Android Picasso 显示模块深度剖析(六)

Android Picasso 显示模块深度剖析

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一、引言

在 Android 开发领域，图片的高效显示是提升用户体验的关键环节之一。Picasso 作为一款广受欢迎的图片加载库，以其简洁的 API 和出色的性能在开发者群体中得到了广泛应用。其中，显示模块负责将解码后的图片正确、高效地展示在 Android 界面上，是整个图片加载流程中的重要一环。本文将深入剖析 Picasso 的显示模块，从源码层面详细解读其工作原理和实现细节。

二、显示模块概述

2.1 模块功能

Picasso 的显示模块主要承担将解码后的 Bitmap 对象显示到 ImageView 或其他可显示视图上的任务。它需要处理图片的尺寸适配、缩放、裁剪等操作，确保图片能够以最佳的效果展示在界面上。同时，该模块还需要处理图片加载过程中的状态管理，如加载中、加载成功、加载失败等状态的显示。

2.2 主要类和接口

在显示模块中，有几个核心的类和接口起着关键作用：

ImageViewAction ：负责将 Bitmap 显示到 ImageView 上的具体操作类。
Target：一个接口，用于定义图片加载完成后的回调处理逻辑，开发者可以通过实现该接口来自定义图片显示的方式。
BitmapHunter：虽然主要负责图片的解码任务，但在解码完成后会将结果传递给显示模块，与显示模块有紧密的交互。

三、ImageViewAction 类分析

3.1 类的定义和基本属性

java 复制代码

// ImageViewAction 类继承自 Action<ImageView>，用于处理将 Bitmap 显示到 ImageView 的操作
class ImageViewAction extends Action<ImageView> {
    // 用于标记是否需要在图片加载完成后设置动画效果
    private final boolean noFade;
    // 用于存储占位图的资源 ID
    private final int placeholderResId;
    // 用于存储占位图的 Drawable 对象
    private final Drawable placeholderDrawable;
    // 用于存储错误图的资源 ID
    private final int errorResId;
    // 用于存储错误图的 Drawable 对象
    private final Drawable errorDrawable;

    // 构造函数，初始化各种属性
    ImageViewAction(Picasso picasso, ImageView target, Request data, int placeholderResId,
                    Drawable placeholderDrawable, int errorResId, Drawable errorDrawable,
                    String key, Object tag, boolean noFade) {
        // 调用父类的构造函数，传入 Picasso 实例、目标 ImageView、请求数据、键和标签
        super(picasso, target, data, key, tag);
        this.noFade = noFade;
        this.placeholderResId = placeholderResId;
        this.placeholderDrawable = placeholderDrawable;
        this.errorResId = errorResId;
        this.errorDrawable = errorDrawable;
    }
}

ImageViewAction 类继承自 Action<ImageView>，它封装了将 Bitmap 显示到 ImageView 上所需的各种信息，包括占位图、错误图以及是否需要动画效果等。

3.2 显示占位图

java 复制代码

// 显示占位图的方法
@Override
void onPrepareLoad(Drawable placeHolderDrawable) {
    ImageView target = getTarget();
    if (target == null) {
        return;
    }
    // 如果有占位图的 Drawable 对象，直接设置给 ImageView
    if (placeholderDrawable != null) {
        target.setImageDrawable(placeholderDrawable);
    } else if (placeholderResId != 0) {
        // 如果有占位图的资源 ID，通过资源 ID 获取 Drawable 并设置给 ImageView
        target.setImageResource(placeholderResId);
    } else {
        // 如果没有占位图，将 ImageView 的图片设置为 null
        target.setImageDrawable(null);
    }
}

onPrepareLoad 方法在图片开始加载时被调用，用于显示占位图。它会根据占位图的资源 ID 或 Drawable 对象，将占位图显示在 ImageView 上。如果没有占位图，则将 ImageView 的图片设置为 null。

