一、引言

1.1 图片加载

在现代的移动应用中，图片加载是一个常见的需求。为了提供流畅的用户体验和高效的性能，开发者需要选择一个可靠的图片加载库。Glide是一个备受推崇的Android图片加载库，它具有简单易用的API、高效的图片加载和缓存机制。本文将深入探讨Glide的用法、原理和源码解析，帮助开发者更好地了解和使用这个强大的库。

1.2 对比Glide和其他Android图片加载库的优缺点

这个表格提供了对比这些图片加载库的一些主要优点和缺点。根据具体的项目需求和开发偏好，开发者可以选择适合自己的图片加载库。

图片加载库	优点	缺点
Glide	简单易用的API 高效的图片加载和缓存机制 支持动画和自定义转换 与Activity和Fragment生命周期集成 强大的图片解码能力	部分功能需要额外的配置和设置 对于特定的需求可能需要自定义实现
Picasso	简单易用的API 自动处理内存和磁盘缓存 支持图片转换和调整 与Activity和Fragment生命周期集成 良好的图片加载性能	不支持GIF动画 不支持自定义模块
Fresco	强大的图片加载和缓存能力 支持渐进式加载和多图像格式 支持GIF动画和WebP格式 内存管理和图片解码优化 支持自定义图片处理	配置和使用相对复杂 需要额外的依赖库和配置
Coil	轻量级和简洁的API 快速的图片加载和缓存 支持自动内存和磁盘缓存 支持GIF动画和WebP格式 支持Kotlin协程	不支持自定义转换和动画 相对较新的库，可能缺乏一些高级功能

二、用法

Glide的用法非常简单，以下是一些常见的用法示例：

基本用法：

Glide.with(context)
     .load(imageUrl)
     .into(imageView);

占位符和错误图像：

Glide.with(context)
     .load(imageUrl)
     .placeholder(R.drawable.placeholder)
     .error(R.drawable.error)
     .into(imageView);

缩略图：

Glide.with(context)
     .load(imageUrl)
     .thumbnail(0.5f)
     .into(imageView);

自定义转换：

Glide.with(context)
     .load(imageUrl)
     .transform(new CircleCrop())
     .into(imageView);

这些只是Glide用法的一小部分，它还提供了许多其他功能，如动画、缓存控制和自定义模块等。

三、原理

3.1 基本原理

Glide的原理主要包括以下几个方面：

1. 请求管理：Glide使用RequestManager来管理图片加载请求，它负责创建、启动和停止请求。

2. 生命周期集成：Glide与Activity和Fragment的生命周期进行集成，确保在适当的时机停止和销毁请求，避免内存泄漏和无效的请求。

3. 缓存机制：Glide使用内存缓存和磁盘缓存来提高图片加载的性能。它使用LruCache来管理内存缓存，使用DiskLruCache来管理磁盘缓存。

4. 图片解码：Glide使用Android的BitmapFactory来解码图片，根据ImageView的尺寸进行适当的缩放和裁剪。

5. 图片转换：Glide支持自定义的图片转换器，可以对加载的图片进行各种转换操作，如圆角、灰度等。

3.2 图片加载过程

Glide的图片加载过程中，资源（Resource）是如何流动的，下面是简要解析：

1. 请求发起：当使用Glide加载图片时，首先会创建一个图片加载请求（Request）对象。该请求包含了图片的URL或资源ID等信息。
2. 缓存查找：Glide会首先检查内存缓存（Memory Cache），看是否有已经加载过的图片资源。如果找到匹配的资源，就直接返回给请求。
3. 磁盘缓存查找：如果内存缓存中没有找到匹配的资源，Glide会继续查找磁盘缓存（Disk Cache）。磁盘缓存是通过图片URL的哈希值来索引的，如果找到匹配的缓存文件，就将其解码为图片资源。
4. 网络请求：如果内存缓存和磁盘缓存都没有找到匹配的资源，Glide会发起网络请求，从网络上下载图片。
5. 图片解码：当网络请求成功后，Glide会将下载的图片数据解码为Bitmap对象。解码过程会根据图片的格式和尺寸进行相应的处理，如缩放、裁剪等。
6. 资源转换：解码后的Bitmap对象可能需要进行一些额外的转换操作，如圆角、灰度等。Glide支持自定义的转换器，可以对图片进行各种转换操作。
7. 资源缓存：在解码和转换完成后，Glide会将最终的图片资源存入内存缓存和磁盘缓存中，以便下次使用时可以直接从缓存中获取。
8. 图片显示：最后，Glide将加载好的图片资源显示到目标ImageView上，完成整个图片加载流程。

四、自定义Glide的功能

首先我们看一下Glide Resource Flow的示意图：

Glide在图片加载的全流程中，给开发者提供了多个扩展点，下面我们逐个解释。

4.1 基本概念

在Glide的Resource Flow中，有几个重要的概念：model type（模型类型）、model loader（模型加载器）、data type（数据类型）、resource type（资源类型）、transcode type（转码类型）和type（类型）。它们之间的关系和流转如下所示：

