imagepool前端图片加载管理器(JavaScript图片连接池)

前言

      imagepool是一款管理图片加载的JS工具，通过imagepool可以控制图片并发加载个数。

      对于图片加载，最原始的方式就是直接写个img标签，比如：<img src="图片url" />。

      经过不断优化，出现了图片延迟加载方案，这回图片的URL不直接写在src属性中，而是写在某个属性中，比如：<img src="" data-src="图片url" />。这样浏览器就不会自动加载图片，等到一个恰当的时机需要加载了，则用js把data-src属性中的url放到img标签的src属性中，或者读出url后，用js去加载图片，加载完成后再设置src属性，显示出图片。

      这看起来已经控制的很好了，但依然会有问题。

      虽然能做到只加载一部分图片，但这一部分图片，仍然可能是一个比较大的数量级。

      这对于PC端来说，没什么大不了，但对于移动端，图片并发加载数量过多，极有可能引起应用崩溃。

      因此我们迫切需要一种图片缓冲机制，来控制图片加载并发。类似于后端的数据库连接池，既不会创建过多连接，又能充分复用每一个连接。

      至此，imagepool诞生了。

 拙劣的原理图

使用说明

     首先要初始化连接池：

var imagepool = initImagePool(5);

     initImagePool 是全局方法，任何地方都可以直接使用。作用是创建一个连接池，并且可以指定连接池的最大连接数，可选，默认为5。

     在同一个页面中，多次调用initImagePool均返回同一个核心实例，永远是第一个，有点单例的感觉。比如：

var imagepool1 = initImagePool(3);
var imagepool2 = initImagePool(7);

     此时imagepool1和imagepool2的最大连接数均为3，内部使用的是同一个核心实例。注意，是内部的核心相同，并不是说imagepool1 === imagepool2。

     初始化之后，就可以放心大胆的加载图片了。

     最简单的调用方法如下：

var imagepool = initImagePool(10);

imagepool.load("图片url",{
    success: function(src){
        console.log("success:::::"+src);
    },
    error: function(src){
        console.log("error:::::"+src);
    }
});

     直接在实例上调用load方法即可。

     load方法有两个参数。第一个参数是需要加载的图片url，第二个参数是各种选项，包含了成功、失败的回调，回调时会传入图片url。

     这样写只能传入一张图片，因此，也可以写成如下形式：

var imagepool = initImagePool(10);

imagepool.load(["图片1url","图片2url"],{
    success: function(src){
        console.log("success:::::"+src);
    },
    error: function(src){
        console.log("error:::::"+src);
    }
});

     通过传入一个图片url数组，就可以传入多个图片了。

     每一个图片加载成功(或失败)，都会调用success(或error)方法，并且传入对应的图片url。

     但有时候我们并不需要这样频繁的回调，传入一个图片url数组，当这个数组中所有的图片都处理完成后，再回调就可以了。

     只需加一个选项即可：

var imagepool = initImagePool(10);

imagepool.load(["图片1url ","图片2url "],{
    success: function(sArray, eArray, count){
        console.log("sArray:::::"+sArray);
        console.log("eArray:::::"+eArray);
        console.log("count:::::"+count);
    },
    error: function(src){
        console.log("error:::::"+src);
    },
    once: true
});

     通过在选项中加一个once属性，并设置为true，即可实现只回调一次。

     这一次回调，必然回调success方法，此时error方法是被忽略的。

     此时回调success方法，不再是传入一个图片url参数，而是传入三个参数，分别为：成功的url数组、失败的url数组、总共处理的图片个数。

     此外，还有一个方法可以获取连接池内部状态：

var imagepool = initImagePool(10);

console.log(imagepool.info());

     通过调用info方法，可以得到当前时刻连接池内部状态，数据结构如下：

•      Object.task.count 连接池中等待处理的任务数量
•      Object.thread.count 连接池最大连接数
•      Object.thread.free 连接池空闲连接数

     建议不要频繁调用此方法。

     最后需要说明的是，如果图片加载失败，最多会尝试3次，如果最后还是加载失败，才回调error方法。尝试次数可在源码中修改。

     最最后再强调一下，读者可以尽情的往连接池中push图片，完全不必担心并发过多的问题，imagepool会有条不絮的帮你加载这些图片。

     最最最后，必须说明的是，imagepool理论上不会降低图片加载速度，只不过是平缓的加载。

源码

(function(exports){
    //单例
    var instance = null;
    var emptyFn = function(){};

