgressListener progressListener) {
        checkConfiguration();
        if (imageAware == null) {
            throw new IllegalArgumentException(ERROR_WRONG_ARGUMENTS);
        }
        if (listener == null) {
            listener = defaultListener;
        }
        if (options == null) {
            options = configuration.defaultDisplayImageOptions;
        }

        if (TextUtils.isEmpty(uri)) {
            engine.cancelDisplayTaskFor(imageAware);
            listener.onLoadingStarted(uri, imageAware.getWrappedView());
            if (options.shouldShowImageForEmptyUri()) {
                imageAware.setImageDrawable(options.getImageForEmptyUri(configuration.resources));
            } else {
                imageAware.setImageDrawable(null);
            }
            listener.onLoadingComplete(uri, imageAware.getWrappedView(), null);
            return;
        }

        if (targetSize == null) {
            targetSize = ImageSizeUtils.defineTargetSizeForView(imageAware, configuration.getMaxImageSize());
        }
        String memoryCacheKey = MemoryCacheUtils.generateKey(uri, targetSize);
        engine.prepareDisplayTaskFor(imageAware, memoryCacheKey);

        listener.onLoadingStarted(uri, imageAware.getWrappedView());

        Bitmap bmp = configuration.memoryCache.get(memoryCacheKey);
        if (bmp != null && !bmp.isRecycled()) {
            L.d(LOG_LOAD_IMAGE_FROM_MEMORY_CACHE, memoryCacheKey);

            if (options.shouldPostProcess()) {
                ImageLoadingInfo imageLoadingInfo = new ImageLoadingInfo(uri, imageAware, targetSize, memoryCacheKey,
                        options, listener, progressListener, engine.getLockForUri(uri));
                ProcessAndDisplayImageTask displayTask = new ProcessAndDisplayImageTask(engine, bmp, imageLoadingInfo,
                        defineHandler(options));
                if (options.isSyncLoading()) {
                    displayTask.run();
                } else {
                    engine.submit(displayTask);
                }
            } else {
                options.getDisplayer().display(bmp, imageAware, LoadedFrom.MEMORY_CACHE);
                listener.onLoadingComplete(uri, imageAware.getWrappedView(), bmp);
            }
        } else {
            if (options.shouldShowImageOnLoading()) {
                imageAware.setImageDrawable(options.getImageOnLoading(configuration.resources));
            } else if (options.isResetViewBeforeLoading()) {
                imageAware.setImageDrawable(null);
            }

            ImageLoadingInfo imageLoadingInfo = new ImageLoadingInfo(uri, imageAware, targetSize, memoryCacheKey,
                    options, listener, progressListener, engine.getLockForUri(uri));
            LoadAndDisplayImageTask displayTask = new LoadAndDisplayImageTask(engine, imageLoadingInfo,
                    defineHandler(options));
            if (options.isSyncLoading()) {
                displayTask.run();
            } else {
                engine.submit(displayTask);
            }
        }
    }

LoadAndDisplayImageTask

一个实现了Runnable接口的图片加载任务，负责图片的获取、缓存到不同位置（磁盘、内存等）、解码、处理、进度监听等。
当此任务被执行时，将首先执行其 run()方法：

    @Override
    public void run() {
        if (waitIfPaused()) return;
        if (delayIfNeed()) return;

        ReentrantLock loadFromUriLock = imageLoadingInfo.loadFromUriLock;
        L.d(LOG_START_DISPLAY_IMAGE_TASK, memoryCacheKey);
        if (loadFromUriLock.isLocked()) {
            L.d(LOG_WAITING_FOR_IMAGE_LOADED, memoryCacheKey);
        }

        loadFromUriLock.lock();
        Bitmap bmp;
        try {
            checkTaskNotActual();

            bmp = configuration.memoryCache.get(memoryCacheKey);
            if (bmp == null || bmp.isRecycled()) {
                bmp = tryLoadBitmap();
                if (bmp == null) return; // listener callback already was fired

