Android Handler 异步消息处理机制的妙用 创建强大的图片载入类
转载请标明出处：http://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/38476887 ，本文出自【张鸿洋的博客】
近期创建了一个群。方便大家交流，群号：55032675
上一篇博客介绍了Android异步消息处理机制。假设你还不了解，能够看：Android 异步消息处理机制 让你深入理解 Looper、Handler、Message三者关系 。
那篇博客的最后，提出能够把异步消息处理机制不仅仅是在MainActivity中更新UI。能够用到别的地方。近期也一直在考虑这个问题，有幸，想出来一个实际的案例。将异步消息处理机制用到大量图片的载入的工具类中，事实上也特别希望能够写一篇关于大量图片载入的文章，终于有机会了~先简介一下：
1、概述
一般大量图片的载入。比方GridView实现手机的相冊功能。通常会用到LruCache。线程池。任务队列等；那么异步消息处理能够用哪呢？
1、用于UI线程当Bitmap载入完毕后更新ImageView
2、在图片载入类初始化时，我们会在一个子线程中维护一个Loop实例，当然子线程中也就有了MessageQueue，Looper会一直在那loop停着等待消息的到达，当有消息到达时。从任务队列依照队列调度的方式（FIFO,LIFO等），取出一个任务放入线程池中进行处理。
简易的一个流程：当须要载入一张图片，首先把载入图片增加任务队列，然后使用loop线程（子线程）中的hander发送一个消息，提示有任务到达，loop()（子线程）中会接着取出一个任务，去载入图片，当图片载入完毕，会使用UI线程的handler发送一个消息去更新UI界面。
说了这么多。大家预计也认为云里来雾里去的，以下看实际的样例。
2、图库功能的实现
该程序首先扫描手机中全部包括图片的目录。终于选择图片最多的目录，使用GridView显示当中的图片
1、布局文件
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" >
<GridView
android:id="@+id/id_gridView"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:cacheColorHint="@android:color/transparent"
android:columnWidth="90dip"
android:gravity="center"
android:horizontalSpacing="20dip"
android:listSelector="@android:color/transparent"
android:numColumns="auto_fit"
android:stretchMode="columnWidth"
android:verticalSpacing="20dip" >
</GridView>
</RelativeLayout>布局文件相当简单就一个GridView
2、MainActivity
package com.example.zhy_handler_imageloader;
import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import android.app.Activity;
import android.app.ProgressDialog;
import android.content.ContentResolver;
import android.database.Cursor;
import android.net.Uri;
import android.os.Bundle;
import android.os.Environment;
import android.os.Handler;
import android.provider.MediaStore;
import android.widget.GridView;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.ListAdapter;
import android.widget.Toast;
public class MainActivity extends Activity
{
private ProgressDialog mProgressDialog;
private ImageView mImageView;
/**
* 存储目录中的图片数量
*/
private int mPicsSize;
/**
* 图片数量最多的目录
*/
private File mImgDir;
/**
* 全部的图片
*/
private List<String> mImgs;
private GridView mGirdView;
private ListAdapter mAdapter;
/**
* 暂时的辅助类，用于防止同一个目录的多次扫描
*/
private HashSet<String> mDirPaths = new HashSet<String>();
private Handler mHandler = new Handler()
{
public void handleMessage(android.os.Message msg)
{
mProgressDialog.dismiss();
mImgs = Arrays.asList(mImgDir.list(new FilenameFilter()
{
@Override
public boolean accept(File dir, String filename)
{
if (filename.endsWith(".jpg"))
return true;
return false;
}
}));
/**
* 能够看到目录的路径和图片的路径分开保存。极大的降低了内存的消耗。
*/
mAdapter = new MyAdapter(getApplicationContext(), mImgs,
mImgDir.getAbsolutePath());
mGirdView.setAdapter(mAdapter);
};
};
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
{
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
