Producer是缓存与DataSource之间的桥梁，它非常重要！在这一章的内容中，我们来分析Fresco中的Producer是怎么通过ImageRequest建立起数据请求通道的。你可以在Wiki-Producer中对Producer&Consumer模式及它们在Fresco中的原型有个初步的理解。
1 Fresco缓存机制
在阅读后面的内容前，你需要先对Fresco的缓存有一个感性的理解。这里官方文档Image Pipeline介绍及缓存已经说得很好了，读者可以直接参考它。
Fresco会一级一级地去检查缓存，一共有三级缓存：
已解码内存缓存；
未解码内存缓存；
文件缓存。
如果这三个缓存都没有命中，则会从网络或者本地加载，加载完成再缓存到各个缓存中。
1.1 缓存载体
未解码内存缓存的载体是EncodedImage，它封装了未解码图片的所有字节码，包括图片数据、尺寸、旋转角度和缩放尺寸。它使用PooledByteBuffer存储字节码，可以直接通过CloseableReference<PooledByteBuffer>构造。
它有这两个主要函数：
getInputStream()返回存储着字节码的InputStream；parseMetaData()解析字节码中的尺寸、旋转角度和缩放尺寸到成员变量中。
已解码内存缓存的载体是CloseableBitmap（关于CloseableBitmap见可关闭的引用）。
更多缓存机制可以参考后续分析Fresco源码分析(6)-缓存，此处你仅仅需要理解缓存结构即可。
2 元Producer
Fresco将Producer组织成流水线来进行多层内容顺序访问。 我做了一个流程图，供读者参考。略有精简，不过已经能够代表大概意思：
图中每一个方框都代表一个Producer，蓝色框内的Producer会在缓存中取数据。在产生一个Uri的时候，最先在Bitmap内存缓存中查找，若命中则返回，否则将会调用下层Producer的produceResult函数。大部分Producer都是其中间作用，有几个在末端的Producer是在之前所有缓存都没有命中后要去文件或网络上获取数据的，我将他们称做元Producer。一共有两大类，他们是LocalProducer（负责本地数据存取）及NetworkProducer（负责网络数据存取）。
2.1 本地文件获取
首先介绍从本地获取文件的Producer的基类-LocalFetchProducer，我们来看看它的produceResults中做了什么事：
final StatefulProducerRunnable cancellableProducerRunnable =
new StatefulProducerRunnable<EncodedImage>(
consumer,
listener,
getProducerName(),
requestId) {
@Override
protected EncodedImage getResult() throws Exception {
EncodedImage encodedImage = getEncodedImage(imageRequest);
if (encodedImage == null) {
return null;
}
encodedImage.parseMetaData();
return encodedImage;
}
@Override
protected void disposeResult(EncodedImage result) {
EncodedImage.closeSafely(result);
}
};
//...
mExecutor.execute(cancellableProducerRunnable);里面有两个关键点：
取数据的工作由
StatefulProducerRunnable完成，它继承了Runnable。在
mExecutor上执行获取数据的任务，在DefaultExecutorSupplier中可以知道用于本地读取文件的Executor是容量为2的线程池。
它没有实现getEncodedImage。这也是合理的，因为获取不同种类资源的方法不同。继承LocalFetchProducer的本地Producer可以通过重写getEncodedImage实现获取各类资源。
####2.1.1 StatefulRunnable
StatefulProducerRunnable继承了StatefulRunnable。首先看StatefulRunnable中的run函数：
@Override
public final void run() {
if (!mState.compareAndSet(STATE_CREATED, STATE_STARTED)) {
return;
}
T result;
try {
result = getResult();
} catch (Exception e) {
mState.set(STATE_FAILED);
onFailure(e);
return;
}
mState.set(STATE_FINISHED);
try {
onSuccess(result);
} finally {
disposeResult(result);
}
}它会在运行的时候调用getResult，失败则会调用onFailure，成功会调用onSuccess，最后将获取的数据释放。
那我们看看StatefulProducerRunnable中的相应函数：
protected void onSuccess(T result) {
//..监听事件
mConsumer.onNewResult(result, true);
}
protected void onFailure(Exception e) {
//..监听事件
mConsumer.onFailure(e);
}
protected void onCancellation() {
//..监听事件
mConsumer.onCancellation();
}而留下getResult与disposeResult未实现。这下就很明确了，它在数据获取成功、失败、取消时分别会通知Comsumer执行相应函数。至于要怎么获取、释放数据，交由具体实现者来定。
2.2 几种基本的LocalProducer
LocalProducer提供了将InputStream转化成EncodedImage的函数getByteBufferBackedEncodedImage供继承类使用，我们来看看几个继承LocalProducer的类是怎么重写getEncodedImage的吧：
