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Listview异步加载之优化篇

关于listview的异步加载，网上其实很多示例了，总体思想差不多，不过很多版本或是有bug，或是有性能问题有待优化。有鉴于此，本人在网上找了个相对理想的版本并在此基础上进行改造，下面就让在下阐述其原理以探索个中奥秘，与诸君共赏…

        

贴张效果图先：

         异步加载图片基本思想：

1.      先从内存缓存中获取图片显示（内存缓冲）

2.      获取不到的话从SD卡里获取（SD卡缓冲）

3.      都获取不到的话从网络下载图片并保存到SD卡同时加入内存并显示（视情况看是否要显示）

OK，先上adapter的代码：

public class LoaderAdapter extends BaseAdapter{

    private static final String TAG = "LoaderAdapter";
    private boolean mBusy = false;

    public void setFlagBusy(boolean busy) {
        this.mBusy = busy;
    }


    private ImageLoader mImageLoader;
    private int mCount;
    private Context mContext;
    private String[] urlArrays;


    public LoaderAdapter(int count, Context context, String []url) {
        this.mCount = count;
        this.mContext = context;
        urlArrays = url;
        mImageLoader = new ImageLoader(context);
    }

    public ImageLoader getImageLoader(){
        return mImageLoader;
    }

    @Override
    public int getCount() {
        return mCount;
    }

    @Override
    public Object getItem(int position) {
        return position;
    }

    @Override
    public long getItemId(int position) {
        return position;
    }

    @Override
    public View getView(int position, View convertView, ViewGroup parent) {

        ViewHolder viewHolder = null;
        if (convertView == null) {
            convertView = LayoutInflater.from(mContext).inflate(
                    R.layout.list_item, null);
            viewHolder = new ViewHolder();
            viewHolder.mTextView = (TextView) convertView
                    .findViewById(R.id.tv_tips);
            viewHolder.mImageView = (ImageView) convertView
                    .findViewById(R.id.iv_image);
            convertView.setTag(viewHolder);
        } else {
            viewHolder = (ViewHolder) convertView.getTag();
        }
        String url = "";
        url = urlArrays[position % urlArrays.length];

        viewHolder.mImageView.setImageResource(R.drawable.ic_launcher);


        if (!mBusy) {
            mImageLoader.DisplayImage(url, viewHolder.mImageView, false);
            viewHolder.mTextView.setText("--" + position
                    + "--IDLE ||TOUCH_SCROLL");
        } else {
            mImageLoader.DisplayImage(url, viewHolder.mImageView, true);
            viewHolder.mTextView.setText("--" + position + "--FLING");
        }
        return convertView;
    }

    static class ViewHolder {
        TextView mTextView;
        ImageView mImageView;
    }
}

关键代码是ImageLoader的DisplayImage方法，再看ImageLoader的实现

public class ImageLoader {

    private MemoryCache memoryCache = new MemoryCache();
    private AbstractFileCache fileCache;
    private Map<ImageView, String> imageViews = Collections
            .synchronizedMap(new WeakHashMap<ImageView, String>());
    // 线程池
    private ExecutorService executorService;

    public ImageLoader(Context context) {
        fileCache = new FileCache(context);
        executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
    }

    // 最主要的方法
    public void DisplayImage(String url, ImageView imageView, boolean isLoadOnlyFromCache) {
        imageViews.put(imageView, url);
        // 先从内存缓存中查找

        Bitmap bitmap = memoryCache.get(url);
        if (bitmap != null)
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        else if (!isLoadOnlyFromCache){

            // 若没有的话则开启新线程加载图片
            queuePhoto(url, imageView);
        }
    }

    private void queuePhoto(String url, ImageView imageView) {
        PhotoToLoad p = new PhotoToLoad(url, imageView);
        executorService.submit(new PhotosLoader(p));
    }

    private Bitmap getBitmap(String url) {
        File f = fileCache.getFile(url);

        // 先从文件缓存中查找是否有
        Bitmap b = null;
        if (f != null && f.exists()){
            b = decodeFile(f);
        }
        if (b != null){
            return b;
        }
        // 最后从指定的url中下载图片
        try {
            Bitmap bitmap = null;
            URL imageUrl = new URL(url);
            HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) imageUrl
                    .openConnection();
            conn.setConnectTimeout(30000);
            conn.setReadTimeout(30000);
            conn.setInstanceFollowRedirects(true);
            InputStream is = conn.getInputStream();
            OutputStream os = new FileOutputStream(f);
            CopyStream(is, os);
            os.close();
            bitmap = decodeFile(f);
            return bitmap;
        } catch (Exception ex) {
            Log.e("", "getBitmap catch Exception...
message = " + ex.getMessage());
            return null;
        }
    }