mGirdView = (GridView) findViewById(R.id.id_gridView);
getImages();
}
/**
* 利用ContentProvider扫描手机中的图片，此方法在运行在子线程中 完毕图片的扫描，终于获得jpg最多的那个目录
*/
private void getImages()
{
if (!Environment.getExternalStorageState().equals(
Environment.MEDIA_MOUNTED))
{
Toast.makeText(this, "暂无外部存储", Toast.LENGTH_SHORT).show();
return;
}
// 显示运行进度条
mProgressDialog = ProgressDialog.show(this, null, "正在载入...");
new Thread(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
Uri mImageUri = MediaStore.Images.Media.EXTERNAL_CONTENT_URI;
ContentResolver mContentResolver = MainActivity.this
.getContentResolver();
// 仅仅查询jpeg和png的图片
Cursor mCursor = mContentResolver.query(mImageUri, null,
MediaStore.Images.Media.MIME_TYPE + "=? or "
+ MediaStore.Images.Media.MIME_TYPE + "=?",
new String[] { "image/jpeg", "image/png" },
MediaStore.Images.Media.DATE_MODIFIED);
while (mCursor.moveToNext())
{
// 获取图片的路径
String path = mCursor.getString(mCursor
.getColumnIndex(MediaStore.Images.Media.DATA));
// 获取该图片的父路径名
File parentFile = new File(path).getParentFile();
String dirPath = parentFile.getAbsolutePath();
//利用一个HashSet防止多次扫描同一个目录（不加这个推断，图片多起来还是相当恐怖的~~）
if(mDirPaths.contains(dirPath))
{
continue;
}
else
{
mDirPaths.add(dirPath);
}
int picSize = parentFile.list(new FilenameFilter()
{
@Override
public boolean accept(File dir, String filename)
{
if (filename.endsWith(".jpg"))
return true;
return false;
}
}).length;
if (picSize > mPicsSize)
{
mPicsSize = picSize;
mImgDir = parentFile;
}
}
mCursor.close();
//扫描完毕。辅助的HashSet也就能够释放内存了
mDirPaths = null ;
// 通知Handler扫描图片完毕
mHandler.sendEmptyMessage(0x110);
}
}).start();
}
}
MainActivity也是比較简单的，使用ContentProvider辅助。找到图片最多的目录后，直接handler去隐藏ProgressDialog，然后初始化数据，适配器等；
可是略微注意一下：
1、在扫描图片时。使用了一个暂时的HashSet保存扫描过的目录，这样能够有效的避免反复扫描。
比方，我手机中有个目录以下有3000多张图片。假设不推断则会扫描这个目录3000多次，处理器时间以及内存的消耗还是非常可观的。
2、在适配器中。保存List<String>的时候，考虑仅仅保存图片的名称，路径单独作为变量传入。普通情况下，图片的路径比图片名长非常多，增加有3000张图片，路径长度30。图片平均长度10，则List<String>保存完毕路径须要长度为：（30+10）*3000 = 120000 ; 而单独存储仅仅须要：30+10*3000 = 30030 。 图片越多。节省的内存越客观；
总之，尽可能的去降低内存的消耗，这些都是非常easy做到的~
3、GridView的适配器
package com.example.zhy_handler_imageloader;
import java.util.List;
import android.content.Context;
import android.view.LayoutInflater;
import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.BaseAdapter;
import android.widget.ImageView;
import com.zhy.utils.ImageLoader;
public class MyAdapter extends BaseAdapter
{
private Context mContext;
private List<String> mData;
private String mDirPath;
private LayoutInflater mInflater;
private ImageLoader mImageLoader;
public MyAdapter(Context context, List<String> mData, String dirPath)
{
this.mContext = context;
this.mData = mData;
this.mDirPath = dirPath;
mInflater = LayoutInflater.from(mContext);
mImageLoader = ImageLoader.getInstance();
}
@Override
public int getCount()
{
return mData.size();
}
@Override
