Android图片加载利器之Picasso源码解析

看到了这里，相信大家对Picasso的使用已经比较熟悉了，本篇博客中将从基本的用法着手，逐步的深入了解其设计原理。

Picasso的代码量在众多的开源框架中算得上非常少的一个了，一共只有35个class文件，但是麻雀虽小，五脏俱全。好了下面跟随我的脚步，出发了。

基本用法

Picasso.with(this).load(imageUrl).into(imageView);

with(this)方法

 public static Picasso with(Context context) {
  if (singleton == null) {
   synchronized (Picasso.class) {
    if (singleton == null) {
     singleton = new Builder(context).build();
    }
   }
  }
  return singleton;
 }

非常经典的单例模式，双重校验锁

在这多说一句，关于单例模式的实现方式一共有五种，分别是懒汉式，饿汉式，双重校验锁，内部静态类和枚举，其中使用的最多的就是双重校验锁和内部静态类的两种实现方式，主要优点是程序执行效率高，适应多线程操作。
接下来看下Builder的实现

 public static class Builder {
  private final Context context;
  private Downloader downloader;
  private ExecutorService service;
  private Cache cache;
  private Listener listener;
  private RequestTransformer transformer;
  private List<RequestHandler> requestHandlers;
  private Bitmap.Config defaultBitmapConfig;

  private boolean indicatorsEnabled;
  private boolean loggingEnabled;

  /**
   * 根据context获取Application的context
   * 此方式主要是为了避免context和单例模式的生命周期不同而造成内存泄漏的问题
   */
  public Builder(Context context) {
   ...
   this.context = context.getApplicationContext();
  }

   /** 设置图片的像素格式，默认为ARGB_8888 */
  public Builder defaultBitmapConfig(Bitmap.Config bitmapConfig) {
   ...
   this.defaultBitmapConfig = bitmapConfig;
   return this;
  }

  /** 自定义下载器，默认OkHttp，具体的实现类是OkHttpDownloader */
  public Builder downloader(Downloader downloader) {
   ...
   this.downloader = downloader;
   return this;
  }

  /** 自定义线程池，默认的实现是PicassoExecutorService */
  public Builder executor(ExecutorService executorService) {
   ...
   this.service = executorService;
   return this;
  }

  /** 自定义缓存策略，默认实现为LruCache */
  public Builder memoryCache(Cache memoryCache) {
   ...
   this.cache = memoryCache;
   return this;
  }

  /** 图片加载失败的一个回调事件 */
  public Builder listener(Listener listener) {
   ...
   this.listener = listener;
   return this;
  }

  /** 请求的转换，在request被提交之前进行转换 */
  public Builder requestTransformer(RequestTransformer transformer) {
   ...
   this.transformer = transformer;
   return this;
  }

  /** 自定义加载图片的来源 */
  public Builder addRequestHandler(RequestHandler requestHandler) {
   ...
   requestHandlers.add(requestHandler);
   return this;
  }

  //省略调试相关方法

  /** Create the {@link Picasso} instance. */
  public Picasso build() {
   Context context = this.context;

   if (downloader == null) {
    downloader = Utils.createDefaultDownloader(context);
   }
   if (cache == null) {
    cache = new LruCache(context);
   }
   if (service == null) {
    service = new PicassoExecutorService();
   }
   if (transformer == null) {
    transformer = RequestTransformer.IDENTITY;
   }

   Stats stats = new Stats(cache);
   //得到一个事件的调度器对象，非常重要，后面会讲解到
   Dispatcher dispatcher = new Dispatcher(context, service, HANDLER, downloader, cache, stats);
   // 返回Picasso的对象
   return new Picasso(context, dispatcher, cache, listener, transformer, requestHandlers, stats,
     defaultBitmapConfig, indicatorsEnabled, loggingEnabled);
  }
 }

又是一个非常经典的设计模式，建造者模式或者被称为Buider模式，最大的特点就是链式调用，使调用者的代码逻辑简洁，同时扩展性非常好。

我们阅读优秀框架源码的好处就在于学习里面的设计思想，最终能够使用到自己的项目中

with方法分析完了，我们得到了一个Picasso的对象

load(imageUrl)方法

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

load重载方法比较多，但是都比较简单就是创建了一个RequestCreator对象

 RequestCreator(Picasso picasso, Uri uri, int resourceId) {
  this.picasso = picasso;
  this.data = new Request.Builder(uri, resourceId, picasso.defaultBitmapConfig);
 }