3.3 显示解码后的 Bitmap

java 复制代码

// 显示解码后的 Bitmap 的方法
@Override
void complete(Bitmap result, Picasso.LoadedFrom from) {
    if (result == null) {
        throw new AssertionError(
                String.format("Attempted to complete action with no result!\n%s", this));
    }
    ImageView target = getTarget();
    if (target == null) {
        return;
    }
    Context context = picasso.context;
    boolean fade = picasso.fadeDuration > 0 && from != Picasso.LoadedFrom.MEMORY &&!noFade;
    if (fade) {
        // 如果需要淡入动画，设置淡入动画并显示 Bitmap
        TransitionDrawable transition =
                new TransitionDrawable(new Drawable[]{
                        getPlaceholderDrawable(context),
                        new BitmapDrawable(context.getResources(), result)
                });
        target.setImageDrawable(transition);
        transition.startTransition(picasso.fadeDuration);
    } else {
        // 如果不需要淡入动画，直接显示 Bitmap
        target.setImageBitmap(result);
    }
    // 通知 Picasso 该操作已完成
    picasso.cancelTag(target);
}

complete 方法在图片解码完成后被调用，用于显示解码后的 Bitmap。如果需要淡入动画（即 fade 为 true），会创建一个 TransitionDrawable 对象，实现从占位图到最终图片的淡入效果；如果不需要淡入动画，则直接将 Bitmap 设置给 ImageView。最后，通知 Picasso 该操作已完成。

3.4 显示错误图

java 复制代码

// 显示错误图的方法
@Override
void error(Exception e) {
    ImageView target = getTarget();
    if (target == null) {
        return;
    }
    // 如果有错误图的 Drawable 对象，直接设置给 ImageView
    if (errorDrawable != null) {
        target.setImageDrawable(errorDrawable);
    } else if (errorResId != 0) {
        // 如果有错误图的资源 ID，通过资源 ID 获取 Drawable 并设置给 ImageView
        target.setImageResource(errorResId);
    } else {
        // 如果没有错误图，将 ImageView 的图片设置为 null
        target.setImageDrawable(null);
    }
}

error 方法在图片加载失败时被调用，用于显示错误图。它会根据错误图的资源 ID 或 Drawable 对象，将错误图显示在 ImageView 上。如果没有错误图，则将 ImageView 的图片设置为 null。

四、Target 接口分析

4.1 接口定义

java 复制代码

// Target 接口定义了图片加载完成后的回调处理逻辑
public interface Target {
    // 当图片加载成功时调用，传入解码后的 Bitmap 和图片来源
    void onBitmapLoaded(Bitmap bitmap, Picasso.LoadedFrom from);
    // 当图片加载失败时调用，传入错误信息的 Drawable
    void onBitmapFailed(Exception e, Drawable errorDrawable);
    // 当图片开始加载时调用，传入占位图的 Drawable
    void onPrepareLoad(Drawable placeHolderDrawable);
}

Target 接口定义了三个方法，分别用于处理图片加载成功、加载失败和开始加载的情况。开发者可以通过实现该接口来自定义图片显示的方式。

4.2 自定义 Target 示例

java 复制代码

// 自定义的 Target 实现类
public class CustomTarget implements Target {
    private ImageView imageView;

    // 构造函数，传入要显示图片的 ImageView
    public CustomTarget(ImageView imageView) {
        this.imageView = imageView;
    }

    // 当图片加载成功时调用
    @Override
    public void onBitmapLoaded(Bitmap bitmap, Picasso.LoadedFrom from) {
        if (imageView != null) {
            // 将解码后的 Bitmap 设置给 ImageView
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        }
    }

    // 当图片加载失败时调用
    @Override
    public void onBitmapFailed(Exception e, Drawable errorDrawable) {
        if (imageView != null) {
            // 将错误图设置给 ImageView
            imageView.setImageDrawable(errorDrawable);
        }
    }

    // 当图片开始加载时调用
    @Override
    public void onPrepareLoad(Drawable placeHolderDrawable) {
        if (imageView != null) {
            // 将占位图设置给 ImageView
            imageView.setImageDrawable(placeHolderDrawable);
        }
    }
}

在这个自定义的 Target 实现类中，我们重写了 onBitmapLoaded、onBitmapFailed 和 onPrepareLoad 方法，分别处理图片加载成功、加载失败和开始加载的情况。在这些方法中，我们将相应的图片或信息显示在传入的 ImageView 上。