1. Model Type（模型类型）：
   Model Type指的是要加载的图片的来源类型，例如URL、文件路径、资源ID等。它描述了图片的来源方式。
2. Model Loader（模型加载器）：
   Model Loader是负责将Model Type转换为Data Type的组件。它根据Model Type的不同，选择合适的加载方式，如网络请求、文件读取等。Model Loader的作用是将Model Type转换为Data Type，以便后续处理。
3. Data Type（数据类型）：
   Data Type指的是从Model Loader获取到的原始数据类型，例如网络请求返回的字节流、文件的输入流等。它是加载图片的基础数据。
4. Resource Type（资源类型）：
   Resource Type指的是经过解码和转换后的最终资源类型，例如Bitmap、Drawable等。它是加载图片后的结果。
5. Transcode Type（转码类型）：
   Transcode Type指的是将Resource Type转换为最终要显示的类型，例如将Bitmap转换为Drawable。它是为了适应不同的显示需求而进行的转换。
6. Type（类型）：
   Type是指Glide中的一个泛型参数，用于指定最终要显示的类型。它可以是Resource Type或Transcode Type，取决于是否需要进行转码。

4.2 数据流转

在Glide的Resource Flow中，数据的流转过程如下：

1. Model Type经过Model Loader转换为Data Type。
2. Data Type经过ResourceDecoder解码为Resource Type。
3. Resource Type经过Transformation（转换器）进行转换，得到最终的Resource Type。
4. 最终的Resource Type根据需要进行Transcode，转换为最终要显示的类型。
   最终的类型可以直接显示到ImageView上，或者通过Target等方式进行使用。

总结起来，Glide的Resource Flow中，Model Type经过Model Loader转换为Data Type，Data Type经过解码和转换得到Resource Type，Resource Type经过Transcode转换为最终要显示的类型。这个流转过程中，可以通过自定义的Model Loader、ResourceDecoder、Transformation和Transcode来扩展和定制Glide的功能。

4.3 代码示例

当需要自定义Model Loader、ResourceDecoder、Transformation和Transcode时，可以按照以下步骤进行扩展和定制Glide的功能：

4.3.1 自定义Model Loader

首先，创建一个实现了ModelLoader接口的类，并实现其中的方法。在方法中，根据自定义的需求，实现将Model Type转换为Data Type的逻辑。例如，可以根据特定的URL格式，实现一个自定义的Model Loader来加载图片。

public class CustomModelLoader implements ModelLoader<CustomModel, InputStream> {
    @Nullable
    @Override
    public LoadData<InputStream> buildLoadData(@NonNull CustomModel model, int width, int height, @NonNull Options options) {
        // 根据自定义的逻辑，构建LoadData对象，包含加载图片所需的数据
        return new LoadData<>(model, new CustomDataFetcher(model));
    }

    @Override
    public boolean handles(@NonNull CustomModel model) {
        // 根据自定义的逻辑，判断是否能够处理指定的Model Type
        return model instanceof CustomModel;
    }
}

4.3.2 自定义ResourceDecoder

创建一个实现了ResourceDecoder接口的类，并实现其中的方法。在方法中，根据自定义的需求，实现将Data Type解码为Resource Type的逻辑。例如，可以实现一个自定义的ResourceDecoder来解码特定格式的图片。

public class CustomResourceDecoder implements ResourceDecoder<InputStream, Bitmap> {
    @Override
    public boolean handles(@NonNull InputStream source, @NonNull Options options) {
        // 根据自定义的逻辑，判断是否能够处理指定的Data Type和选项
        return true;
    }

    @Nullable
    @Override
    public Resource<Bitmap> decode(@NonNull InputStream source, int width, int height, @NonNull Options options) throws IOException {
        // 根据自定义的逻辑，对输入流进行解码操作，返回解码后的Resource Type
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(source);
        return new BitmapResource(bitmap, Glide.get().getBitmapPool());
    }
}

4.3.3 自定义Transformation

创建一个实现了Transformation接口的类，并实现其中的方法。在方法中，根据自定义的需求，实现对Resource Type进行转换的逻辑。例如，可以实现一个自定义的Transformation来对图片进行圆角处理。

public class CustomTransformation implements Transformation<Bitmap> {
    @NonNull
    @Override
    public Resource<Bitmap> transform(@NonNull Context context, @NonNull Resource<Bitmap> resource, int outWidth, int outHeight) {
        // 根据自定义的逻辑，对Resource Type进行转换操作，返回转换后的Resource Type
        Bitmap transformedBitmap = // 进行转换操作
        return new BitmapResource(transformedBitmap, Glide.get().getBitmapPool());
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        // 实现equals方法
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        // 实现hashCode方法
    }
}

4.3.4 自定义Transcode

创建一个实现了ResourceTranscoder接口的类，并实现其中的方法。在方法中，根据自定义的需求，实现将Resource Type转换为最终要显示的类型的逻辑。例如，可以实现一个自定义的Transcode来将Bitmap转换为Drawable。

public class CustomTranscode implements ResourceTranscoder<Bitmap, Drawable> {
    @Nullable
@Override
public Resource<Drawable> transcode(@NonNull Resource<Bitmap> toTranscode, @NonNull Options options) {
// 根据自定义的逻辑，将Resource Type转换为最终要显示的类型，返回转换后的Resource Type
Drawable drawable = new BitmapDrawable(context.getResources(), toTranscode.get());
return new DrawableResource<>(drawable);
}
}