又是一个建造者模式，得到了一个Request.Builder对象赋值给了data变量。

into(imageView)方法

这个方法相对复杂一些，注释尽量描述的清楚一些，看代码

 public void into(ImageView target, Callback callback) {
  long started = System.nanoTime();
  // 只能在主线程中调用
  checkMain();

  // hasImage()的判断逻辑是设置了uri或者resourceId返回true
  // 如果都未设置则判断是否设置了placeholder，也就是默认显示的图片
  if (!data.hasImage()) {
   picasso.cancelRequest(target);
   if (setPlaceholder) {
    setPlaceholder(target, getPlaceholderDrawable());
   }
   return;
  }

  // 当设置了fit()时deferred值为true，也就是完全填充
  if (deferred) {
   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;
   }
   // 根据target也就是ImageView的大小下载图片
   data.resize(width, height);
  }
  // 见下方详解1
  Request request = createRequest(started);
  // 这个方法的作用就是根据上面的到的Request对象里面绑定的一些参数来生成一个字符串作为key值，
  // 逻辑比较清晰，主要包括stableKey（这个是用户自定义的key值，在第二篇文章中有介绍）、uri、旋转角度、大小、填充方式。
  String requestKey = createKey(request);
  // 根据用户的设置是否从缓存里取图片信息
  if (shouldReadFromMemoryCache(memoryPolicy)) {
   // 在LruCache中使用LinkedHashMap<String, Bitmap>来保存图片信息，key就是上面生成的requestKey
   // 在LruCache的get方法中返回Bitmap对象，并记录命中或者未命中。
   Bitmap bitmap = picasso.quickMemoryCacheCheck(requestKey);
   if (bitmap != null) {
    picasso.cancelRequest(target);
    setBitmap(target, picasso.context, bitmap, MEMORY, noFade, picasso.indicatorsEnabled);
    // 这个callback是异步加载图片的一个回调，之前忘记介绍了，看来需要再补充一篇文章来介绍异步和同步请求
    if (callback != null) {
     callback.onSuccess();
    }
    return;
   }
  }
  // 如果有设置了默认显示的图片，则先将其显示出来
  if (setPlaceholder) {
   setPlaceholder(target, getPlaceholderDrawable());
  }

  // 又出来一个ImageViewAction，可以看到里面传递了前面准备好的全部数据，那么这个对象又是做什么的呢？
  // 在ImageViewAction代码中提供了三个方法complete、error、cancel，所以可以猜想这个是用作处理最后的下载结果的
  // 如果成功了就将其显示出来，如果失败则显示用户通过error方法设置的图片
  Action action =
    new ImageViewAction(picasso, target, request, memoryPolicy, networkPolicy, errorResId,
      errorDrawable, requestKey, tag, callback, noFade);
  // 这里又回到了Picasso类中，见下方详解2
  picasso.enqueueAndSubmit(action);
 }

详解1 createRequest

 private Request createRequest(long started) {
  // 返回nextId的值并将其+1，有一个与之对应的方法是incrementAndGet，这个表示先+1再返回
  int id = nextId.getAndIncrement();

  // 这里面构造了一个Request对象，它是一个实体类用来存放我们请求图片的一些参数
  // 包括地址，大小，填充方式，旋转参数，优先级等等
  Request request = data.build();
  request.id = id;
  request.started = started;

  // 判断是否有进行request转化，在上一篇文章中介绍了转换的方法
  Request transformed = picasso.transformRequest(request);
  if (transformed != request) {
   transformed.id = id;
   transformed.started = started;
  }

  return transformed;
 }

详解2 enqueueAndSubmit

从名字可以看到是将action加入到了一个队列中，经过几次转换过程，从Picasso类中跑到了Dispatcher类中，这个我们在上面提到过，是一个调度器，下面我们进入Dispatcher中看看实现逻辑

dispatcher.dispatchSubmit(action);