public Object getItem(int position)
{
return mData.get(position);
}
@Override
public long getItemId(int position)
{
return position;
}
@Override
public View getView(int position, View convertView, final ViewGroup parent)
{
ViewHolder holder = null;
if (convertView == null)
{
holder = new ViewHolder();
convertView = mInflater.inflate(R.layout.grid_item, parent,
false);
holder.mImageView = (ImageView) convertView
.findViewById(R.id.id_item_image);
convertView.setTag(holder);
} else
{
holder = (ViewHolder) convertView.getTag();
}
holder.mImageView
.setImageResource(R.drawable.friends_sends_pictures_no);
//使用Imageloader去载入图片
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),
holder.mImageView);
return convertView;
}
private final class ViewHolder
{
ImageView mImageView;
}
}
能够看到与传统的适配器的写法基本没有什么不同之处，甚至在getView里面都没有出现常见的回调（findViewByTag~用于防止图片的错位）。仅仅多了一行代码：
mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);是不是用起来还是相当爽的。全部须要处理的细节都被封装了。
4、ImageLoader
如今才到了关键的时刻。我们封装的ImageLoader类。当然我们的异步消息处理机制也出如今当中。
首先是一个懒载入的单例
/**
* 单例获得该实例对象
*
* @return
*/
public static ImageLoader getInstance()
{
if (mInstance == null)
{
synchronized (ImageLoader.class)
{
if (mInstance == null)
{
mInstance = new ImageLoader(1, Type.LIFO);
}
}
}
return mInstance;
}没啥说的，直接调用私有的构造方法，能够看到。默认传入了1（线程池中线程的数量），和LIFO（队列的工作方式）
private ImageLoader(int threadCount, Type type)
{
init(threadCount, type);
}
private void init(int threadCount, Type type)
{
// loop thread
mPoolThread = new Thread()
{
@Override
public void run()
{
try
{
// 请求一个信号量
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
Looper.prepare();
mPoolThreadHander = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
mThreadPool.execute(getTask());
try
{
mPoolSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
}
};
// 释放一个信号量
mSemaphore.release();
Looper.loop();
}
};
mPoolThread.start();
// 获取应用程序最大可用内存
int maxMemory = (int) Runtime.getRuntime().maxMemory();
int cacheSize = maxMemory / 8;
mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize)
{
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap value)
{
return value.getRowBytes() * value.getHeight();
};
};
mThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(threadCount);
mPoolSemaphore = new Semaphore(threadCount);
mTasks = new LinkedList<Runnable>();
mType = type == null ? Type.LIFO : type;
}然后在私有构造里面调用了我们的init方法，在这种方法的開始就创建了mPoolThread这个子线程，在这个子线程中我们运行了Looper.prepare,初始化mPoolThreadHander，Looper.loop。假设看过上篇博客。一定知道，此时在这个子线程中维护了一个消息队列，且这个子线程会进入一个无限读取消息的循环中。而mPoolThreadHander这个handler发送的消息会直接发送至此线程中的消息队列。
然后看mPoolThreadHander中handleMessage的方法，直接调用了getTask方法取出一个任务，然后放入线程池去运行。假设你比較细心，可能会发现里面另一些信号量的操作的代码。假设你不了解什么是信号量，能够參考：Java 并发专题 ： Semaphore 实现 相互排斥 与 连接池 。
简单说一下mSemaphore（信号数为1）的作用。因为mPoolThreadHander实在子线程初始化的，所以我在初始化前调用了mSemaphore.acquire去请求一个信号量。然后在初始化完毕后释放了此信号量，我为什么这么做呢？因为在主线程可能会马上使用到mPoolThreadHander，可是mPoolThreadHander是在子线程初始化的。尽管速度非常快，可是我也不能百分百的保证。主线程使用时已经初始化结束，为了避免空指针异常。所以我在主线程须要使用的时候，是这么调用的：