    // decode这个图片并且按比例缩放以减少内存消耗，虚拟机对每张图片的缓存大小也是有限制的
    private Bitmap decodeFile(File f) {
        try {
            // decode image size
            BitmapFactory.Options o = new BitmapFactory.Options();
            o.inJustDecodeBounds = true;
            BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o);

            // Find the correct scale value. It should be the power of 2.
            final int REQUIRED_SIZE = 100;
            int width_tmp = o.outWidth, height_tmp = o.outHeight;
            int scale = 1;
            while (true) {
                if (width_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE
                        || height_tmp / 2 < REQUIRED_SIZE)
                    break;
                width_tmp /= 2;
                height_tmp /= 2;
                scale *= 2;
            }

            // decode with inSampleSize
            BitmapFactory.Options o2 = new BitmapFactory.Options();
            o2.inSampleSize = scale;
            return BitmapFactory.decodeStream(new FileInputStream(f), null, o2);
        } catch (FileNotFoundException e) {
        }
        return null;
    }

    // Task for the queue
    private class PhotoToLoad {
        public String url;
        public ImageView imageView;

        public PhotoToLoad(String u, ImageView i) {
            url = u;
            imageView = i;
        }
    }

    class PhotosLoader implements Runnable {
        PhotoToLoad photoToLoad;

        PhotosLoader(PhotoToLoad photoToLoad) {
            this.photoToLoad = photoToLoad;
        }

        @Override
        public void run() {
            if (imageViewReused(photoToLoad))
                return;
            Bitmap bmp = getBitmap(photoToLoad.url);
            memoryCache.put(photoToLoad.url, bmp);
            if (imageViewReused(photoToLoad))
                return;
            BitmapDisplayer bd = new BitmapDisplayer(bmp, photoToLoad);
            // 更新的操作放在UI线程中
            Activity a = (Activity) photoToLoad.imageView.getContext();
            a.runOnUiThread(bd);
        }
    }

    /**
     * 防止图片错位
     *
     * @param photoToLoad
     * @return
     */
    boolean imageViewReused(PhotoToLoad photoToLoad) {
        String tag = imageViews.get(photoToLoad.imageView);
        if (tag == null || !tag.equals(photoToLoad.url))
            return true;
        return false;
    }

    // 用于在UI线程中更新界面
    class BitmapDisplayer implements Runnable {
        Bitmap bitmap;
        PhotoToLoad photoToLoad;

        public BitmapDisplayer(Bitmap b, PhotoToLoad p) {
            bitmap = b;
            photoToLoad = p;
        }

        public void run() {
            if (imageViewReused(photoToLoad))
                return;
            if (bitmap != null)
                photoToLoad.imageView.setImageBitmap(bitmap);

        }
    }

    public void clearCache() {
        memoryCache.clear();
        fileCache.clear();
    }

    public static void CopyStream(InputStream is, OutputStream os) {
        final int buffer_size = 1024;
        try {
            byte[] bytes = new byte[buffer_size];
            for (;;) {
                int count = is.read(bytes, 0, buffer_size);
                if (count == -1)
                    break;
                os.write(bytes, 0, count);
            }
        } catch (Exception ex) {
            Log.e("", "CopyStream catch Exception...");
        }
    }
}

先从内存中加载，没有则开启线程从SD卡或网络中获取，这里注意从SD卡获取图片是放在子线程里执行的，否则快速滑屏的话会不够流畅，这是优化一。 于此同时，在adapter里有个busy变量，表示listview是否处于滑动状态，如果是滑动状态则仅从内存中获取图片，没有的话无需再开启线程去 外存或网络获取图片，这是优化二。ImageLoader里的线程使用了线程池，从而避免了过多线程频繁创建和销毁，有的童鞋每次总是new一个线程去执 行这是非常不可取的，好一点的用的AsyncTask类，其实内部也是用到了线程池。在从网络获取图片时，先是将其保存到sd卡，然后再加载到内存，这么 做的好处是在加载到内存时可以做个压缩处理，以减少图片所占内存，这是优化三。