再次经过几经周转，最终的实现代码如下

 void performSubmit(Action action, boolean dismissFailed) {
  // 首先根据tag判断是否已经下发了暂停下载的命令,pausedTags是WeakHashMap类型的集合
  if (pausedTags.contains(action.getTag())) {
   pausedActions.put(action.getTarget(), action);
   return;
  }
  // hunterMap是LinkedHashMap<String, BitmapHunter>()类型的对象，用来保存还未执行的下载请求
  BitmapHunter hunter = hunterMap.get(action.getKey());
  if (hunter != null) {
   // 如果新的请求的key值在LinkedHashMap中存在，则合并两次请求，并重新处理优先级
   hunter.attach(action);
   return;
  }

  // 这个方法主要用来判断该请求采用哪一种requestHandler，Picasso提供了7种，我们也可以自定义
  hunter = forRequest(action.getPicasso(), this, cache, stats, action);
  // 将hunter添加到线程池中，hunter是Runnable的一个实现
  hunter.future = service.submit(hunter);
  hunterMap.put(action.getKey(), hunter);
  if (dismissFailed) {
   failedActions.remove(action.getTarget());
  }
 }

提交到线程池之后就等待线程池调度了，一旦有空闲线程则将会执行BitmapHunter的run方法

// 这里只保留了关键的代码，调用了hunt方法，得到了result对象，然后再通过dispatcher进行分发
 public void run() {
  result = hunt();
  if (result == null) {
    dispatcher.dispatchFailed(this);
  } else {
    dispatcher.dispatchComplete(this);
  }
 }

 Bitmap hunt() throws IOException {
  Bitmap bitmap = null;
  // 再次检查内存缓存，和之前的逻辑一样
  if (shouldReadFromMemoryCache(memoryPolicy)) {
   bitmap = cache.get(key);
   if (bitmap != null) {
    stats.dispatchCacheHit();
    loadedFrom = MEMORY;
    return bitmap;
   }
  }
  // networkPolicy这个值怎么计算的呢？我们先看retryCount是如何得到的
  // 在构造方法中this.retryCount = requestHandler.getRetryCount();
  // 那么来看getRetryCount()方法得到的值是否为0，代码中一共有七个类重载了RequestHandler
  // 在RequestHandler类中默认返回0，而只有NetworkRequestHandler重写了getRetryCount()方法，返回2
  // 因此就是说当不是从网络请求图片时data.networkPolicy = NetworkPolicy.OFFLINE.index
  data.networkPolicy = retryCount == 0 ? NetworkPolicy.OFFLINE.index : networkPolicy;
  // 七个类重载了RequestHandler并且都实现了自己的load方法
  // 这里面我们只看网络相关的NetworkRequestHandler，其余的感兴趣的童鞋可以自己看下代码
  // 我们先看下下面的关于 NetworkRequestHandler中load方法的代码，再回来继续分析
  RequestHandler.Result result = requestHandler.load(data, networkPolicy);
  if (result != null) {
   loadedFrom = result.getLoadedFrom();
   exifRotation = result.getExifOrientation();
   // 解析bitmap
   bitmap = result.getBitmap();
   if (bitmap == null) {
    InputStream is = result.getStream();
    try {
     bitmap = decodeStream(is, data);
    } finally {
     Utils.closeQuietly(is);
    }
   }
  }
  // 这一段主要是看用户是否设置图片的转换处理
  if (bitmap != null) {
   stats.dispatchBitmapDecoded(bitmap);
   if (data.needsTransformation() || exifRotation != 0) {
    synchronized (DECODE_LOCK) {
     if (data.needsMatrixTransform() || exifRotation != 0) {
      bitmap = transformResult(data, bitmap, exifRotation);、
     }
     if (data.hasCustomTransformations()) {
      bitmap = applyCustomTransformations(data.transformations, bitmap);
     }
    }
    if (bitmap != null) {
     stats.dispatchBitmapTransformed(bitmap);
    }
   }
  }
  return bitmap;
 }