/**
* 增加一个任务
*
* @param runnable
*/
private synchronized void addTask(Runnable runnable)
{
try
{
// 请求信号量。防止mPoolThreadHander为null
if (mPoolThreadHander == null)
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
mTasks.add(runnable);
mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110);
}假设mPoolThreadHander没有初始化完毕，则会去acquire一个信号量，事实上就是去等待mPoolThreadHander初始化完毕。假设对此感兴趣的，能够将关于mSemaphore的代码凝视。然后在初始化mPoolThreadHander使用Thread.sleep去暂停1秒，就会发现这种错误。
初始化结束，就会在getView中调用mImageLoader.loadImage(mDirPath + "/" + mData.get(position),holder.mImageView);方法了，所以我们去看loadImage方法吧
/**
* 载入图片
*
* @param path
* @param imageView
*/
public void loadImage(final String path, final ImageView imageView)
{
// set tag
imageView.setTag(path);
// UI线程
if (mHandler == null)
{
mHandler = new Handler()
{
@Override
public void handleMessage(Message msg)
{
ImgBeanHolder holder = (ImgBeanHolder) msg.obj;
ImageView imageView = holder.imageView;
Bitmap bm = holder.bitmap;
String path = holder.path;
if (imageView.getTag().toString().equals(path))
{
imageView.setImageBitmap(bm);
}
}
};
}
Bitmap bm = getBitmapFromLruCache(path);
if (bm != null)
{
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = bm;
holder.imageView = imageView;
holder.path = path;
Message message = Message.obtain();
message.obj = holder;
mHandler.sendMessage(message);
} else
{
addTask(new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
ImageSize imageSize = getImageViewWidth(imageView);
int reqWidth = imageSize.width;
int reqHeight = imageSize.height;
Bitmap bm = decodeSampledBitmapFromResource(path, reqWidth,
reqHeight);
addBitmapToLruCache(path, bm);
ImgBeanHolder holder = new ImgBeanHolder();
holder.bitmap = getBitmapFromLruCache(path);
holder.imageView = imageView;
holder.path = path;
Message message = Message.obtain();
message.obj = holder;
// Log.e("TAG", "mHandler.sendMessage(message);");
mHandler.sendMessage(message);
mPoolSemaphore.release();
}
});
}
}这段代码比較长，当然也是比較核心的代码了
10-29行：首先将传入imageView设置了path。然在初始化了一个mHandler用于设置imageView的bitmap，注意此时在UI线程。也就是这个mHandler发出的消息。会在UI线程中调用。
能够看到在handleMessage中，我们从消息中取出ImageView。bitmap，path；然后将path与imageView的tag进行比較，防止图片的错位。最后设置bitmap;
31行：我们首先去从LruCache中去查找是否已经缓存了此图片
32-40：假设找到了，则直接使用mHandler去发送消息。这里使用了一个ImgBeanHolder去封装了ImageView，Bitmap。Path这三个对象。然后更新运行handleMessage代码去更新UI
43-66行：假设没有存在缓存中，则创建一个Runnable对象作为任务，去运行addTask方法增加任务队列
49行：getImageViewWidth依据ImageView获取适当的图片的尺寸。用于后面的压缩图片，代码按顺序贴下以下
54行：会依据计算的须要的宽和高，对图片进行压缩。
代码按顺序贴下以下
56行：将压缩后的图片放入缓存
58-64行，创建消息。使用mHandler进行发送，更新UI
/**
* 依据ImageView获得适当的压缩的宽和高
*
* @param imageView
* @return
*/
private ImageSize getImageViewWidth(ImageView imageView)
{
ImageSize imageSize = new ImageSize();
final DisplayMetrics displayMetrics = imageView.getContext()
