Picasso(3) - 图片加载流程

- 日理万妓 2022-05-20 09:25 253阅读 0赞

### 系列文章 ###

> [Picasso(1) - 使用(踩坑)][Picasso_1_ -]  
> [Picasso(2) - 自定义配置][Picasso_2_ -]  
> [Picasso(3) - 图片加载流程][Picasso_3_ -]  
> [Picasso(4) - Dispatcher][Picasso_4_ - Dispatcher]  
> [Picasso(5) - Rocket][Picasso_5_ - Rocket]

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### 前言 ###

上一篇文章介绍了 Picasso自定义配置。  
通过建造者模式 , 我们可以根据项目需求来自定义 Picasso 。  
这篇文章将梳理 Picasso 的整个工作流程 , 从代码的角度来对图片的加载有个宏观的认识。  
同时阅读的过程也要带着问题去看源码,多思考为什么框架是这样写的 ? 如果是自己来写 , 会怎么做呢 ?  
本篇不会纠结于方法实现的细节。

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### 问题 ###

直接上代码,大家一定会看的一头雾水,那我们先来引入几个问题。

*  我们使用图片框架的最终目的是什么?  
    是为了获取 Bitmap 对象 。
 *  如何描述从不同位置加载图片 ? 例如从网络、磁盘、asset 、相册等。 如何描述图片的加载样式?(裁剪、居中、旋转等)  
    因此需要构造一个请求对象 - Request 。
 *  图片加载完后,交给谁来显示 ?  
    大多数情况下交给 ImageView , 但有的时候我们需要直接拿到 Bitmap 对象,有的时候需要在通知栏或桌面组件上显示 。  
    需要一个对象来描述所需要显示的组件 - Action 。
 *  磁盘 IO 、网络、Bitmap 处理都是耗时操作,需要放到异步线程。 如果仅仅处理这些,我们只需要线程池即可。但是有时需要取消、暂停、错误重试功能,该怎么办呢 ?  
    需要一个类来统一管理 ,对事件进行分发 - Dispatcher 。(OkHttp 中也有个 Dispatcher ,作用相同)。
 *  图片从网络或磁盘加载成功后,如何处理图片(Bitmap) 为我们想要的对象呢 ?(比如图片要裁剪、旋转等。)  
    需要一个对象来处理图片- BitmapHunter。

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### Picasso 是如何处理这个过程的呢 ? ###

类之间的数据传递如下图 :  
Picasso -> RequestCreator-> Request-> Action-> Dispatcher->BitmapHunter->Bitmp -> Action  
![这里写图片描述][70]

接下来分析加载图片的流程 :  
首先来看 RequestCreator 。  
Picasso 支持链式调用, 当我们调用 Picasso.get().load(uri) 之后,方法的返回值类型变为 RequestCreator , 之后可以调用 placeHolder() 、centerCrop()、into() ,这些方法实际上调用的是 RequestCreator 的方法。

public RequestCreator load(@Nullable Uri uri) {
        return new RequestCreator(this, uri, 0);
      }

RequestCreator 这个类的作用是什么 ?  
从命名上来这个类是来创造 Request 的 。 官方的定义 : 为了创建图片下载请求提供的流式 API 。  
目的有两个 : (1) 链式调用。 (2) 创建 Request 。  
当调用 into () 方法的时候, Picasso 完成链式调用。

public void into(ImageView target, Callback callback) {
        long started = System.nanoTime();
        //是否在主线程执行
        checkMain();
       // imageView 是否为空
        if (target == null) {
          throw new IllegalArgumentException("Target must not be null.");
        }
    
    // 如果没有为 ImageView 设置 Uri 或 ResourceId ,则显示占位图。
        if (!data.hasImage()) {
    // 如果该 ImagView 已经有请求,首先取消掉请求。
          picasso.cancelRequest(target);
          if (setPlaceholder) {
            setPlaceholder(target, getPlaceholderDrawable());
          }
          return;
        }
    
