一个优秀的可定制化Flutter相册组件，看这一篇就够了

背景
在做图片、视频相关功能的时候，相册是一个绕不开的话题，因为大家基本都有从相册获取图片或者视频的需求。最直接的方式是调用系统相册接口，基本功能是满足的，一些高级功能就不行了，例如自定义UI、多选图片等。

我们调研了官方的image_picker，它也是调用系统的相册接口来处理的，可定制程度不高，不能满足我们的要求。所以我们选择自己来开发Flutter相册组件。

我们的组件需要有如下的功能：

在app内完成图片、视频的选取，完全不用依赖系统相册组件
可以多选图片，支持指定选定图片的总数目
在多选的时候UI反应出选择的序号。
可以控制视频、图片的选择。例如：只让用户选择视频，图片是灰色的。
大图预览的时候可以放大缩小，也可直接加入到选取列表。
设计思路
API使用简单，功能丰富灵活，具有较高的订制性。业务方可以选择完全接入组件，也可以选择在组件上面进行UI定制。

Flutter做UI展现层，具体的数据由各Native平台提供。这种模式，天然从工程上把UI代码和数据代码进行了隔离。我们在开发一个native组件的时候常常会使用MVC架构。Flutter组件的开发的思路也基本类似。整体架构如下：

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可以看出，在Flutter侧是一个典型的MVC架构，这里Widget就是View，View和Model绑定，在Model改变的时候View会重新build反映出Model的变化。View的事件会触发Controller去Native获取数据然后更新Model。Native和Flutter通过Method Channel进行通信，两层之间没有强依赖关系，只需要按约定的协议进行通信即可。

Native侧的组成部分，UIAdapter主要是负责机型的适配、刘海屏、全面屏之类的识别。Permission负责媒体读写权限的申请处理。Cache主要负责缓存GPU纹理，在大图预览的时候提高响应速度。Decoder负责解析Bitmap，OpenGL负责Bitmap转纹理。

需要说明的是：我们的这一套实现依赖于flutter外接纹理。在整个相册组件看到的大多数图片都是一个GPU纹理，这样给java堆内存的占用相对于以前的相册实现有大幅的降低。在低端机上面如果使用原生的系统相册，由于内存的原因，app有被系统杀掉的风险。现象就是，从系统相册返回，app重新启动了。使用Flutter相册组件，在低端机上面体验会有所改观。

一些细节

  1. 分页加载

相册列表需要加载大量图片，Flutter的GridView组件有好几个构造函数，比较容易犯的错误是使用了第一个函数，这需要在一开始就提供大量的widget。应该选择第二个构造函数，GridView在滑动的时候会回调IndexedWidgetBuilder来获取widget，相当于一种懒加载。

GridView.builder({
 …
 List children = const [],
 …
 })
 GridView.builder({
 …
 @required IndexedWidgetBuilder itemBuilder,
 int itemCount,
 …
 })

滑动过程中，图片滑过后，也就是不可见的时候要进行资源的回收，我们这里这里对应的就是纹理的删除。不断的滑动GridView，内存在上升后会处于稳定，不会一直增长。如果快速的来回滑动纹理会反复的创建和删除，这样会有内存的抖动，体验不是很好。

于是，我们维护了一个图片的状态机，状态有None,Loading,Loaded,Wait_Dispose,Disposed。开始加载的时候，状态从None进入Loading，这个时候用户看到的是空白或者是占位图，当数据回调回来会把状态设置为Loaded的这时候会重新build widget树来显示图片icon，当用户滑走的时候状态进入 Wait_Dispose，这时候并不会马上Dispose，如果用户又滑回来则会从Wait_Dispose进入Loaded状态，不会继续Dispose。如果用户没有往回滑则会从Wait_Dispose进入Disposed状态。当进入Disposed状态后，再需要显示该图片的时候就需要重新走加载流程了。

  1. 相册大图展示：

当点击GridView的某张图片的时候会进行这张图片的大图展示，方便用户查看的更清楚。我们知道相机拍摄的图片分辨率都是很高的，如果完全加载，内存会有很大的开销，所以我们在Decode Bitmap的时候进行了缩放，最高只到1080p。大图展示可以概括为三个步骤。

1 从文件Decode出Bitmap
2 Bitmap转换成为纹理，并释放Bitmap
3 纹理交给Flutter进行展示
在步骤1中，Android原生的Bitmap Decode经验同样适用，先Decode出Bitmap的宽高，然后根据要展示的大小计算出缩放倍数, 然后Decode出需要的Bitmap。

Android相册的图片大多是有旋转角度的，如果不处理直接显示，会出现照片旋转90度的问题，所以需要对Bitmap进行旋转，采用Matrix旋转一张1080p的图片在我的测试机器上面大概需要200ms，如果使用OpenGL的纹理坐标进行旋转，大于只需要10ms左右，所以采用OpenGl进行纹理的旋转是一个较好的选择。

在进行大图预览的时候会进入一个水平滑动的PageView，Flutter的PageView一般来说是不会去主动加载相邻的page的。举个例子，在显示index是5的page的时候index为4，6的page也不会提前创建的。这里有一个取巧的办法，对于PageController的viewportFraction参数我们可以设置成为0.9999。对于前面这个例子，就是在显示index是5的page的时候，index为4，6的page也需要显示0.0001。这样index为4，6的page显示不到1个像素，基本上看不出来：

PageController(viewportFraction=0.9999)

还有另外一种办法，就是在Native侧做预加载。例如：在加载第5张图片的时候，相邻的4，6的图片纹理提前进行加载，当滑动到4，6的时候直接使用缓存的纹理。

纹理缓存后，一个直接的问题：什么时候释放纹理？等到预览页面退出的时候释放所有的纹理显示不是很合适，如果用户一直浏览内存则会无限增长。所以，我们维护了一个5个纹理的LRU缓存，在滑动过程中，最老的纹理会被释放掉。在页面退出的时候整个LRU的缓存会进行销毁。

  1. 关于内存

相册图片使用GPU纹理，会大幅减少Java堆内存的占用，对整个app的性能有一定的提升。需要注意的是，GPU的内存是有限的需要在使用完毕后及时删除，不然会有内存的泄漏的风险。另外，在Android平台删除纹理的时候需要保证在GPU线程进行，不然删除是没有效果的。

在华为P8，Android5.0上面进行了对比测试，Flutter相册和原native相册总内存占用基本一致，在GridView列表页面，新增最大内存13M左右。它们的区别在于原native相册使用的是Java堆内存，Flutter相册使用的是Native内存。

总结
相册组件API简单、易用，高度可定制。Flutter侧层次分明，有UI订制需求的可以重写Widget来达到目的。另外这是一个不依赖于系统相册的相册组件，自身是完备的，能够和现有的app保持UI、交互的一致性。同时为后面支持更多和相册相关的玩法打好基础。

后续计划
由于我们使用的是GPU纹理，可以考虑支持显示高清4K图片，而且客户端内存不会有太大的压力。但是4k图片的Bitmap转纹理需消耗更多的时间，UI交互上面需要做些loading状态的支持。

组件功能丰富，稳定后，进行开源，回馈给社区。