而图片错位问题的本质源于我们的listview使用了缓存convertView，假设一种场景，一个listview一屏显示九个item，那 么在拉出第十个item的时候，事实上该item是重复使用了第一个item，也就是说在第一个item从网络中下载图片并最终要显示的时候其实该 item已经不在当前显示区域内了，此时显示的后果将是在可能在第十个item上输出图像，这就导致了图片错位的问题。所以解决之道在于可见则显示，不可 见则不显示。在ImageLoader里有个imageViews的map对象，就是用于保存当前显示区域图像对应的url集，在显示前判断处理一下即 可。

下面再说下内存缓冲机制，本例采用的是LRU算法，先看看MemoryCache的实现

public class MemoryCache {

    private static final String TAG = "MemoryCache";
    // 放入缓存时是个同步操作
    // LinkedHashMap构造方法的最后一个参数true代表这个map里的元素将按照最近使用次数由少到多排列，即LRU
    // 这样的好处是如果要将缓存中的元素替换，则先遍历出最近最少使用的元素来替换以提高效率
    private Map<String, Bitmap> cache = Collections
            .synchronizedMap(new LinkedHashMap<String, Bitmap>(10, 1.5f, true));
    // 缓存中图片所占用的字节，初始0，将通过此变量严格控制缓存所占用的堆内存
    private long size = 0;// current allocated size
    // 缓存只能占用的最大堆内存
    private long limit = 1000000;// max memory in bytes

    public MemoryCache() {
        // use 25% of available heap size
        setLimit(Runtime.getRuntime().maxMemory() / 10);
    }

    public void setLimit(long new_limit) {
        limit = new_limit;
        Log.i(TAG, "MemoryCache will use up to " + limit / 1024. / 1024. + "MB");
    }

    public Bitmap get(String id) {
        try {
            if (!cache.containsKey(id))
                return null;
            return cache.get(id);
        } catch (NullPointerException ex) {
            return null;
        }
    }

    public void put(String id, Bitmap bitmap) {
        try {
            if (cache.containsKey(id))
                size -= getSizeInBytes(cache.get(id));
            cache.put(id, bitmap);
            size += getSizeInBytes(bitmap);
            checkSize();
        } catch (Throwable th) {
            th.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 严格控制堆内存，如果超过将首先替换最近最少使用的那个图片缓存
     *
     */
    private void checkSize() {
        Log.i(TAG, "cache size=" + size + " length=" + cache.size());
        if (size > limit) {
            // 先遍历最近最少使用的元素
            Iterator<Entry<String, Bitmap>> iter = cache.entrySet().iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                Entry<String, Bitmap> entry = iter.next();
                size -= getSizeInBytes(entry.getValue());
                iter.remove();
                if (size <= limit)
                    break;
            }
            Log.i(TAG, "Clean cache. New size " + cache.size());
        }
    }

    public void clear() {
        cache.clear();
    }

    /**
     * 图片占用的内存
     *
     * [url=home.php?mod=space&uid=2768922]@Param[/url] bitmap
     *
     * @return
     */
    long getSizeInBytes(Bitmap bitmap) {
        if (bitmap == null)
            return 0;
        return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight();
    }
}

首先限制内存图片缓冲的堆内存大小，每次有图片往缓存里加时判断是否超过限制大小，超过的话就从中取出最少使用的图片并将其移除，当然这里如果不采 用这种方式，换做软引用也是可行的，二者目的皆是最大程度的利用已存在于内存中的图片缓存，避免重复制造垃圾增加GC负担，OOM溢出往往皆因内存瞬时大 量增加而垃圾回收不及时造成的。只不过二者区别在于LinkedHashMap里的图片缓存在没有移除出去之前是不会被GC回收的，而 SoftReference里的图片缓存在没有其他引用保存时随时都会被GC回收。所以在使用LinkedHashMap这种LRU算法缓存更有利于图片 的有效命中，当然二者配合使用的话效果更佳，即从LinkedHashMap里移除出的缓存放到SoftReference里，这就是内存的二级缓存，有 兴趣的童鞋不凡一试。

好了，唠嗑了这么久也该收尾了，下面附上工程链接：

 http://download.csdn.net/detail/geniuseoe2012/5046389

more brilliant，Please pay attention to my CSDN blog -->http://blog.csdn.net/geniuseoe2012