/**
 * OkHttpDownloader中的load方法，返回了Result对象
 */
 public Result load(Request request, int networkPolicy) throws IOException {
  // 这里面如果我们自己没有自定义下载器，则执行的是OkHttpDownloader中的load方法，继续深入到load方法中一探究竟，代码在下方了，这里面得到的response是OkHttp给我们返回来的
  Response response = downloader.load(request.uri, request.networkPolicy);
  // 得到加载位置是SdCard还是网络
  Picasso.LoadedFrom loadedFrom = response.cached ? DISK : NETWORK;
  // 下面分别获取了Bitmap和InputStream，同时返回了Result对象，我们返回到上面继续分析
  Bitmap bitmap = response.getBitmap();
  if (bitmap != null) {
   return new Result(bitmap, loadedFrom);
  }

  InputStream is = response.getInputStream();
  if (loadedFrom == NETWORK && response.getContentLength() > 0) {
   stats.dispatchDownloadFinished(response.getContentLength());
  }
  return new Result(is, loadedFrom);
 }

/**
 * 这个方法中主要使用了CacheControl来承载缓存策略，同时将Request对象传入了OkHttp中
 * 看到这里Picasso源码已经走到了尽头，如果想继续分析，只能查看OkHttp的代码了，目前我还没有通读过，
 * 所以我们将得到的结果向上继续看了,以后有时间我也会更新一些关于OkHttp的源码解析。
 * BUT 我们目前只看到了判断内存中是否有缓存，SDCard的缓存还没有判断呢？
 * 没错，关于SdCard的读取和写入都是有OkHttp来完成的，当然了我们也可以自定义下载器，
 * 在这里就能看出来Picasso和OkHttp果然是亲戚啊！连SdCard的缓存都帮忙实现了。
 */
public Response load(Uri uri, int networkPolicy) throws IOException {
  CacheControl cacheControl = null;
  if (networkPolicy != 0) {
   if (NetworkPolicy.isOfflineOnly(networkPolicy)) {
    cacheControl = CacheControl.FORCE_CACHE;
   } else {
    CacheControl.Builder builder = new CacheControl.Builder();
    if (!NetworkPolicy.shouldReadFromDiskCache(networkPolicy)) {
     builder.noCache();
    }
    if (!NetworkPolicy.shouldWriteToDiskCache(networkPolicy)) {
     builder.noStore();
    }
    cacheControl = builder.build();
   }
  }

  Request.Builder builder = new Request.Builder().url(uri.toString());
  if (cacheControl != null) {
   builder.cacheControl(cacheControl);
  }

  com.squareup.okhttp.Response response = client.newCall(builder.build()).execute();
  int responseCode = response.code();
  if (responseCode >= 300) {
   response.body().close();
   throw new ResponseException(responseCode + " " + response.message(), networkPolicy,
     responseCode);
  }

  boolean fromCache = response.cacheResponse() != null;

  ResponseBody responseBody = response.body();
  return new Response(responseBody.byteStream(), fromCache, responseBody.contentLength());
 }

走到了这里我们已经得到了结果，是一个result对象，然后再通过dispatcher进行分发，进入Dispatcher类中，最终执行的方法如下

 void performComplete(BitmapHunter hunter) {
  // 判断用户是否设置了写缓存，默认是需要写入内存的
  if (shouldWriteToMemoryCache(hunter.getMemoryPolicy())) {
   cache.set(hunter.getKey(), hunter.getResult());
  }
  // hunterMap我们在前面介绍过了，用来保存还未执行的下载请求，因此下载完成之后将其remove到
  hunterMap.remove(hunter.getKey());
  // 接着看batch的实现
  batch(hunter);
 }

 private void batch(BitmapHunter hunter) {
  // 将BitmapHunter对象加入到了batch变量中，batch是一个ArrayList类型的集合
  batch.add(hunter);
  // 到这里并没有直接将图片显示出来，而是填加到list中，发送了一个延迟消息，延迟200ms
  // 其实这是一个批处理，让本次事件尽快结束，不影响界面的其他操作
  // 下面我们跟进handler的HUNTER_DELAY_NEXT_BATCH语句中
  if (!handler.hasMessages(HUNTER_DELAY_NEXT_BATCH)) {
   handler.sendEmptyMessageDelayed(HUNTER_DELAY_NEXT_BATCH, BATCH_DELAY);
  }
 }

