如何丝滑般地加载超大gif图？-轻识

作者: forJrking
https://juejin.cn/user/2612095355987191

Why

为何要优化glide的gif support呢？要回到2年前，我们需要在页面支持很多png或者gif的图作为活动氛围的背景，而运营商给的gif图都很大(>5mb)，就会出现内存抖动致APP卡顿，还有gif会掉帧，虽然通过gif压缩可以减小体积，但是显示效果会大打折扣。调研加载支持gif的图片加载库，也只有glide还有Fresco了。而项目已经有glide了，那么我们需要的就是去做优化了。（额外说下Fresco还支持webp动图）

那么放在现在，glide本身对gif的支持优化已经很多了，之前多个gif同时渲染的内存抖动问题已经没了，掉帧问题也有优化但是还是存在。但是内存占用还有cpu占用率却还是比优化的版本差，今天就来分享下如何优化。

优化前后

一加1手机android6.0，加载6张2-5mb的gif图。

How

要优化首先要了解gif的特性，glide如何渲染gif的。由于源码的剖析过程非常长，都可以单独出个文章了。这里只说下要点：

gif特性

gif文件的文件头前3个字节必然为'G''I''F'
gif中的每一帧图片尺寸相同
gif中每帧会有间隔时间

glide支持

ImageHeaderParserUtils.getType(..)检测资源是否为gif
com.bumptech.glide.load.resource.gif.GifDrawable为最终渲染gif的drawable
StreamGifDecoder和ByteBufferGifDecoder把流转换为GifDrawable
GifDrawableEncoder把GifDrawable转换为File
以上组件模块在com.bumptech.glide.Glide的构造方法内进行注册组装，而且支持注册自己的组件

优化的技术选型

优化解析速度提升效率，使用giflib替换glide的java解析代码提升效率。例如：giflib、android-gif-drawable、fresco。

缓冲渲染，2个Bitmap容器轮流进入子线程解析填充，之后在主线程渲染。

根据上机实际表现android-gif-drawable，内存占用和cpu占用率最好，而且提供了pl.droidsonroids.gif.GifDrawable并且拥有解析和序列化的api，而且作者在持续维护，后期bug修复和项目其他需求支持均可以兼顾，选择此第三方库为gif解析和渲染核心。

融合glide

glide的gif之前前面已经分析出来，我们只需要照猫画虎实现对应接口和类即可，copy修改开始，创建如下这些类。

GifLibDecoder            解析io InputStream 实际是获取byte[]交给下面的解析器 
GifLibByteBufferDecoder  解析 byte[]生成 GifDrawable的 包装 GifLibDrawableResource
GifLibDrawableResource   封装GifDrawable提供销毁和内存占用大小计算（用于lrucache）
DrawableBytesTranscoder和GifLibBytesTranscoder  用于转换  
GifLibEncoder            用于序列化成文件