4.3.5 注册自定义组件

在Application的onCreate()方法中，注册自定义的Model Loader、ResourceDecoder、Transformation和Transcode：

public class MyApp extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        
        // 注册自定义的Model Loader
        Glide.get(this).getRegistry().prepend(CustomModel.class, InputStream.class, new CustomModelLoaderFactory());
        
        // 注册自定义的ResourceDecoder
        Glide.get(this).getRegistry().prepend(InputStream.class, Bitmap.class, new CustomResourceDecoder());
        
        // 注册自定义的Transformation
        Glide.get(this).getRegistry().register(Bitmap.class, new CustomTransformation());
        
        // 注册自定义的Transcode
        Glide.get(this).getRegistry().register(Bitmap.class, Drawable.class, new CustomTranscode());
    }
}

通过以上步骤，你可以自定义Model Loader、ResourceDecoder、Transformation和Transcode来扩展和定制Glide的功能。这样，你可以根据自己的需求，实现特定的加载、解码、转换和显示逻辑，以满足项目的要求。请根据实际需求进行相应的修改和调整。

四、源码解析

4.1 重点类图和时序图

4.1.1 类图

Glide是一个非常复杂的库，包含了很多类和接口。下面是一个简化的类图和时序图，只包含了一些关键的类和方法。
类图：

这个类图中的类：

Glide: Glide的主类，用于初始化和配置Glide。
RequestManager: 用于创建和管理图片加载请求。
RequestBuilder: 用于构建图片加载请求。
Target: 图片加载的目标，例如一个ImageView。
Request: 图片加载请求。
Engine: 图片加载的引擎，负责管理内存缓存和磁盘缓存。
BitmapPool: 用于复用Bitmap的池。
MemoryCache: 内存缓存。
DiskCache: 磁盘缓存。
DiskLruCacheWrapper: 磁盘缓存的实现类，使用了LRU算法。
ActiveResources: 用于管理当前正在使用的资源。
EngineResource: 资源的包装类，包含了资源的引用计数。
Resource: 资源，例如一个Bitmap。

4.1.2 时序图

这个时序图描述了一个图片加载请求的生命周期：

通过Glide获取RequestManager。
使用RequestManager创建一个RequestBuilder。
使用RequestBuilder构建一个Request。
Request通过Engine加载图片。
Engine首先尝试从DiskCache获取图片。
如果DiskCache有缓存，Engine将图片添加到ActiveResources并返回给Request。
Request通过EngineResource增加图片的引用计数。
Request将加载完成的图片传递给Target。

4.2 一些高级特性的实现方式

实际上Glide还包含了更多的类和更复杂的逻辑，例如请求优先级、请求生命周期管理、资源复用、内存管理等等。Glide的源码非常复杂，但是我们可以简单地解析一下上述特性的实现方式：

1. 请求优先级：在Glide中，每个Request都有一个priority字段，这个字段的值就是Priority枚举的一个实例。当Engine加载图片时，它会根据请求的优先级来排序，优先级高的请求会被优先处理。这是通过PriorityBlockingQueue实现的，这是一个支持优先级的阻塞队列。

2. 请求生命周期管理：在Glide中，每个RequestManager都有一个Lifecycle字段，这个字段的值就是Lifecycle接口的一个实例。当Lifecycle的状态改变时，RequestManager会收到通知，并对其管理的请求进行相应的操作。例如，当Lifecycle暂停时，RequestManager会暂停所有的请求；当Lifecycle恢复时，RequestManager会恢复所有的请求。

3. 资源复用：在Glide中，BitmapPool和ArrayPool是两个关键的类，它们都是通过LruCache实现的，这是一个支持LRU（最近最少使用）算法的缓存。当Glide需要一个新的Bitmap时，它会首先从BitmapPool获取；当Glide不再需要一个Bitmap时，它会将其放回BitmapPool。ArrayPool的工作方式类似，只是它用于复用数组。

4. 内存管理：在Glide中，MemoryCache和DiskCache是两个关键的接口，它们定义了如何缓存资源。MemoryCache的默认实现是LruResourceCache，这是一个支持LRU算法的缓存；DiskCache的默认实现是DiskLruCacheWrapper，这是一个支持LRU算法的磁盘缓存。Glide会根据设备的内存情况和每个资源的大小来自动调整缓存的大小，这是通过MemorySizeCalculator实现的。

五、结论

Glide是一款功能强大、易于使用的Android图片加载库。本文介绍了Glide的用法、原理和源码解析，帮助开发者更好地理解和使用这个优秀的库。通过合理地使用Glide，开发者可以实现高效的图片加载和缓存，提供流畅的用户体验和卓越的性能。

参考资料

Glide官方文档：https://bumptech.github.io/glide/

Glide GitHub仓库：https://github.com/bumptech/glide