    //初始默认配置
    var config_default = {
        //线程池"线程"数量
        thread: 5,
        //图片加载失败重试次数
        //重试2次，加上原有的一次，总共是3次
        "try": 2
    };

    //工具
    var _helpers = {
        //设置dom属性
        setAttr: (function(){
            var img = new Image();
            //判断浏览器是否支持HTML5 dataset
            if(img.dataset){
                return function(dom, name, value){
                    dom.dataset[name] = value;
                    return value;
                };
            }else{
                return function(dom, name, value){
                    dom.setAttribute("data-"+name, value);
                    return value;
                };
            }
        }()),
        //获取dom属性
        getAttr: (function(){
            var img = new Image();
            //判断浏览器是否支持HTML5 dataset
            if(img.dataset){
                return function(dom, name){
                    return dom.dataset[name];
                };
            }else{
                return function(dom, name){
                    return dom.getAttribute("data-"+name);
                };
            }
        }())
    };

    /**
     * 构造方法
     * @param max 最大连接数。数值。
     */
    function ImagePool(max){
        //最大并发数量
        this.max = max || config_default.thread;
        this.linkHead = null;
        this.linkNode = null;
        //加载池
        //[{img: dom,free: true, node: node}]
        //node
        //{src: "", options: {success: "fn",error: "fn", once: true}, try: 0}
        this.pool = [];
    }

    /**
     * 初始化
     */
    ImagePool.prototype.initPool = function(){
        var i,img,obj,_s;

        _s = this;
        for(i = 0;i < this.max; i++){
            obj = {};
            img = new Image();
            _helpers.setAttr(img, "id", i);
            img.onload = function(){
                var id,src;
                //回调
                //_s.getNode(this).options.success.call(null, this.src);
                _s.notice(_s.getNode(this), "success", this.src);

                //处理任务
                _s.executeLink(this);
            };
            img.onerror = function(e){
                var node = _s.getNode(this);

                //判断尝试次数
                if(node.try < config_default.try){
                    node.try = node.try + 1;
                    //再次追加到任务链表末尾
                    _s.appendNode(_s.createNode(node.src, node.options, node.notice, node.group, node.try));

                }else{
                    //error回调
                    //node.options.error.call(null, this.src);
                    _s.notice(node, "error", this.src);
                }

                //处理任务
                _s.executeLink(this);
            };
            obj.img = img;
            obj.free = true;
            this.pool.push(obj);
        }
    };

    /**
     * 回调封装
     * @param node 节点。对象。
     * @param status 状态。字符串。可选值：success(成功)|error(失败)
     * @param src 图片路径。字符串。
     */
    ImagePool.prototype.notice = function(node, status, src){
        node.notice(status, src);
    };

    /**
     * 处理链表任务
     * @param dom 图像dom对象。对象。
     */
    ImagePool.prototype.executeLink = function(dom){
        //判断链表是否存在节点
        if(this.linkHead){
            //加载下一个图片
            this.setSrc(dom, this.linkHead);
            //去除链表头
            this.shiftNode();
        }else{
            //设置自身状态为空闲
            this.status(dom, true);
        }
    };

    /**
     * 获取空闲"线程"
     */
    ImagePool.prototype.getFree = function(){
        var length,i;
        for(i = 0, length = this.pool.length; i < length; i++){
            if(this.pool[i].free){
                return this.pool[i];
            }
        }

        return null;
    };

    /**
     * 封装src属性设置
     * 因为改变src属性相当于加载图片，所以把操作封装起来
     * @param dom 图像dom对象。对象。
     * @param node 节点。对象。
     */
    ImagePool.prototype.setSrc = function(dom, node){
        //设置池中的"线程"为非空闲状态
        this.status(dom, false);
        //关联节点
        this.setNode(dom, node);
        //加载图片
        dom.src = node.src;
    };

    /**
     * 更新池中的"线程"状态
     * @param dom 图像dom对象。对象。
     * @param status 状态。布尔。可选值：true(空闲)|false(非空闲)
     */
    ImagePool.prototype.status = function(dom, status){
        var id = _helpers.getAttr(dom, "id");
        this.pool[id].free = status;
        //空闲状态，清除关联的节点
        if(status){
            this.pool[id].node = null;
        }
    };

    /**
     * 更新池中的"线程"的关联节点
     * @param dom 图像dom对象。对象。
     * @param node 节点。对象。
     */
    ImagePool.prototype.setNode = function(dom, node){
        var id = _helpers.getAttr(dom, "id");
        this.pool[id].node = node;
        return this.pool[id].node === node;
    };