                checkTaskNotActual();
                checkTaskInterrupted();

                if (options.shouldPreProcess()) {
                    L.d(LOG_PREPROCESS_IMAGE, memoryCacheKey);
                    bmp = options.getPreProcessor().process(bmp);
                    if (bmp == null) {
                        L.e(ERROR_PRE_PROCESSOR_NULL, memoryCacheKey);
                    }
                }

                if (bmp != null && options.isCacheInMemory()) {
                    L.d(LOG_CACHE_IMAGE_IN_MEMORY, memoryCacheKey);
                    configuration.memoryCache.put(memoryCacheKey, bmp);
                }
            } else {
                loadedFrom = LoadedFrom.MEMORY_CACHE;
                L.d(LOG_GET_IMAGE_FROM_MEMORY_CACHE_AFTER_WAITING, memoryCacheKey);
            }

            if (bmp != null && options.shouldPostProcess()) {
                L.d(LOG_POSTPROCESS_IMAGE, memoryCacheKey);
                bmp = options.getPostProcessor().process(bmp);
                if (bmp == null) {
                    L.e(ERROR_POST_PROCESSOR_NULL, memoryCacheKey);
                }
            }
            checkTaskNotActual();
            checkTaskInterrupted();
        } catch (TaskCancelledException e) {
            fireCancelEvent();
            return;
        } finally {
            loadFromUriLock.unlock();
        }

        DisplayBitmapTask displayBitmapTask = new DisplayBitmapTask(bmp, imageLoadingInfo, engine, loadedFrom);
        runTask(displayBitmapTask, syncLoading, handler, engine);
    }

首先再次判断此图片是否已经存在于内存中（因有可能其他任务也负责加载此图片）
如果没有或者已经被GC回收，则tryLoadBitmap()尝试从磁盘或者网络中获取，如果加载失败，直接return
加载成功，则对图片做后续处理。

下面是从磁盘或者网络加载图片的过程：

tryLoadBitmap()会线判断图片是否已经缓存在磁盘上，如果有，则调用decode()方法进行解码，得到Bitmap实例。
如果解码失败，就会调用tryCacheImageOnDisk ()去网络上获取图片了，加载完成后会先缓存图片到磁盘上。
完成后将再次调用decode()方法进行解码，得到Bitmap实例。
如果Bitmap还是null，这时将通知调用者，图片加载失败了。

    private Bitmap tryLoadBitmap() throws TaskCancelledException {
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            File imageFile = configuration.diskCache.get(uri);
            if (imageFile != null && imageFile.exists() && imageFile.length() > 0) {
                L.d(LOG_LOAD_IMAGE_FROM_DISK_CACHE, memoryCacheKey);
                loadedFrom = LoadedFrom.DISC_CACHE;

                checkTaskNotActual();
                bitmap = decodeImage(Scheme.FILE.wrap(imageFile.getAbsolutePath()));
            }
            if (bitmap == null || bitmap.getWidth() <= 0 || bitmap.getHeight() <= 0) {
                L.d(LOG_LOAD_IMAGE_FROM_NETWORK, memoryCacheKey);
                loadedFrom = LoadedFrom.NETWORK;

                String imageUriForDecoding = uri;
                if (options.isCacheOnDisk() && tryCacheImageOnDisk()) {
                    imageFile = configuration.diskCache.get(uri);
                    if (imageFile != null) {
                        imageUriForDecoding = Scheme.FILE.wrap(imageFile.getAbsolutePath());
                    }
                }

                checkTaskNotActual();
                bitmap = decodeImage(imageUriForDecoding);

                if (bitmap == null || bitmap.getWidth() <= 0 || bitmap.getHeight() <= 0) {
                    fireFailEvent(FailType.DECODING_ERROR, null);
                }
            }
        } catch (IllegalStateException e) {
            fireFailEvent(FailType.NETWORK_DENIED, null);
        } catch (TaskCancelledException e) {
            throw e;
        } catch (IOException e) {
            L.e(e);
            fireFailEvent(FailType.IO_ERROR, e);
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            L.e(e);
            fireFailEvent(FailType.OUT_OF_MEMORY, e);
        } catch (Throwable e) {
            L.e(e);
            fireFailEvent(FailType.UNKNOWN, e);
        }
        return bitmap;
    }