    //deferred (延迟): 是否延迟执行。这个判断什么时候有效呢 ? 当且仅当设置 fit()方法 的时候,延迟加载图片。
    //我们知道fit()方法要求图片填满整个 ImageView 。那就意味着必须知道 ImageView 的宽高。
    //而 ImageView 的实际宽高要在 View 绘制完成后才能拿到。
    //因此 Picasso为 ImageView 添加了 OnPreDrawListener 。 
    //当获取到 ImageView 的宽高后, Picasso 重新调用了 resize() 和 into() 方法加载图片 。
        if (deferred) {
          if (data.hasSize()) {
            throw new IllegalStateException("Fit cannot be used with resize.");
          }
          int width = target.getWidth();
          int height = target.getHeight();
          if (width == 0 || height == 0) {
            if (setPlaceholder) {
              setPlaceholder(target, getPlaceholderDrawable());
            }
            picasso.defer(target, new DeferredRequestCreator(this, target, callback));
            return;
          }
          data.resize(width, height);
        }
    
    
        Request request = createRequest(started);
       // requestKey 与 Uri + 图片设置的字符串 。格式为 Uri + 换行符(\n) + 设置 +换行符(\n) ...
      // 如 : http://i.imgur.com/DvpvklR.png\nrotation:90.0\nresize:3500x3500\ncenterCrop 
        String requestKey = createKey(request);
      // 根据缓存策略,判断是否从内存缓存中获取图片。
        if (shouldReadFromMemoryCache(memoryPolicy)) {
          //从内存缓存中获取 Bitmap 对象
          Bitmap bitmap = picasso.quickMemoryCacheCheck(requestKey);
          if (bitmap != null) {
            //首先取消掉请求,防止异步请求,重新加载图片。
            picasso.cancelRequest(target);
            setBitmap(target, picasso.context, bitmap, MEMORY, noFade, picasso.indicatorsEnabled);
            if (picasso.loggingEnabled) {
              log(OWNER_MAIN, VERB_COMPLETED, request.plainId(), "from " + MEMORY);
            }
            //回调
            if (callback != null) {
              callback.onSuccess();
            }
            return;
          }
        }
        // setPlaceholder 默认值为 true。如果不设置 PlaceHolder 话,我们会看到 ImageView 显示白色
        // 如果你在 ListView/ RecyclerView 使用 Picasso 加载图片,请设置PlaceHolder,不然快速滑动,显示一片白色。
        // 如果你把 setPlaceholder 改为 false , 在ListView / RecyclerView 中使用 Picasso 加载图片。
        // 你将首先看到 View 复用前的图片。因此,千万不要改动 setPlaceholder 。
        if (setPlaceholder) {
        // 设置占位图 
          setPlaceholder(target, getPlaceholderDrawable());
        }
      // 构建 Action 对象 
        Action action =
            new ImageViewAction(picasso, target, request, memoryPolicy, networkPolicy, errorResId,
                errorDrawable, requestKey, tag, callback, noFade);
    
        picasso.enqueueAndSubmit(action);
      }

接着往下看 picasso.enqueueAndSubmit() 方法 :

void enqueueAndSubmit(Action action) {
            // target 一般情况下是 ImageView 、 RemoteView 或 Target 对象。
            // targetToAction 是 WeakHashMap() 的实例 , key 为 ImageView /target , value 为 Action 。
            Object target = action.getTarget();
          //下方代码做了一个判断, Target 已经存在,取消掉对应的请求。
         // 这个判断很重要, 解决了 ListView/RecyclerView 快速滑动, ImageView 复用导致图片错位的问题。 
            if (target != null && targetToAction.get(target) != action) {
                cancelExistingRequest(target);
                targetToAction.put(target, action);
            }
            submit(action);
        }

然后调用了 submit 方法 , 也就是调用了 dispatcher 的 dispatchSubmit() 方法。

void submit(Action action) {
            dispatcher.dispatchSubmit(action);
        }
    ...
      // 调用  DispatcherHandler  的 sendMessage() 方法
      void dispatchSubmit(Action action) {
        handler.sendMessage(handler.obtainMessage(REQUEST_SUBMIT, action));
      }
    ...
          switch (msg.what) {
            case REQUEST_SUBMIT: {
              Action action = (Action) msg.obj;
              // 在  handleMessage 中调用 performSubmit 方法。
              dispatcher.performSubmit(action);
              break;
            }
    ...