    /**
     * 获取池中的"线程"的关联节点
     * @param dom 图像dom对象。对象。
     */
    ImagePool.prototype.getNode = function(dom){
        var id = _helpers.getAttr(dom, "id");
        return this.pool[id].node;
    };

    /**
     * 对外接口，加载图片
     * @param src 可以是src字符串，也可以是src字符串数组。
     * @param options 用户自定义参数。包含：success回调、error回调、once标识。
     */
    ImagePool.prototype.load = function(src, options){
        var srcs = [],
            free = null,
            length = 0,
            i = 0,
            //只初始化一次回调策略
            notice = (function(){
                if(options.once){
                    return function(status, src){
                        var g = this.group,
                            o = this.options;

                        //记录
                        g[status].push(src);
                        //判断改组是否全部处理完成
                        if(g.success.length + g.error.length === g.count){
                            //异步
                            //实际上是作为另一个任务单独执行，防止回调函数执行时间过长影响图片加载速度
                            setTimeout(function(){
                                o.success.call(null, g.success, g.error, g.count);
                            },1);
                        }
                    };
                }else{
                    return function(status, src){
                        var o = this.options;

                        //直接回调
                        setTimeout(function(){
                            o[status].call(null, src);
                        },1);
                    };
                }
            }()),
            group = {
                count: 0,
                success: [],
                error: []
            },
            node = null;
        options = options || {};
        options.success = options.success || emptyFn;
        options.error = options.error || emptyFn;
        srcs = srcs.concat(src);

        //设置组元素个数
        group.count = srcs.length;
        //遍历需要加载的图片
        for(i = 0, length = srcs.length; i < length; i++){
            //创建节点
            node = this.createNode(srcs[i], options, notice, group);
            //判断线程池是否有空闲
            free = this.getFree();
            if(free){
                //有空闲，则立即加载图片
                this.setSrc(free.img, node);
            }else{
                //没有空闲，将任务添加到链表
                this.appendNode(node);
            }
        }
    };

    /**
     * 获取内部状态信息
     * @returns {{}}
     */
    ImagePool.prototype.info = function(){
        var info = {},
            length = 0,
            i = 0,
            node = null;
        //线程
        info.thread = {};
        //线程总数量
        info.thread.count = this.pool.length;
        //空闲线程数量
        info.thread.free = 0;
        //任务
        info.task = {};
        //待处理任务数量
        info.task.count = 0;

        //获取空闲"线程"数量
        for(i = 0, length = this.pool.length; i < length; i++){
            if(this.pool[i].free){
                info.thread.free = info.thread.free + 1;
            }
        }

        //获取任务数量(任务链长度)
        node = this.linkHead;
        if(node){
            info.task.count = info.task.count + 1;
            while(node.next){
                info.task.count = info.task.count + 1;
                node = node.next;
            }
        }

        return info;
    };

    /**
     * 创建节点
     * @param src 图片路径。字符串。
     * @param options 用户自定义参数。包含：success回调、error回调、once标识。
     * @param notice 回调策略。 函数。
     * @param group 组信息。对象。{count: 0, success: [], error: []}
     * @param tr 出错重试次数。数值。默认为0。
     * @returns {{}}
     */
    ImagePool.prototype.createNode = function(src, options, notice, group, tr){
        var node = {};

        node.src = src;
        node.options = options;
        node.notice = notice;
        node.group = group;
        node.try = tr || 0;

        return node;
    };

    /**
     * 向任务链表末尾追加节点
     * @param node 节点。对象。
     */
    ImagePool.prototype.appendNode = function(node){
        //判断链表是否为空
        if(!this.linkHead){
            this.linkHead = node;
            this.linkNode = node;
        }else{
            this.linkNode.next = node;
            this.linkNode = node;
        }
    };

    /**
     * 删除链表头
     */
    ImagePool.prototype.shiftNode = function(){
        //判断链表是否存在节点
        if(this.linkHead){
            //修改链表头
            this.linkHead = this.linkHead.next || null;
        }
    };

    /**
     * 导出对外接口
     * @param max 最大连接数。数值。
     * @returns {{load: Function, info: Function}}
     */
    exports.initImagePool = function(max){

        if(!instance){
            instance = new ImagePool(max);
            instance.initPool();
        }

        return {
            /**
             * 加载图片
             */
            load: function(){
                instance.load.apply(instance, arguments);
            },
            /**
             * 内部信息
             * @returns {*|any|void}
             */
            info: function(){
                return instance.info.call(instance);
            }
        };
    };

}(this));