下面是tryCacheImageOnDisk ():

    private boolean tryCacheImageOnDisk() throws TaskCancelledException {
        L.d(LOG_CACHE_IMAGE_ON_DISK, memoryCacheKey);

        boolean loaded;
        try {
            loaded = downloadImage();
            if (loaded) {
                int width = configuration.maxImageWidthForDiskCache;
                int height = configuration.maxImageHeightForDiskCache;
                if (width > 0 || height > 0) {
                    L.d(LOG_RESIZE_CACHED_IMAGE_FILE, memoryCacheKey);
                    resizeAndSaveImage(width, height); // TODO : process boolean result
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            L.e(e);
            loaded = false;
        }
        return loaded;
    }

在这里，downloadImage()方法才是真正的开始进入图片下载过程，继续跟进：

    private boolean downloadImage() throws IOException {
        InputStream is = getDownloader().getStream(uri, options.getExtraForDownloader());
        if (is == null) {
            L.e(ERROR_NO_IMAGE_STREAM, memoryCacheKey);
            return false;
        } else {
            try {
                return configuration.diskCache.save(uri, is, this);
            } finally {
                IoUtils.closeSilently(is);
            }
        }
    }

这里获取getDownloader ()到了下载器ImageDownloader接口的具体实现，这个UIL它提供了默认的实现BaseImageDownloader，我们也可以自己实现一个，在UIL的初始配置时传入。看看默认下载器的getStream()：

BaseImageDownloader

    @Override
    public InputStream getStream(String imageUri, Object extra) throws IOException {
        switch (Scheme.ofUri(imageUri)) {
            case HTTP:
            case HTTPS:
                return getStreamFromNetwork(imageUri, extra);
            case FILE:
                return getStreamFromFile(imageUri, extra);
            case CONTENT:
                return getStreamFromContent(imageUri, extra);
            case ASSETS:
                return getStreamFromAssets(imageUri, extra);
            case DRAWABLE:
                return getStreamFromDrawable(imageUri, extra);
            case UNKNOWN:
            default:
                return getStreamFromOtherSource(imageUri, extra);
        }
    }

在这里就可以看到，这里根据图片的URL去到了不同的来源去获取图片
跟进Scheme看看，它是一个枚举类型，

public enum Scheme {
        HTTP("http"), HTTPS("https"), FILE("file"), CONTENT("content"), ASSETS("assets"), DRAWABLE("drawable"), UNKNOWN("");
        ...
        public static Scheme ofUri(String uri) {
            if (uri != null) {
                for (Scheme s : values()) {
                    if (s.belongsTo(uri)) {
                        return s;
                    }
                }
            }
            return UNKNOWN;
        }

        private boolean belongsTo(String uri) {
            return uri.toLowerCase(Locale.US).startsWith(uriPrefix);
        }
}

根据uri的开头，分别从网络、SD卡、app内部的文件系统去加载了图片。
先看看UIL是如何从网络上加载图片的：

    protected InputStream getStreamFromNetwork(String imageUri, Object extra) throws IOException {
        HttpURLConnection conn = createConnection(imageUri, extra);

        int redirectCount = 0;
        while (conn.getResponseCode() / 100 == 3 && redirectCount < MAX_REDIRECT_COUNT) {
            conn = createConnection(conn.getHeaderField("Location"), extra);
            redirectCount++;
        }