我们发现最终是调用 dispatcher.performSubmit(action) 。看到这里,大家应该有疑问 ! 为什么这里要用 Handler , 直接调用 dispatcher.performSubmit() 方法不行吗 ?  
这个 Handler.handleMessage() 其实是在 HandlerThread 线程执行的 , 也就是说这里进行了线程切换 , 切换到 HandlerThread 线程 。HandlerThread 继承自 Thread ,是 android 平台所特有的。同时从命名中也可以看出  
在 Dispatcher 中以 perform 命名开头的方法都是在 HanderThread 中执行。

void performSubmit(Action action, boolean dismissFailed) {
        //  pausedTags 是 LinkedHashSet  实例
        //  首选判断下载请求是否在暂停集合中。如果在暂停集合中,直接返回,不再下载。
        if (pausedTags.contains(action.getTag())) {
          pausedActions.put(action.getTarget(), action);
          if (action.getPicasso().loggingEnabled) {
            log(OWNER_DISPATCHER, VERB_PAUSED, action.request.logId(),
                "because tag '" + action.getTag() + "' is paused");
          }
          return;
        }
        // BitmapHunter 是 LinkedHashMap 实例,存储的 key 为 url + 图片配置  value  为 BitmapHunter 对象 。
        // 判断当前请求是否正在下载。如果正在下载, 将 action 添加到  BitmapHunter 的请求集合中。
        // 目的为了避免重复下载 。
        BitmapHunter hunter = hunterMap.get(action.getKey());
        if (hunter != null) {
          hunter.attach(action);
          return;
        }
        // 线程池是否关闭, 这个判断大多数情况下用不到。
        // 当你创建了多个 Picasso 实例, 关闭 Picasso 相应资源的时候才用到。
        if (service.isShutdown()) {
          if (action.getPicasso().loggingEnabled) {
            log(OWNER_DISPATCHER, VERB_IGNORED, action.request.logId(), "because shut down");
          }
          return;
        }
        // 根据 Action 对象创建 BitmapHunter 对象, BitmapHunter 实现了 Runnable 接口。
        hunter = forRequest(action.getPicasso(), this, cache, stats, action);
        // 将任务提交到线程池。这里有个赋值操作,拿到 Feture 对象。目的是为了提供取消任务的功能。
        hunter.future = service.submit(hunter);
        hunterMap.put(action.getKey(), hunter);
        if (dismissFailed) {
          failedActions.remove(action.getTarget());
        }
        // 打印日志 
        if (action.getPicasso().loggingEnabled) {
          log(OWNER_DISPATCHER, VERB_ENQUEUED, action.request.logId());
        }
      }

任务提交到线程池以后,最终调用了 Runnable 的 run() 方法。那么我们来看下 BimmapHunter 实现的 run ()方法。

@Override public void run() {
        try {
          //更新线程名称
          updateThreadName(data);
          //打印日志
          if (picasso.loggingEnabled) {
            log(OWNER_HUNTER, VERB_EXECUTING, getLogIdsForHunter(this));
          }
         // 重点 : 获取 Bitmap 对象。
          result = hunt();
          // bitmap 为空
          if (result == null) {
            dispatcher.dispatchFailed(this);
          } else {
            // bitmap 获取成功
            dispatcher.dispatchComplete(this);
          }
        } catch (NetworkRequestHandler.ResponseException e) {
          if (!NetworkPolicy.isOfflineOnly(e.networkPolicy) || e.code != 504) {
            exception = e;
          }
           //服务器返回状态码,不在 200~300 之间。
          dispatcher.dispatchFailed(this);
        } catch (IOException e) {
          exception = e;
          // 下载重试
          dispatcher.dispatchRetry(this);
        } catch (OutOfMemoryError e) {
          StringWriter writer = new StringWriter();
          stats.createSnapshot().dump(new PrintWriter(writer));
          exception = new RuntimeException(writer.toString(), e);
          // 处理 Bitmap 过程中OOM
          dispatcher.dispatchFailed(this);
        } catch (Exception e) {
          exception = e;
          dispatcher.dispatchFailed(this);
        } finally {
           // 修改线程名称
          Thread.currentThread().setName(Utils.THREAD_IDLE_NAME);
        }
      }