五、BitmapHunter 与显示模块的交互

5.1 解码完成后的回调

java 复制代码

// BitmapHunter 类中的部分代码
@Override
public void run() {
    android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    try {
        Bitmap bitmap = hunt();
        if (bitmap != null) {
            // 解码成功，调用 dispatcher 的 dispatchComplete 方法通知显示模块
            dispatcher.dispatchComplete(this);
        } else {
            // 解码失败，调用 dispatcher 的 dispatchFailed 方法通知显示模块
            dispatcher.dispatchFailed(this);
        }
    } catch (Exception e) {
        // 发生异常，调用 dispatcher 的 dispatchFailed 方法通知显示模块
        dispatcher.dispatchFailed(this);
    }
}

在 BitmapHunter 的 run 方法中，当图片解码完成后，会根据解码结果调用 dispatcher 的 dispatchComplete 或 dispatchFailed 方法，将结果传递给显示模块。

5.2 Dispatcher 中的处理

java 复制代码

// Dispatcher 类中的 dispatchComplete 方法
void dispatchComplete(BitmapHunter hunter) {
    handler.sendMessage(handler.obtainMessage(COMPLETE, hunter));
}

// Dispatcher 类中的 dispatchFailed 方法
void dispatchFailed(BitmapHunter hunter) {
    handler.sendMessage(handler.obtainMessage(FAILED, hunter));
}

// Dispatcher 类中的 Handler 处理逻辑
private final Handler handler = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
    @Override
    public void handleMessage(Message msg) {
        switch (msg.what) {
            case COMPLETE: {
                BitmapHunter hunter = (BitmapHunter) msg.obj;
                // 调用 hunter 的 complete 方法，触发显示模块的显示逻辑
                hunter.complete();
                break;
            }
            case FAILED: {
                BitmapHunter hunter = (BitmapHunter) msg.obj;
                // 调用 hunter 的 error 方法，触发显示模块的错误处理逻辑
                hunter.error();
                break;
            }
        }
    }
};

Dispatcher 类负责接收 BitmapHunter 的解码结果，并通过 Handler 将消息发送到主线程进行处理。在 Handler 的 handleMessage 方法中，根据消息类型调用 BitmapHunter 的 complete 或 error 方法，从而触发显示模块的显示逻辑或错误处理逻辑。

六、图片尺寸适配与缩放

6.1 计算目标尺寸

java 复制代码

// Request 类中的部分代码，用于计算目标尺寸
private static int getTargetDimen(int viewDimen, int fallback, int requested) {
    if (requested > 0) {
        return requested;
    }
    if (viewDimen > 0) {
        return viewDimen;
    }
    return fallback;
}

// 在计算宽度和高度时调用
int targetWidth = getTargetDimen(targetWidth, targetWidthFallback, data.targetWidth);
int targetHeight = getTargetDimen(targetHeight, targetHeightFallback, data.targetHeight);

在 Request 类中，getTargetDimen 方法用于计算目标尺寸。它会优先使用请求中指定的尺寸，如果请求中没有指定，则使用视图的实际尺寸，如果视图尺寸也不可用，则使用默认的备用尺寸。

6.2 缩放处理

java 复制代码

// BitmapFactory.Options 中的采样率计算部分
private static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
    // 原始图片的高度
    final int height = options.outHeight;
    // 原始图片的宽度
    final int width = options.outWidth;
    // 初始采样率为 1
    int inSampleSize = 1;

    if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
        // 计算高度和宽度的缩放比例
        final int halfHeight = height / 2;
        final int halfWidth = width / 2;

        // 循环计算采样率，直到满足目标尺寸要求
        while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
                && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
            inSampleSize *= 2;
        }
    }
    return inSampleSize;
}

// 在解码 Bitmap 时设置采样率
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, targetWidth, targetHeight);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is, null, options);

在解码 Bitmap 时，会根据目标尺寸计算采样率。calculateInSampleSize 方法会根据原始图片的尺寸和目标尺寸，计算出合适的采样率，从而实现图片的缩放。在解码时，将计算得到的采样率设置到 BitmapFactory.Options 中，以减少内存占用并实现尺寸适配。

七、显示模块的工作流程

7.1 请求发起

当开发者调用 Picasso 的 load 方法并指定目标 ImageView 或 Target 时，会创建一个 Request 对象，该对象包含了图片的 URI、目标尺寸、占位图、错误图等信息。同时，会创建一个 ImageViewAction 或 TargetAction 对象，用于处理图片的显示操作。