LocalAssetFetchProducer通过AssetManager获取ImageRequest对象的输入流及对象字节码长度，将它转换为EncodedImage；LocalContentUriFetchProducer若Uri指向联系人，则获取联系人头像；若指向相册图片，则会根据是否传入ResizeOption进行一定缩放（这里不是完全按ResizeOption缩放）；若止这两个条件都不满足，则直接调用ContentResolver的函数openInputStream(Uri uri)获取输入流并转化为EncodedImage；LocalFileFetchProducer直接通过指定文件获取输入流，从而转化为EncodedImage；LocalResourceFetchProducer通过Resources的函数openRawResources获取输入流，从而转化为EncodedImage。
下面两个类不继承LocalProducer，他们获取数据也是在后台线程中执行，但是有比较特殊的功能，在此一起介绍：
LocalExifThumbnailProducer可以获取Exif图像的Producer；LocalVideoThumbnailProducer可以获取视频缩略图的Producer。
2.3 网络文件获取
2.3.1 NetworkFetcher
NetworkFetcher是Fresco用以获取数据，计算下载进度，提供下载回调函数的工具。它使用fetch(FetchState fetchState, Callback callback)来进行网络请求，其中两个参数的意义分别为：
FetchState提供了Consumer及ProducerContext，用于数据回调对象及获取数据请求参数；Callback这个借口定义在了NetworkFetcher中，提供了下载成功、失败、取消的回调函数接口。
由于Fresco中默认使用HttpUrlConnection进行网络请求，我们直接分析HttpUrlConnectionNetworkFetcher，首先看它的fetch函数：
public void fetch(final FetchState fetchState, final Callback callback) {
final Future<?> future = mExecutorService.submit(
new Runnable() {
@Override
public void run() {
//初始化工作
while (true) {
String nextUriString;
String nextScheme;
InputStream is;
try {
URL url = new URL(uriString);
connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
nextUriString = connection.getHeaderField("Location");
nextScheme = (nextUriString == null) ? null : Uri.parse(nextUriString).getScheme();
if (nextUriString == null || nextScheme.equals(scheme)) {
is = connection.getInputStream();
callback.onResponse(is, -1);
break;
}
uriString = nextUriString;
scheme = nextScheme;
} catch (Exception e) {
callback.onFailure(e);
break;
} finally {
if (connection != null) {
connection.disconnect();
}
}
}
}
});我们可以看到它使用Future来进行异步请求。当Http返回的头中有重定向（返回字节Location）时则使用新url，否则就获取该url进行读取数据。调用callback.onResponse处理数据，当失败时调用callback.onFailure处理失败，最后将连接关闭。使用HttpUrlConnectionNetworkFetcher返回的数据总长度为-1，即后续计算下载进度时是使用近似值，下载225kb后即达到100%。具体参考NetworkFetchProducer.calculateProgress的注释。
并且在后面加了一段代码，当请求取消的时候让Future取消执行，并调用callback.onCancellation：
fetchState.getContext().addCallbacks(
new BaseProducerContextCallbacks() {
@Override
public void onCancellationRequested() {
if (future.cancel(false)) {
callback.onCancellation();
}
}
});注：默认的网络请求线程池容量为3，无法通过API修改。
2.3.2 NetworkFetchProducer
NetworkFetchProducer是专门用于在网络上获取数据的Producer。我们看看它的produceResults代码：
final FetchState fetchState = mNetworkFetcher.createFetchState(consumer, context);
mNetworkFetcher.fetch(
fetchState, new NetworkFetcher.Callback() {
@Override
public void onResponse(InputStream response, int responseLength) throws IOException {
NetworkFetchProducer.this.onResponse(fetchState, response, responseLength);
}
@Override
public void onFailure(Throwable throwable) {
NetworkFetchProducer.this.onFailure(fetchState, throwable);
}
@Override
public void onCancellation() {
NetworkFetchProducer.this.onCancellation(fetchState);
}
});它一开始将Consumer与ProducerContext封装进FetchState中，并定义Callback让NetworkFetcher在产生结果、失败、取消请求时分别调用自身的对应函数。
当Failure、Cancellation时下几乎就是简单的调用Consumer相应函数而已，主要就看onResponse函数：