我们可以看到上述的核心逻辑有两个。  
1. hunt() 方法获取 Bitmap 对象  
2. 使用 Dispatcher 进行事件的分发。

首选来分析下 hunt() 方法 。代码比较多,但是逻辑是非常简单的。

Bitmap hunt() throws IOException {
        Bitmap bitmap = null;
        // 是否从内存缓存中获取 Bitmap 
        if (shouldReadFromMemoryCache(memoryPolicy)) {
          bitmap = cache.get(key);
          // 从内存缓存中获取到了图片,直接返回 bitmap 。
          if (bitmap != null) {
            stats.dispatchCacheHit();
            loadedFrom = MEMORY;
            if (picasso.loggingEnabled) {
              log(OWNER_HUNTER, VERB_DECODED, data.logId(), "from cache");
            }
            return bitmap;
          }
        }
    
        networkPolicy = retryCount == 0 ? NetworkPolicy.OFFLINE.index : networkPolicy;
        //这里是重点 : 执行网络请求或者从磁盘加载 Bitmap 的地方。
        RequestHandler.Result result = requestHandler.load(data, networkPolicy);
        if (result != null) {
          loadedFrom = result.getLoadedFrom();
          exifOrientation = result.getExifOrientation();
          bitmap = result.getBitmap();
    
          // 如果 bitmap 为空,需要从输入流中获取图片。
          if (bitmap == null) {
            Source source = result.getSource();
            try {
              bitmap = decodeStream(source, data);
            } finally {
              try {
                //noinspection ConstantConditions If bitmap is null then source is guranteed non-null.
                source.close();
              } catch (IOException ignored) {
              }
            }
          }
        }
    
        if (bitmap != null) {
          if (picasso.loggingEnabled) {
            log(OWNER_HUNTER, VERB_DECODED, data.logId());
          }
          stats.dispatchBitmapDecoded(bitmap);
        // Bitmap 是否需要进行额外处理。
          if (data.needsTransformation() || exifOrientation != 0) {
        // 这里比较有意思, hunt() 方法只在 run() 方法中执行。
        // 为什么这里还是使用了 synchronized 呢? 翻译下 DECODE_LOCK 的注释,
        // 全局锁为了保证同一时间只有一个后台线程在 decode 图片, 避免内存抖动和潜在的 OOM 。
        // 有趣的是作者声称 ,这个写法是可耻的窃取自 Volley ! 哈哈 !
      private static final Object DECODE_LOCK = new Object();
            synchronized (DECODE_LOCK) {
              // Bitmap 是否需要重新调整大小、旋转。
              //如果你设置了resize()、rotate() 会执行下面方法。
              if (data.needsMatrixTransform() || exifOrientation != 0) {
                bitmap = transformResult(data, bitmap, exifOrientation);
                if (picasso.loggingEnabled) {
                  log(OWNER_HUNTER, VERB_TRANSFORMED, data.logId());
                }
              }
            // Bitmap 是否需要进行额外的转换 ,这个什么时候用呢 ? 
            // 我们知道 Picasso 是不支持圆角或者圆图的,我们日常开发又经常有这样的需求。
            // 因此我们可以自定义 Transformation 。
            // 而自定义的 Transformation 就是在 这个时候调用的。
              if (data.hasCustomTransformations()) {
                bitmap = applyCustomTransformations(data.transformations, bitmap);
                if (picasso.loggingEnabled) {
                  log(OWNER_HUNTER, VERB_TRANSFORMED, data.logId(), "from custom transformations");
                }
              }
            }
            if (bitmap != null) {
              stats.dispatchBitmapTransformed(bitmap);
            }
          }
        }
    
        return bitmap;
      }

接下来我们看 Dispatcher 如何分发 Bitamp 。

void performComplete(BitmapHunter hunter) {
        // 是否存储 Bitmap 到内存当中。
        if (shouldWriteToMemoryCache(hunter.getMemoryPolicy())) {
          cache.set(hunter.getKey(), hunter.getResult());
        }
        //从 hunterMap (你可以理解为下载队列,当然这个不是队列哦 !) 中移除。
        hunterMap.remove(hunter.getKey());
        // 批处理 hunter ,你可能对这个方法有疑惑,接着往下看。
        batch(hunter);
        if (hunter.getPicasso().loggingEnabled) {
          log(OWNER_DISPATCHER, VERB_BATCHED, getLogIdsForHunter(hunter), "for completion");
        }
      }

我们注意到 performComplete() 最后又调用了 batch() 方法。 batch()方法是来做什么呢 ?

private void batch(BitmapHunter hunter) {
        // 请求是否已经取消
        if (hunter.isCancelled()) {
          return;
        }
        if (hunter.result != null) {
          hunter.result.prepareToDraw();
        }
        batch.add(hunter);
        if (!handler.hasMessages(HUNTER_DELAY_NEXT_BATCH)) {
           //延迟批处理
          handler.sendEmptyMessageDelayed(HUNTER_DELAY_NEXT_BATCH, BATCH_DELAY);
        }
      }

