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通过三次优化,我将gif加载优化了16.9%

作者hoolly,腾讯移动客户端开发工程师

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WeTest 导读

现在app越来越炫,动不动就搞点动画,复杂的动画用原生实现起来挺复杂,如是就搞起gif播放动画的形式,节省开发成本。

背 景

设计同学准备给一个png序列,开发读取png序列,一帧一帧的播放出来,实现一个动画的效果。

为什么不直接使用gif,github上有好的开源库可以直接播放gif的,为嘛?大部分原因还是要回答,项目需求决定。

实现思路:

1、比较偷懒的方式,将设计同学给的png序列直接放到一个 animation-list中,就像这样子:

然后直接,放在设置为一个ImageView就可以了

那么,真的就可以了吗?答案是,可以,也不可以,因此最终不可以~~(有点绕。。。)

设计同学给了一个90多张png的序列,于是oom的发生,真是悲剧啊,这么简单的方案,结果却是这么华丽的被抛弃了。

2、使用一个线程来读取PNG序列,另外一个线程去播放读取出来的PNG序列,那么有一些问题我们要去面对:

a、一个线程来读,一个线程写,读PNG的线程写,播PNG的线程读,哎呀,有点拗口~~,不过很显然,这是一个《生产者-消费者模型》,那么问题是使用什么存放读取好的bitmap呢,使用BlockingQueue 吧,为什么要使用BlockingQueue,如果不懂,请点击这里,还能不能使用别的,当然,有,而且还不止一个,感兴趣可以去这个包下java.util.concurrent探索下。

b、不是怕OOM吗?那么,这个方案是否可以解决OOM呢?但是显然是肯定的了。为什么这么说,都到了这种粒度了,OOM当然是可以解决。

b1、首先,我们可以拿到当前的最大内存Runtime.getRuntime().maxMemory(),和当前的可用内存Runtime.getRuntime().freeMemory();

因此,结合BitmapFactory.Options,的这个inJustDecodeBounds属性,你完全可以判断是否还有足够的内存加载更多的bitmap。

b2、其次,维护一个currentSize,记录解析到内存测bitmap占用的内存,每读一张,currentSize+读出来的bitmap占用的内存,currentSize显然是变动的,播放完的bitmap请补上一刀,currentSize - 刚刚播放完的bitmap。

那么,整个过程似乎可以用这个图来清晰的表达了:

以为这样就结束了,那你就TOO YOUNG TO SIMPLE 了,是否还能优化?你猜应该是可以吧!

我猜也是可以的,不难发现消费者的消费能力实在太强,读取PNG的线程太不给力,读的太慢了,播放总是等待读新的bitmap出来已供展示。那么?肿么办?

多个线程去读啊!

嗯,似乎可以改进成这样,对吗?

这里,可能有多个读取PNG的线程,一旦引入了多线程,你就会体会到问题会变得复杂多了!

这里,你要控制,当前读取进度到了哪里,因为是多线程,所以,你之间那个简单的int currentLoad 已经不能用了,否则,三个线程读同一张png可能会被你不巧碰到,那么怎么办,使用AtomicInteger,OK,这个问题好像被你解决了,此时,你保证了,所有png被不重复加载完毕!

然而,一个更加头疼的问题还要你去面对,注意,gif是有播放顺序的,然而,你把BlockingQuene做成了这么一个序列:

同学,这样好吗?显然不能接受。那么,如何保证塞入到BlockingQuene中的bitmap是按照png序列的顺序呢?

很显然要做到这一点,就需要将png的序号带入到读取线程中。读取线程读取完毕之后,去问一个manger,大哥,有比我小的读取线程还没有提交他拿到的bitmap吗?大哥告诉你还有,那对不起,你乖乖等一会吧,wait(关键字),对么?如果大哥告诉你没有,你丫就是序号最小的那个哦,那你就把bitmap交给BlockingQuene吧,然而自己就完成光荣使命了。

可问题是,如果你在wait,谁来叫醒你呢?大哥说,他来notify,大哥收到最小的序号的提交的bitmap,等等,(上面说错了,最小的需要把bitmap交给大哥来提交,),将bitmap交给BlockingQuene,然后大哥此时通知所有读取线程的小弟们,大伙赶紧来交作业了,如是此时你单身10年的左手终于抢到了“锁”,如是,你把你的作业bitmap交给了大哥了。

图,我就不画了,脑补也能补出来,不是吗?

不满足锁,可以优化成无锁,大哥可以维护一个序列,1对应的座位只能1提交过来,2对应的只能2提过来,维护一个已交给BlockingQuene位置的游标,有好多种情况,我们用绿色的代表已交给大哥的任务好吗?

如是,这种情况表达0123已经提交给BlockingQuene,5先完成了,然后3完成了,4没完成,此时大哥会吧3提交给BlockingQuene对吗?显然是,情况还有很多,,可以自己脑补一下,总之,这么做,读取线程只要读取完毕,把作业交给大哥就好,不用等待大哥说你是最小的,才让你提交,是吗?

这样就OK了吗?

如果说是,那你还是TOO YOUNG TOO SIMPLE!

万万没想到,之前单个线程读的时候,加载一张PNG耗时才220ms左右,(测试使用模拟器),真机华为mate8略快。

然而,使用多线程读的时候,加载一张PNG居然耗时1100ms左右,开了4个读线程。。,真是醉了。

线程开的有点多?那个2个试试???400ms左右!!!

OH,no,回过头来想想,其实,瓶颈在读没有错,但是读的瓶颈在手机存储卡上。。。或许还有其他因素。

3、不死心,继续思考,单个线程读取png的情况下,是否有可能提高读取效率?

先把问题放一放,假如真的找不到好的办法,至少要保证内存占用方面,流畅性方面先,看下内存图谱吧,不看不要紧,一看,就醉了:

细心的同学应该看到了锯齿了,这GC,太酸爽了吧,分析一下,我们没播放完一帧,就将bitmap给回收了(recycle)了。结果就导致了这种图的出现,但是又不能不recycler掉,随着bitmap内存占用不断增加,OOM势必难以避免。

那么,既然释放也不是,不释放也不是,那么,可以不可以将这个要释放的bitmap继续拿过来用呢?

什么意思?

如果要释放的bitmap的那块内存,能够直接用来加载新的png,那该多好啊,那么,是否有这个可能呢?问了下google,他给了我这么一个答案:

https://developer.android.com/training/displaying-bitmaps/manage-memory.html#recycle

options有这么一个参数 ,可以重用一个bitmap的内存去存放解析出另外一个新的bitmap,但是有一定的要求:

4.4以上,只需要old bitmap字节数比将要加载的bitmap所需的字节数大,但是低于4.4,要满足和待加载bitmap长宽像素一致即可 (更加苛刻)。

而我们的png序列,每张图片都是一样大小,显然,符合这个所有特性(长宽一致)。

如是,有多了集合去存储即将释放的bitmap,用来重用。

测试一下:

锯齿果断消失了,而且,似乎还得到一个额外的奖励!

加载速度提升了

分析,可能是因为bitmap内存的重用,使得加载新bitmap的时候不用重新分配内存,节省了一定的时间。

最后看看丝丝顺滑的效果吧

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本文分享自微信公众号 - 腾讯WeTest(TencentWeTest),作者:hoolly

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原始发表时间:2016-12-22

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