7.2 显示占位图

在图片开始加载时，ImageViewAction 或 TargetAction 的 onPrepareLoad 方法会被调用，根据占位图的资源 ID 或 Drawable 对象，将占位图显示在 ImageView 或 Target 上。

7.3 图片解码

BitmapHunter 会根据 Request 对象中的信息，从网络或本地缓存中获取图片数据，并进行解码操作。解码完成后，会将结果传递给 Dispatcher。

7.4 显示解码后的 Bitmap

Dispatcher 接收到解码结果后，会将消息发送到主线程。在主线程中，BitmapHunter 的 complete 方法会被调用，ImageViewAction 或 TargetAction 的 complete 方法会根据是否需要淡入动画，将解码后的 Bitmap 显示在 ImageView 或 Target 上。

7.5 错误处理

如果图片加载失败，Dispatcher 会调用 BitmapHunter 的 error 方法，ImageViewAction 或 TargetAction 的 error 方法会根据错误图的资源 ID 或 Drawable 对象，将错误图显示在 ImageView 或 Target 上。

八、显示模块的优化策略

8.1 内存优化

采样率调整 ：通过合理计算采样率，减少解码后的 Bitmap 尺寸，从而降低内存占用。如前面提到的 calculateInSampleSize 方法，根据目标尺寸动态调整采样率。

java 复制代码

// 计算采样率的方法
private static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
    // 原始图片的高度
    final int height = options.outHeight;
    // 原始图片的宽度
    final int width = options.outWidth;
    // 初始采样率为 1
    int inSampleSize = 1;

    if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
        // 计算高度和宽度的缩放比例
        final int halfHeight = height / 2;
        final int halfWidth = width / 2;

        // 循环计算采样率，直到满足目标尺寸要求
        while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
                && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
            inSampleSize *= 2;
        }
    }
    return inSampleSize;
}

及时回收 Bitmap ：在 Bitmap 不再使用时，及时调用 recycle 方法回收内存。虽然 Picasso 内部会对 Bitmap 进行一定的管理，但在某些情况下，开发者也可以手动调用该方法。

java 复制代码

if (bitmap != null &&!bitmap.isRecycled()) {
    bitmap.recycle();
    bitmap = null;
}

8.2 性能优化

异步加载：Picasso 的显示模块采用异步加载的方式，将图片的解码和显示操作放在后台线程中进行，避免阻塞主线程，从而提高应用的响应性能。

java 复制代码

// BitmapHunter 类中的 run 方法，在后台线程中执行解码操作
@Override
public void run() {
    android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_BACKGROUND);
    try {
        Bitmap bitmap = hunt();
        if (bitmap != null) {
            // 解码成功，调用 dispatcher 的 dispatchComplete 方法通知显示模块
            dispatcher.dispatchComplete(this);
        } else {
            // 解码失败，调用 dispatcher 的 dispatchFailed 方法通知显示模块
            dispatcher.dispatchFailed(this);
        }
    } catch (Exception e) {
        // 发生异常，调用 dispatcher 的 dispatchFailed 方法通知显示模块
        dispatcher.dispatchFailed(this);
    }
}

缓存机制 ：Picasso 使用内存缓存和磁盘缓存来存储已解码的 Bitmap，避免重复的解码操作，提高图片加载的速度。在 BitmapHunter 的 hunt 方法中，会首先检查缓存中是否存在请求的 Bitmap，如果存在则直接返回。

java 复制代码

// BitmapHunter 类中的 hunt 方法，检查缓存
private Bitmap hunt() throws IOException {
    Bitmap bitmap = cache.get(data.key);
    if (bitmap != null) {
        stats.dispatchCacheHit();
        return bitmap;
    }
    // 缓存中不存在，进行解码操作
    // ...
}

