Android核心技术——Coil 解析与使用

news2024/9/27 17:22:56

概述

Coil 是一个非常年轻的图片加载库，在 2020 年 10 月 22 日才发布了 1.0.0 版本，但却受到了 Android 官方的推广，在 Android Developers Backstage 这个博客中专门聊过一期。推广的原因比较简单：一方面是这个库确实做得很好，另一方面是这个库完全是用 Kotlin 写的，而且运用了大量 Kotlin 的特性，尤其是协程。所以 Google 嘴上说着不会放弃 Java，但实际上咱们都懂的。

一、基本使用

Coil 可以在 mavenCentral() 下载

implementation("io.coil-kt:coil:1.1.1")

Coil 给 ImageView 加了很多拓展函数，所以我们一行代码便能进行图片加载

// URL
imageView.load("https://www.example.com/image.jpg")

// Resource
imageView.load(R.drawable.image)

// File
imageView.load(File("/path/to/image.jpg"))

同时我们也可以使用 lambda 语法轻松进行图片加载的配置

imageView.load("https://www.example.com/image.jpg") {
  crossfade(true)
  placeholder(R.drawable.image)
  transformations(CircleCropTransformation())
}

二、常用的 API

ImageLoader

ImageLoader 是 Coil 中对于图片加载的大管家，负责处理缓存、数据获取、图像解码、请求管理、Bitmap 缓存池、内存管理等工作，一般建议只创建一个 ImageLoader 并在 App 中进行共享，这样性能是最优的。这是因为每个 ImageLoader 都有自己的内存缓存和 Bitmap 缓存池。

我们可以通过构造器来创建和配置 ImageLoader。

val imageLoader = ImageLoader.Builder(context)
  .availableMemoryPercentage(0.25)
  .crossfade(true)
  .build()

同时由于 ImageLoader 是一个接口，也就意味着我们可以非常方便地进行测试，例如可以注入一个 fake 的 ImageLoader，从而每次都返回相同的 drawable。

val fakeImageLoader = object : ImageLoader {

  private val drawable = ColorDrawable(Color.BLACK)

  override fun enqueue(request: ImageRequest): Disposable {
    request.target?.onStart(drawable)
    request.target?.onSuccess(drawable)
    return disposable
  }

  override suspend fun execute(request: ImageRequest): ImageResult {
    return SuccessResult(
      drawable = drawable, request = request,
      metadata = ImageResult.Metadata(
        memoryCacheKey = MemoryCache.Key(""),
        isSampled = false,
        dataSource = DataSource.MEMORY_CACHE,
        isPlaceholderMemoryCacheKeyPresent = false
      )
    )
  }
}

ImageRequest

ImageRequest 为 ImageLoader 加载图片提供所有的必要信息，同时我们也可以使用自定义的 Target 进行处理。

val request = ImageRequest.Builder(context)
  .data("https://www.example.com/image.jpg")
  .target { drawable ->
    // Handle the result.
  }
  .build()
context.imageLoader.enqueue(request)

ImageRequest 基于 Builder 模式来进行创建，包含了加载图片的各个配置项，这里重点看下最常用的配置项

配置项	作用
context	外部传入的 Context，一般是 ImageView 包含的 Context
data	图片的地址
target	图片加载之后的处理类
memoryCachePolicy	内存缓存策略
diskCachePolicy	磁盘缓存策略
networkCachePolicy	网络缓存策略
decoder	图片解码器
fetcher	将图片地址转换成 BufferedSource 或 Drawable
lifecycle	一般是对应 Activity 或 Fragment 的 Lifecycle

Disposable

Disposable 是调用 load() 方法之后的返回值，主要是用于取消图片加载

interface Disposable {

  /**
   * 如果图片加载请求已经完成或者取消，则返回 true
   */
  val isDisposed: Boolean

  /**
   * 取消正在进行的图片加载请求以及释放相关的资源，而且该方法是幂等的
   */
  fun dispose()

  /**
   * 非阻塞式地等待任务结束
   */
  @ExperimentalCoilApi
  suspend fun await()
}

图片变换

图片变换是图片加载库中很常见的功能，Coil 将其抽象成 Transformation 接口，可以看到在 transform() 方法中有一个 BitmapPool 参数，这是因为在实现图形变换的时候往往需要一个 Bitmap，此时可以直接在 BitmapPool 中获取，从而复用已有的 Bitmap。

interface Transformation {
  fun key(): String
  suspend fun transform(pool: BitmapPool, input: Bitmap, size: Size): Bitmap
}

imageView.load("https://www.example.com/image.jpg") {
  transformations(CircleCropTransformation())
}