重要的解析类所有方法和核心方法：

class GifLibByteBufferDecoder ...
    @Throws(IOException::class)
    override fun handles(source: ByteBuffer, options: Options): Boolean {
        //必须要 开启anim
        val isAnim = !options.get(GifOptions.DISABLE_ANIMATION)!!
        //根据文件头判断是否是gif
        val isGif = ImageHeaderParserUtils.getType(parsers, source) == ImageType.GIF
        // DES: 此日志主要关注 gif图并且 设置了不允许动画的地方
        if (isGif) Log.e(TAG, "gif options anim ->$isAnim")
        return isAnim && isGif
    }
    /**解析方法*/
    private fun decode(byteBuffer: ByteBuffer, width: Int, height: Int, parser: GifHeaderParser, options: Options): GifLibDrawableResource? {
        val startTime = LogTime.getLogTime()
        return try {
            val header = parser.parseHeader()
            if (header.numFrames <= 0 || header.status != GifDecoder.STATUS_OK) {
                // If we couldn't decode the GIF, we will end up with a frame count of 0.
                return null
            }
            //进行采样设置
            val sampleSize = getSampleSize(header, width, height)
            //创建解析器构建模式
            val builder = GifDrawableBuilder()
            builder.from(byteBuffer)
            builder.sampleSize(sampleSize)
            builder.isRenderingTriggeredOnDraw = true
//            pl.droidsonroids.gif.GifOptions gifOptions = new pl.droidsonroids.gif.GifOptions();
//            DES: 不含透明层可以加速渲染 但是透明的gif会渲染黑色背景
//            gifOptions.setInIsOpaque();
            val gifDrawable = builder.build()
            val loopCount = gifDrawable.loopCount
            if (loopCount <= 1) {
                //循环一次的则矫正为无限循环
                Log.v(TAG, "Decoded GIF LOOP COUNT WARN $loopCount")
                gifDrawable.loopCount = 0
            }
            GifLibDrawableResource(gifDrawable, byteBuffer)
        } catch (e: IOException) {
            Log.v(TAG, "Decoded GIF Error" + e.message)
            null
        } finally {
            Log.v(TAG, "Decoded GIF from stream in " + LogTime.getElapsedMillis(startTime))
        }
    }
}

序列化类：

class GifLibEncoder : ResourceEncoder<GifDrawable?> {
    override fun getEncodeStrategy(options: Options): EncodeStrategy {
        return EncodeStrategy.SOURCE
    }
    override fun encode(data: Resource, file: File, options: Options): Boolean {
        var success = false
        if (data is GifLibDrawableResource) {
            val byteBuffer = data.buffer
            try {
                ByteBufferUtil.toFile(byteBuffer, file)
                success = true
            } catch (e: IOException) {
                e.printStackTrace()
            }
            // DES: 将 resource 编码成文件
            Log.d(TAG, "GifLibEncoder -> $success -> ${file.absolutePath}")
        }
        return success
    }
}

通过Registry注册组件

append(..)追加到最后，当内部的组件在 handles()返回false或失败时候使用追加组件
prepend(..)追加到前面，当你的组件在失败时候使用原生提供组件
replace(..)替换组件
register(..)注册组件

注册组件，用glide注解类继承AppGlideModule并在registerComponents(..)中调用如下fun：

@JvmStatic
fun registerGifLib(glide: Glide, registry: Registry) {
    //优先使用gifLib-Gif
    val bufferDecoder = GifLibByteBufferDecoder(registry.imageHeaderParsers)
    val gifLibTranscoder = GifLibBytesTranscoder()
    val bitmapBytesTranscoder = BitmapBytesTranscoder()
    val gifTranscoder = GifDrawableBytesTranscoder()
    registry.prepend(
        Registry.BUCKET_GIF, java.io.InputStream::class.java, GifDrawable::class.java,
        GifLibDecoder(registry.imageHeaderParsers, bufferDecoder, glide.arrayPool)
    ).prepend(
        Registry.BUCKET_GIF,
        java.nio.ByteBuffer::class.java,
        GifDrawable::class.java, bufferDecoder
    ).prepend(
        GifDrawable::class.java, GifLibEncoder()
    ).register(
        Drawable::class.java, ByteArray::class.java,
        DrawableBytesTranscoder(
            glide.bitmapPool,
            bitmapBytesTranscoder,
            gifTranscoder,
            gifLibTranscoder
        )
    ).register(
        GifDrawable::class.java, ByteArray::class.java, gifLibTranscoder
    )
}

验证组件是否注册成功

IGlide.with(view).load(url)
    .placeholder(R.color.colorAccent)
    .listener(object : RequestListener {
        override fun onResourceReady(
            resource: Drawable?, model: Any?,
            target: Target?, dataSource: DataSource?, isFirstResource: Boolean): 
Boolean {
            if (resource is pl.droidsonroids.gif.GifDrawable) {
                Log.d("TAG", "giflib的 Gifdrawable")
            } else if (resource is com.bumptech.glide.load.resource.gif.GifDrawable) {
                Log.d("TAG", "glide的 Gifdrawable")
            }
            return false
        }