        InputStream imageStream;
        try {
            imageStream = conn.getInputStream();
        } catch (IOException e) {
            // Read all data to allow reuse connection (http://bit.ly/1ad35PY)
            IoUtils.readAndCloseStream(conn.getErrorStream());
            throw e;
        }
        if (!shouldBeProcessed(conn)) {
            IoUtils.closeSilently(imageStream);
            throw new IOException("Image request failed with response code " + conn.getResponseCode());
        }

        return new ContentLengthInputStream(new BufferedInputStream(imageStream, BUFFER_SIZE), conn.getContentLength());
    }

看了才知道，它的图片加载核心代码也很简单，就是使用了HttpURLConnection去获取了图片字节流。
而最后返回的ContentLengthInputStream其实就是一个使用装饰者模式包装了的InputStream，它仅仅是重写了InputStream的available ()方法

    @Override
    public int available() {
        return length;
    }

这个方法干嘛的呢？其实就是提供本输入流的字节量大小。这个最后用在了图片下载的进度监听上。

跑远了，获取到图片的输入流之后，继续回到downloadImage()方法，可以看到它的返回是：

return configuration.diskCache.save(uri, is, this);

这就是在从网络加载图片后，将图片缓存到磁盘了。这里传入了输入流和this，这里的diskCache是UIL初始配置的时候初始化的，它也有个默认的磁盘缓存：

BaseDiskCache

    @Override
    public boolean save(String imageUri, InputStream imageStream, IoUtils.CopyListener listener) throws IOException {
        File imageFile = getFile(imageUri);
        File tmpFile = new File(imageFile.getAbsolutePath() + TEMP_IMAGE_POSTFIX);
        boolean loaded = false;
        try {
            OutputStream os = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(tmpFile), bufferSize);
            try {
                loaded = IoUtils.copyStream(imageStream, os, listener, bufferSize);
            } finally {
                IoUtils.closeSilently(os);
            }
        } finally {
            if (loaded && !tmpFile.renameTo(imageFile)) {
                loaded = false;
            }
            if (!loaded) {
                tmpFile.delete();
            }
        }
        return loaded;
    }

可以看到这里将输入流转为输出流，保存文件到了本地磁盘上。
这里传入的参数里，有IoUtils.CopyListener，这个就是图片下载进度的监听器了，看到这里，就该想到，真正实现进度监听功能的代码，就要到了。
跟进IoUtils.copyStream，看到：

    public static boolean copyStream(InputStream is, OutputStream os, CopyListener listener, int bufferSize)
            throws IOException {
        int current = 0;
        int total = is.available();
        if (total <= 0) {
            total = DEFAULT_IMAGE_TOTAL_SIZE;
        }

        final byte[] bytes = new byte[bufferSize];
        int count;
        if (shouldStopLoading(listener, current, total)) return false;
        while ((count = is.read(bytes, 0, bufferSize)) != -1) {
            os.write(bytes, 0, count);
            current += count;
            if (shouldStopLoading(listener, current, total)) return false;
        }
        os.flush();
        return true;
    }

这里is.available()就是获取到了之前getStreamFromNetwork()所创建的InputStream的装饰者中的文件字节流大小。我们的目标是找到进度回调的最终调用链源点，于是紧盯着listener，于是跟进了方法shouldStopLoading:

    private static boolean shouldStopLoading(CopyListener listener, int current, int total) {
        if (listener != null) {
            boolean shouldContinue = listener.onBytesCopied(current, total);
            if (!shouldContinue) {
                if (100 * current / total < CONTINUE_LOADING_PERCENTAGE) {
                    return true; // if loaded more than 75% then continue loading anyway
                }
            }
        }
        return false;
    }

就是这里了！进度监听就是这么实现的。
下面的while()循环里就是将图片数据流写入到输出流了。图片最终保存到了磁盘上。

Universal-Image-Loader源码解析之图片获取流

ImageLoader

LoadAndDisplayImageTask

BaseImageDownloader

BaseDiskCache

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