8.3 视觉优化

淡入动画 ：通过设置淡入动画，使图片的显示更加平滑，提升用户体验。在 ImageViewAction 的 complete 方法中，如果需要淡入动画，会创建一个 TransitionDrawable 对象，实现从占位图到最终图片的淡入效果。

java 复制代码

// ImageViewAction 类中的 complete 方法，处理淡入动画
boolean fade = picasso.fadeDuration > 0 && from != Picasso.LoadedFrom.MEMORY &&!noFade;
if (fade) {
    TransitionDrawable transition =
            new TransitionDrawable(new Drawable[]{
                    getPlaceholderDrawable(context),
                    new BitmapDrawable(context.getResources(), result)
            });
    target.setImageDrawable(transition);
    transition.startTransition(picasso.fadeDuration);
} else {
    target.setImageBitmap(result);
}

占位图和错误图设计：合理设计占位图和错误图，使其与应用的整体风格一致，并且能够提供清晰的视觉反馈，让用户了解图片加载的状态。

九、与其他图片显示库的对比

9.1 与 Glide 的对比

9.1.1 功能特点

Picasso：API 简洁，易于使用，专注于基本的图片加载和显示功能。提供了简单的链式调用方式，方便开发者快速实现图片显示。
Glide：功能更加丰富，除了基本的图片加载和显示外，还支持 GIF 动画、视频帧提取等功能。提供了更多的配置选项，如内存缓存策略、磁盘缓存策略等。

9.1.2 性能表现

Picasso：在内存管理方面相对较为保守，通过采样率调整等方式控制内存占用。但在处理大量高分辨率图片时，可能会出现内存压力较大的情况。
Glide：具有更高效的内存管理机制，能够根据设备的内存情况自动调整缓存策略，减少内存溢出的风险。在加载大尺寸图片和 GIF 动画时，性能表现较好。

9.1.3 使用场景

Picasso：适用于对图片显示功能要求不高，追求简洁 API 的场景。例如，一些简单的应用中只需要实现基本的图片展示功能。
Glide：适用于对图片显示功能要求较高，需要处理复杂图片类型（如 GIF 动画）的场景。例如，社交应用、视频应用等。

9.2 与 Fresco 的对比

9.2.1 功能特点

Picasso：使用简单，集成方便，对开发者的技术要求较低。主要关注图片的加载和显示，提供了基本的尺寸适配和缩放功能。
Fresco：提供了强大的图片管理功能，如渐进式加载、图片缩放、图片裁剪等。使用了独立的内存管理机制，能够有效避免内存溢出问题。

9.2.2 性能表现

Picasso：在性能方面表现稳定，但在处理大尺寸图片和复杂图片操作时，性能可能不如 Fresco。
Fresco：在处理大尺寸图片和复杂图片操作时，性能优势明显。它的内存管理机制和图片解码算法经过优化，能够快速加载和显示图片。

9.2.3 使用场景

Picasso：适用于小型项目或对性能要求不是特别高的场景。
Fresco：适用于对图片质量和性能要求较高的大型项目，如电商应用、图库应用等。

十、总结与展望

10.1 总结

通过对 Android Picasso 显示模块的深入分析，我们了解到该模块是整个图片加载流程中的重要环节，负责将解码后的 Bitmap 正确、高效地显示在界面上。它通过 ImageViewAction 和 Target 接口实现了图片的显示逻辑，与 BitmapHunter 和 Dispatcher 紧密协作，完成了图片加载状态的管理。同时，该模块采用了多种优化策略，如内存优化、性能优化和视觉优化，以提高图片显示的质量和用户体验。与其他图片显示库相比，Picasso 具有 API 简洁、易于使用的特点，适用于对图片显示功能要求不高的场景。

10.2 展望

未来，Android Picasso 的显示模块可以在以下几个方面进行改进和扩展：

支持更多的视图类型 ：除了 ImageView，可以考虑支持更多的视图类型，如 SurfaceView、TextureView 等，以满足不同场景下的图片显示需求。
增强视觉效果：提供更多的视觉效果，如旋转、翻转、模糊等，让图片的显示更加丰富多样。
优化动画效果：进一步优化淡入动画等效果，使其更加流畅和自然，提升用户体验。
集成更多的图片处理功能：结合更多的图片处理算法，如图片压缩、图片修复等，提供更全面的图片处理能力。
提高性能和兼容性：不断优化性能，提高在不同 Android 版本和设备上的兼容性，确保图片显示的稳定性和可靠性。

总之，Android Picasso 的显示模块是一个功能强大、灵活可扩展的模块，通过不断的改进和优化，将为 Android 开发者提供更好的图片显示解决方案。