 void performBatchComplete() {
  List<BitmapHunter> copy = new ArrayList<BitmapHunter>(batch);
  batch.clear();
  // 将batch里的数据复制了一份，又通过mainThreadHandler发送了一个HUNTER_BATCH_COMPLETE的消息
  // mainThreadHandler是怎么来的呢？原来是在Dispatcher的构造方法中传进来的，那么我们就要回头找找什么时候创建的Dispatcher对象
  // 原来是在Picasso的Builder类build的时候创建的，而Handler也就是在Picasso类中定义，代码如下
  mainThreadHandler.sendMessage(mainThreadHandler.obtainMessage(HUNTER_BATCH_COMPLETE, copy));
  logBatch(copy);
 }

几经周转，最终我们又回到了Picasso的类中

 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
     for (int i = 0, n = batch.size(); i < n; i++) {
      BitmapHunter hunter = batch.get(i);
      hunter.picasso.complete(hunter);
     }
     break;
    }
   }
  }
 };

上面的代码比较好理解了,我们传进来的是由多个BitmapHunter对象组成的list，在这里做个遍历调用complete方法。这时候已经回到了主线成中，图片马上就要显示出来了

 void complete(BitmapHunter hunter) {
  Action single = hunter.getAction();
  List<Action> joined = hunter.getActions();

  boolean hasMultiple = joined != null && !joined.isEmpty();
  boolean shouldDeliver = single != null || hasMultiple;

  if (!shouldDeliver) {
   return;
  }

  Uri uri = hunter.getData().uri;
  Exception exception = hunter.getException();
  Bitmap result = hunter.getResult();
  LoadedFrom from = hunter.getLoadedFrom();
  // 这里面来说一下single和joined，还记不记得前面分析到Dispatcher类中的performSubmit方法时
  // 判断了hunterMap中如果有相同的key值则执行hunter.attach(action);
  // 因此single得到的action是hunterMap中没有相同的key值时的action
  // 而当hunterMap中存在未处理的key与新的请求的key值相同时则将action添加到了BitmapHunter类的actions对象中
  // 因此joined保存的就是与single中具有相同key值的数据，所以要分别处理
  if (single != null) {
   deliverAction(result, from, single);
  }

  if (hasMultiple) {
   //noinspection ForLoopReplaceableByForEach
   for (int i = 0, n = joined.size(); i < n; i++) {
    Action join = joined.get(i);
    deliverAction(result, from, join);
   }
  }

  if (listener != null && exception != null) {
   listener.onImageLoadFailed(this, uri, exception);
  }
 }

接下来进入deliverAction方法中

 private void deliverAction(Bitmap result, LoadedFrom from, Action action) {
  ...
  // 关键代码就这一句
  action.complete(result, from);
  ...
 }

此时进入到了ImageViewAction中的complete方法中，我们在上面提到过ImageViewAction类的作用，是用来处理最后的下载结果的，好激动啊！图片马上就显示出来了～～～

 @Override
 public void complete(Bitmap result, Picasso.LoadedFrom from) {
  ImageView target = this.target.get();
  Context context = picasso.context;
  boolean indicatorsEnabled = picasso.indicatorsEnabled;
  // 关键代码，进入PicassoDrawable的setBitmap方法中一探究竟
  PicassoDrawable.setBitmap(target, context, result, from, noFade, indicatorsEnabled);

  if (callback != null) {
   callback.onSuccess();
  }
 }

 static void setBitmap(ImageView target, Context context, Bitmap bitmap,
   Picasso.LoadedFrom loadedFrom, boolean noFade, boolean debugging) {
  Drawable placeholder = target.getDrawable();
  if (placeholder instanceof AnimationDrawable) {
   ((AnimationDrawable) placeholder).stop();
  }
  // 这里面主要是对显示效果进行处理，最终得到了一个PicassoDrawable对象，继承了BitmapDrawable
  PicassoDrawable drawable =
    new PicassoDrawable(context, bitmap, placeholder, loadedFrom, noFade, debugging);
  // 至此图片终于终于显示出来了～～～～～～
  target.setImageDrawable(drawable);
 }

写源码分析太苦了，我已经尽可能的描述的清楚一些，如果有哪块不太理解的，可以和我交流～～～

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。