.getResources().getDisplayMetrics();
final LayoutParams params = imageView.getLayoutParams();
int width = params.width == LayoutParams.WRAP_CONTENT ? 0 : imageView
.getWidth(); // Get actual image width
if (width <= 0)
width = params.width; // Get layout width parameter
if (width <= 0)
width = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxWidth"); // Check
// maxWidth
// parameter
if (width <= 0)
width = displayMetrics.widthPixels;
int height = params.height == LayoutParams.WRAP_CONTENT ? 0 : imageView
.getHeight(); // Get actual image height
if (height <= 0)
height = params.height; // Get layout height parameter
if (height <= 0)
height = getImageViewFieldValue(imageView, "mMaxHeight"); // Check
// maxHeight
// parameter
if (height <= 0)
height = displayMetrics.heightPixels;
imageSize.width = width;
imageSize.height = height;
return imageSize;
}
/**
* 依据计算的inSampleSize，得到压缩后图片
*
* @param pathName
* @param reqWidth
* @param reqHeight
* @return
*/
private Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(String pathName,
int reqWidth, int reqHeight)
{
// 第一次解析将inJustDecodeBounds设置为true，来获取图片大小
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(pathName, options);
// 调用上面定义的方法计算inSampleSize值
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,
reqHeight);
// 使用获取到的inSampleSize值再次解析图片
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(pathName, options);
return bitmap;
}接下来看AddTask的代码：/**
* 增加一个任务
*
* @param runnable
*/
private synchronized void addTask(Runnable runnable)
{
try
{
// 请求信号量，防止mPoolThreadHander为null
if (mPoolThreadHander == null)
mSemaphore.acquire();
} catch (InterruptedException e)
{
}
mTasks.add(runnable);
mPoolThreadHander.sendEmptyMessage(0x110);
}能够看到，简单把任务放入任务队列，然后使用mPoolThreadHander发送一个消息到后台的loop中，后台的loop会取出消息运行：mThreadPool.execute(getTask());
execute运行的就是上面分析的Runnable中的run方法了。
注意一下：上述代码中还会看到mPoolSemaphore这个信号量的身影。说下用处；因为调用addTask之后，会直接去从任务队列取出一个任务，放入线程池，因为线程池内部事实上也维持着一个队列，那么”从任务队列取出一个任务”这个动作会瞬间完毕。直接增加线程池维护的队列中；这样会造成比方用户设置了调度队列为LIFO。可是因为”从任务队列取出一个任务”这个动作会瞬间完毕，队列中始终维持在空队列的状态，所以让用户感觉LIFO根本没有效果；所以我依照用户设置线程池工作线程的数量设置了一个信号量，这样在保证任务运行完后，才会从任务队列去取任务，使得LIFO有着非常好的效果；有兴趣的能够凝视了全部的mPoolSemaphore代码，測试下就明确了。
到此代码基本介绍完毕。细节还是非常多的，后面会附上源代码，有兴趣的研究下代码，没有兴趣的。能够运行下代码。假设感觉流畅性不错。体验不错，能够作为工具类直接使用，使用也就getView里面一行代码。
贴一下效果图，我手机最多的目录大概3000张图片。载入速度还是相当相当流畅的：
真机录的，有点丢帧。注意看效果图，中间我疯狂拖动滚动栏，可是图片基本还是瞬间显示的。
说一下，FIFO假设设置为这个模式。在控件中不做处理的话，用户拉的比較慢效果还是不错的。可是用户手机假设有个几千张，瞬间拉到最后。最后一屏图片的显示可能须要喝杯茶了~当然了。大家能够在控件中做处理。要么。拖动的时候不去载入图片，停在来再载入。或者，当手机抬起，给了一个非常大的加速度，屏幕还是非常快的滑动时停止载入，停下时载入图片。
LIFO这个模式可能用户体验会好非常多，无论用户拉多块，终于停下来的那一屏图片都会瞬间显示~
最后掰一掰使用异步消息处理机制作为背后的子线程的优点，事实上直接用一个子线程也能够实现，可是，这个子线程run中可能须要while(true）然后每隔200毫秒甚至更短的时间去查询任务队列是否有任务。没有则Thread.sleep。然后再去查询。这样假设长时间没有去增加任务，这个线程依旧会不断的去查询。
而异步消息机制。仅仅有在发送消息时才会去运行，当然更准确；当长时间没有任务到达时，也不会去查询，会一直堵塞在这；另一点，这个机制Android内部实现的。怎么也比我们搞个Thread稳定性、效率高吧~