Coil 主要提供了这几个图片变换的效果

Tranformation	功能
BlurTransformation	高斯模糊
CircleCropTransformation	圆形裁剪
GrayscaleTransformation	图片置灰
RoundedCornersTransformation	添加圆角

三、功能拓展

Coil 在提供了很多必要功能的基础上，预留了很多的拓展点给开发者实现自定义。Coil 的图片加载主要包括四个主要的模块：

模块	作用
Interceptors	拦截器，可以对图片加载请求进行观察、转换和重试
Mappers	映射器，实现不同数据类型之间的转换
Fetchers	抓取器，将图片地址转换成 BufferedSource 或 Drawable
Decoders	解码器，实现各种图像格式的解码

Interceptors

Coil 的 Interceptor 无疑是借鉴了 okhttp 的设计思路，极大方便了后续的功能拓展，例如我们可以给 Coil 添加一个自定义的缓存层

class CustomCacheInterceptor(
  private val context: Context,
  private val cache: LruCache<String, Drawable>
) : Interceptor {

  override suspend fun intercept(chain: Interceptor.Chain): ImageResult {
    val value = cache.get(chain.request.data.toString())
    if (value != null) {
      return SuccessResult(
        drawable = value.bitmap.toDrawable(context),
        request = chain.request,
        metadata = TODO()
      )
    }
    return chain.proceed(chain.request)
  }
}

Mappers、Fetchers

外部在调用 load() 时，传入的 String 参数既可能指向本地资源文件，也可能指向网络图片，Mappers 和 Fetchers 搭配使用，可以对资源类型进行区分，举个例子：

imageView.load("android.resource://example.package.name/drawable/image")
imageView.load("https://www.example.com/image.jpg")

StringMapper 会将传入的 String 转换为对应的 Uri。

internal class StringMapper : Mapper<String, Uri> {

  override fun map(data: String) = data.toUri()
}

ResourceUriFetcher 会判断 Uri 的 scheme 类型是否为 android.resource，是的话代表本地资源文件，而 HttpUriFetcher 则判断 Uri 的 scheme 是否为 http 或 https，是的话代表网络图片。

internal class HttpUriFetcher(callFactory: Call.Factory) : HttpFetcher<Uri>(callFactory) {

  override fun handles(data: Uri) = data.scheme == "http" || data.scheme == "https"

  override fun key(data: Uri) = data.toString()

  override fun Uri.toHttpUrl(): HttpUrl = HttpUrl.get(toString())
}

Mapper	作用
FileUriMapper	将 Uri 转换为 File
StringMapper	将 String 转换为 Uri
ResourceIntMapper	将 @DrawableRes Int 转换为 Resource Uri
ResouceUriMapper	将具有资源名称的 android.resource Uri 映射到包含其资源 ID 的 Uri

Decoders

Android 支持了很多图像格式，但也有很多它不支持的格式（例如：Gif、SVG、视频帧等），所以 Coil 便提供了对应的拓展库

① Gif（GifDecoder 支持所有 API 级别，但速度较慢，ImageDecoderDecoder 的加载速度快，但仅在 API 28 及更高版本可用）

implementation("io.coil-kt:coil-gif:1.1.1")
val imageLoader = ImageLoader.Builder(context)
  .componentRegistry {
    if (SDK_INT >= 28) {
      add(ImageDecoderDecoder())
    } else {
      add(GifDecoder())
    }
  }
  .build()

② SVG（如果请求的 MIME 类型是 image/svg+xml，则会自动检测并解码所有 SVG）

implementation("io.coil-kt:coil-svg:1.1.1")
val imageLoader = ImageLoader.Builder(context)
  .componentRegistry {
    add(SvgDecoder(context))
  }
  .build()

③ 视频帧（仅支持 File 和 Uri）

implementation("io.coil-kt:coil-video:1.1.1")
val imageLoader = ImageLoader.Builder(context)
  .componentRegistry {
     add(VideoFrameFileFetcher())
     add(VideoFrameUriFetcher())
  }
  .build()