final PooledByteBufferOutputStream pooledOutputStream;
if (responseContentLength > 0) {
pooledOutputStream = mPooledByteBufferFactory.newOutputStream(responseContentLength);
} else {
pooledOutputStream = mPooledByteBufferFactory.newOutputStream();
}
final byte[] ioArray = mByteArrayPool.get(READ_SIZE);
try {
int length;
while ((length = responseData.read(ioArray)) >= 0) {
if (length > 0) {
pooledOutputStream.write(ioArray, 0, length);
maybeHandleIntermediateResult(pooledOutputStream, fetchState);
float progress = calculateProgress(pooledOutputStream.size(), responseContentLength);
fetchState.getConsumer().onProgressUpdate(progress);
}
}
mNetworkFetcher.onFetchCompletion(fetchState, pooledOutputStream.size());
handleFinalResult(pooledOutputStream, fetchState);
} finally {
mByteArrayPool.release(ioArray);
pooledOutputStream.close();我们看到当InputStream中还有数据时就会想outputStream中写，计算并更新进度。在maybeHandleIntermediateResult会判断当两次获取数据间隔超过100ms即会通知Consumer更新一次数据。最后如果InputStream读取完了会再通知Consumer读取一次数据。
2.3 缓存Producer
这类Producer负责从缓存中寻找数据，在初始化都会传入一个nextProducer，当没有获取到缓存时调用下一个Producer的productResult(Consumer consumer, ProducerContext context)方法。主要有这几种：
BitmapMemoryCacheGetProducer它是一个Immutable的Producer，仅用于包装后续Producer；BitmapMemoryCacheProducer在已解码的内存缓存中获取数据；若未找到，则在nextProducer中获取数据，并在获取到数据的同时将其缓存；BitmapMemoryCacheKeyMultiplexProducer是MultiplexProducer的子类，nextProducer为BitmapMemoryCacheProducer，将多个拥有相同已解码内存缓存键（具体见Fresco源码分析(6) - 缓存）的ImageRequest进行“合并”，若缓存命中，它们都会获取到该数据；PostprocessedBitmapMemoryCacheProducer在已解码的内存缓存中寻找PostProcessor处理过的图片。它的nextProducer都是PostProcessorProducer，因为如果没有获取到被PostProcess的缓存，就需要对获取的图片进行PostProcess。；若未找到，则在nextProducer中获取数据；EncodedMemoryCacheProducer在未解码的内存缓存中寻找数据，如果找到则返回，使用结束后释放资源；若未找到，则在nextProducer中获取数据，并在获取到数据的同时将其缓存；EncodedCacheKeyMultiplexProducer是MultiplexProducer的子类，nextProducer为EncodedMemoryCacheProducer，将多个拥有相同未解码内存缓存键（具体见Fresco源码分析(6) - 缓存）的ImageRequest进行“合并”，若缓存命中，它们都会获取到该数据；DiskCacheProducer在文件内存缓存中获取数据；若未找到，则在nextProducer中获取数据，并在获取到数据的同时将其缓存
2.4 功能Producer
这类Producer的初始化也都会传入一个nextProducer，它们的作用只是对nextProducer产生的结果进行处理，主要有这几种：
MultiplexProducer将多个拥有相同CacheKey（具体见Fresco源码分析(6) - 缓存）的ImageRequest进行“合并”，让他们从都从nextProducer中获取数据；ThreadHandoffProducer将nextProducer的produceResult方法放在后台线程中执行（线程池容量为1）；SwallowResultProducer将nextProducer的获取的数据“吞”掉，回在Consumer的onNewResult中传入null值；ResizeAndRotateProducer将nextProducer产生的EncodedImage根据EXIF的旋转、缩放属性进行变换（如果对象不是JPEG格式图像，则不会发生变换）；PostProcessorProducer将nextProducer产生的EncodedImage根据PostProcessor进行修改，关于PostProcessor详见修改图片；DecodeProducer将nextProducer产生的EncodedImage解码。解码在后台线程中执行，可以在ImagePipelineConfig中通过setExecutorSupplier来设置线程池数量，默认为最大可用的处理器数；WebpTranscodeProducer若nextProducer产生的EncodedImage为WebP格式，则将其解码成DecodeProducer能够处理的EncodedImage。解码在后代进程中进行。
以上所有的Producer（包括元Producer）都是从ProducerFactory中新建的，有兴趣的读者可以自行再去探索。
2.5 包装Consumer
Producer使用数据获取时向下传递，Consumer得到结果时是向上传递。所以几乎每个Producer都会将上层Producer传下来的Consumer进行包装，在他们的NewResult中增加一些功能，由此来达到自己的目的。我们简单看个例子，如果BitmapMemoryCacheProducer在已解码的内存缓存中没有找到数据，它就会调用nextProducer的productResult(Consumer consumer, ProducerContext context)办法。但是它会对传入的Consumer进行一定包装，我们看看相应代码：