        override fun onLoadFailed(e: GlideException?, model: Any?,target: Target?, isFirstResource: Boolean): Boolean = false
    }).into(view)

log: com.example.mydemo D/TAG: giflib的 Gifdrawable

transform缺陷

这样做看起来侵入性很低的替换了Glide的gif支持，并且还可以兼容giflib出错后使用原生组件，那么缺点呢？缺点也是非常头疼，通常我们会对一些图片加载需求做一些圆角或者圆形等等处理。glide自己的GifDrawable支持的很好，几乎所有的BitmapTransformation都支持，而我们的缺失效了，究其原因是源码中所有transform设置最终调用到如下：

class BaseRequestOptions...
  @NonNull
  T transform(@NonNull Transformation<Bitmap> transformation, boolean isRequired) {
    ...省略
    DrawableTransformation drawableTransformation =
        new DrawableTransformation(transformation, isRequired);
    transform(Bitmap.class, transformation, isRequired);
    transform(Drawable.class, drawableTransformation, isRequired);
    transform(BitmapDrawable.class, drawableTransformation.asBitmapDrawable(), isRequired);
    //对gifdrawble的 Transformation 支持缘由
    transform(GifDrawable.class, new GifDrawableTransformation(transformation), isRequired);
    return selfOrThrowIfLocked();
  }
}

由于源码已经固定了次转换注入口，除非我们自己修改源码编译或者asm手段。如何解决呢？先依旧照猫画虎GifLibDrawableTransformation然后实现。

class GifLibDrawableTransformation(wrapped: Transformation<Bitmap>) : Transformation<GifDrawable> {

    private val wrapped: Transformation = Preconditions.checkNotNull(wrapped)

    override fun transform(
        context: Context, resource: Resource, outWidth: Int, outHeight: Int
    ): Resource {
        val drawable = resource.get()
        drawable.transform = object : Transform {
            private val mDstRectF = RectF()
            override fun onBoundsChange(rct: Rect) = mDstRectF.set(rct)
            override fun onDraw(canvas: Canvas, paint: Paint, bitmap: Bitmap) {
                val bitmapPool = Glide.get(context).bitmapPool
                val bitmapResource: Resource = BitmapResource(bitmap, bitmapPool)
                val transformed = wrapped.transform(context, bitmapResource, outWidth, outHeight)
                val transformedFrame = transformed.get()
                canvas.drawBitmap(transformedFrame, null, mDstRectF, paint)
            }
        }
        return resource
    }
    ...
}

//每次调用 transform 时候注入下
val circleCrop = CircleCrop()
IGlideModule.with(this)
    .load("http://tva2.sinaimg.cn/large/005CjUdnly1g6lwmq0fijg30rs0zu4qp.gif")
    .transform(GifDrawable::class.java, GifLibDrawableTransformation(circleCrop))
    .transform(circleCrop)
    .into(iv_2)

缺陷攻克了？其实还没有完美解决，一来这样的书写方式不是很方便，二来目前对ScaleType.CENTER_CROP等支持还是有问题，如果你有更好的建议或者可以修复请提交pr。

总结

glide已经非常优秀了，如果是仅仅少量使用gif完全可以胜任了，而且随着android版和硬件的升级，这些性能问题越来越少，但是如果你发现项目中因为gif的使用导致oom的问题较多可以尝试次优化，另外也可以降低手机发热耗电问题。另外比如glide还不支持webp动图，利用上面的原理，只要找到可以解析和序列化的webp逻辑就可以支持了，生命不息折腾不止啊。

以上所有代码请参见如下地址：

https://github.com/forJrking/GlideGifLib

做了简单的jitpack仓库，可能还有其他bug请提交issue和pr。阅读源码整理文档资料，肛代码不易请给个赞表示支持，让我有持续输出的动力。

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大家好，我是刘望舒，腾讯TVP，著有三本业内知名畅销书，连续四年蝉联电子工业出版社年度优秀作者，百度百科收录的资深技术专家。

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