Picasso 并不是将每个请求的回调,立即切换到主线程。而是每 200 ms 处理一次。  
为什么 Picasso 这么写, 我没有找到答案 !  
但是从性能方面分析,应该是为了避免同一时间大量回调,阻塞主线程 ,因此做了延迟批处理。  
这样写的坏处是什么呢 ?  
如果一张图片磁盘缓存中加载,那么意味着要经过 200 ms 才能显示 , 这显然不太合理,因为磁盘缓存加载也是非常快的 , [Github][] 也有人遇到了同样问题。  
怎么解决呢 ?  
[Github][] 有人解决的方法是不使用 Gradle 依赖 Picasso , 把 Picasso 下载到本地,然后手动改为 50 ms 。  
如果不是老板一定要处理这个问题 , 个人建议还是不要这么改 。 我建议你提前调用 fetch() 方法 ,预加载图片到内存当中。

延迟批处理 200 ms 后, 最终调用了 mainThreadHandler 的 sendMessage() 方法 。经过这么长时间的分析,终于要在主线程显示图片了。

void performBatchComplete() {
        // 200 ms 内需要分发的 BitmapHunter
        List<BitmapHunter> copy = new ArrayList<>(batch);
        batch.clear();
        //切换到主线程显示图片
        mainThreadHandler.sendMessage(mainThreadHandler.obtainMessage(HUNTER_BATCH_COMPLETE, copy));
        logBatch(copy);
      }

Picasso 主线程的 Handler :

static final Handler HANDLER = new Handler(Looper.getMainLooper()) {
        @Override public void handleMessage(Message msg) {
          switch (msg.what) {
            case HUNTER_BATCH_COMPLETE: {
              @SuppressWarnings("unchecked") List<BitmapHunter> batch = (List<BitmapHunter>) msg.obj;
              //noinspection ForLoopReplaceableByForEach
             // 遍历 200ms 内需要处理的 BitmapHunter
              for (int i = 0, n = batch.size(); i < n; i++) {
                BitmapHunter hunter = batch.get(i);
                hunter.picasso.complete(hunter);
              }
              break;

最终调用 Picasso 的 complete () 方法 。

void complete(BitmapHunter hunter) {
         // 初始请求
          Action single = hunter.getAction();
        // 重复请求
          List<Action> joined = hunter.getActions();
         //有重复请求
          boolean hasMultiple = joined != null && !joined.isEmpty();
        //是否应该分发
          boolean shouldDeliver = single != null || hasMultiple;
        // 如果请求都被取消了,直接 return 。
          if (!shouldDeliver) {
          return;
        }
    
        Uri uri = hunter.getData().uri;
        Exception exception = hunter.getException();
        Bitmap result = hunter.getResult();
        LoadedFrom from = hunter.getLoadedFrom();
        //分发单个请求
        if (single != null) {
          deliverAction(result, from, single, exception);
        }
        // 遍历分发重复请求
        if (hasMultiple) {
          //noinspection ForLoopReplaceableByForEach
          for (int i = 0, n = joined.size(); i < n; i++) {
            Action join = joined.get(i);
            deliverAction(result, from, join, exception);
          }
        }
        // 全局回调监听,加载失败。
        if (listener != null && exception != null) {
          listener.onImageLoadFailed(this, uri, exception);
        }
      }

接下来就不贴代码了 , 调用 Acton 的 complete 方法 ,将 Bitmap封装到 PicassoDrawable 交给Picasso 显示图片。

### 总结 ###

Picasso 加载图片的流程到此结束。在看源码的过程当中, 我们看到对象不断的转换,不免有疑惑。  
面向对象编程,还是要搞明白该对象是为了解决什么而存在的 !

[Picasso_1_ -]: https://blog.csdn.net/stupid56862/article/details/80944029
[Picasso_2_ -]: https://blog.csdn.net/stupid56862/article/details/80846342
[Picasso_3_ -]: https://blog.csdn.net/stupid56862/article/details/81069090
[Picasso_4_ - Dispatcher]: https://blog.csdn.net/stupid56862/article/details/81120697
[Picasso_5_ - Rocket]: https://blog.csdn.net/stupid56862/article/details/81280234
[70]: /images/20220520/7681f3fd8a3744a9a145d99080ce8fea.png
[Github]: https://github.com/square/picasso/issues/1300