protected Consumer<CloseableReference<CloseableImage>> wrapConsumer(
final Consumer<CloseableReference<CloseableImage>> consumer,
final CacheKey cacheKey) {
return new DelegatingConsumer<
CloseableReference<CloseableImage>,
CloseableReference<CloseableImage>>(consumer) {
@Override
public void onNewResultImpl(CloseableReference<CloseableImage> newResult, boolean isLast) {
if (newResult == null) {
if (isLast) {
getConsumer().onNewResult(null, true);
}
return;
}
if (newResult.get().isStateful()) {
getConsumer().onNewResult(newResult, isLast);
return;
}
if (!isLast) {
CloseableReference<CloseableImage> currentCachedResult = mMemoryCache.get(cacheKey);
if (currentCachedResult != null) {
try {
QualityInfo newInfo = newResult.get().getQualityInfo();
QualityInfo cachedInfo = currentCachedResult.get().getQualityInfo();
if (cachedInfo.isOfFullQuality() || cachedInfo.getQuality() >= newInfo.getQuality()) {
getConsumer().onNewResult(currentCachedResult, false);
return;
}
} finally {
CloseableReference.closeSafely(currentCachedResult);
}
}
}
CloseableReference<CloseableImage> newCachedResult =
mMemoryCache.cache(cacheKey, newResult);
try {
if (isLast) {
getConsumer().onProgressUpdate(1f);
}
getConsumer().onNewResult(
(newCachedResult != null) ? newCachedResult : newResult, isLast);
} finally {
CloseableReference.closeSafely(newCachedResult);
}
}
};
}我们看到有它将Consumer包装起来之后，在下层Consumer传递上来数据时按以下顺序处理：
数据为空，直接传给上层Consumer处理并返回；
数据存储着某种状态（如动态图存储着当前浏览帧）时，不进行缓存，直接传给上层Consumer处理并返回；
当没有结束传递时，如果收到数据的质量大于缓存中对应数据的质量（如果存在的话）时，则传给上层Consumer处理并返回；
数据传递结束，将得到的数据缓存起来，更新进度，通知上层Consumer处理。
##3 Producer流水线
ProducerSequenceFactory是专门将生成各类链接起来的Producer，根据其中的逻辑，我将可能涉及层次最深的Uri——网络Uri的Producer链在此列出，它会到每个缓存中查找数据，最后如果都没有命中，则会去网络上下载。
| 顺序 | Producer | 是否必须 | 功能 |
|---|---|---|---|
| 1 | PostprocessedBitmapMemoryCacheProducer | 否 | 在Bitmap缓存中查找被PostProcess过的数据 |
| 2 | PostprocessorProducer | 否 | 对下层Producer传上来的数据进行PostProcess |
| 3 | BitmapMemoryCacheGetProducer | 是 | 使Producer序列只读 |
| 4 | ThreadHandoffProducer | 是 | 使下层Producer工作在后台进程中执行 |
| 5 | BitmapMemoryCacheKeyMultiplexProducer | 是 | 使多个相同已解码内存缓存键的ImageRequest都从相同Producer中获取数据 |
| 6 | BitmapMemoryCacheProducer | 是 | 从已解码的内存缓存中获取数据 |
| 7 | DecodeProducer | 是 | 将下层Producer产生的数据解码 |
| 8 | ResizeAndRotateProducer | 否 | 将下层Producer产生的数据变换 |
| 9 | EncodedCacheKeyMultiplexProducer | 是 | 使多个相同未解码内存缓存键的ImageRequest都从相同Producer中获取数据 |
| 10 | EncodedMemoryCacheProducer | 是 | 从未解码的内存缓存中获取数据 |
| 11 | DiskCacheProducer | 是 | 从文件缓存中获取数据 |
| 12 | WebpTranscodeProducer | 否 | 将下层Producer产生的Webp（如果是的话）进行解码 |
| 13 | NetworkFetchProducer | 是 | 从网络上获取数据 |
我们看到所有的获取数据操作都通过ThreadHandoffProducer包装到了后台进程中执行。加粗的Producer是会在缓存中查找数据的Producer，每一级缓存如果命中，则会直接返回结果而不会再传递到下一个Producer中。
4 结语
Producer是理解Fresco处理缓存的一个很好入手点，本章中仅仅是分析其脉络及一些基础原理，如果有兴趣的读者可以自行再去探究。
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