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Kotlin实现网络图片下载和保存功能

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一、理论基础

二、实验目的

根据Android多线程和网络编程的知识讲解和案例使用，使用Handler消息机制实现网络图片下载，并且保存到模拟器中，强化对Android多线程编程、网络编程和文件读写的理解。要求：

三、实验步骤

1、新建工程文件

首先打开Android Studio，新建Project，命名为WebDownload，Language为Kotlin，Minimum SDK选择API 22，然后包名就是com.android.webdownload，回车创建成功，等待下载依赖进行build。

2、引入布局管理

首先在模块的build.gradle中加上下面的闭包，然后同步

 buildFeatures {
     viewBinding true
 }

在MainActivity里面先定义变量，

private lateinit var binding: ActivityMainBinding

在onCreate()方法中，添加如下代码：

 binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
 setContentView(binding.root)

这下，我们想访问某个控件，直接通过binding对象获取即可，比如：

binding.tvShow.text = "下载成功！"

3、创建布局

外层父容器选择LinearLayout，内部元素对齐方式选择vertical，从上至下放了一个ProgressBar，设置了max为100，进度条显示下载进度。接着是一个TextView，显示下载信息；ImageView是图片框，显示图片。还有下载图片和终止下载两个按钮在最底下。里面的textSize和textColor这些属性就自定义设置，没什么可讲的。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".MainActivity"
    android:orientation="vertical">
    <ProgressBar
        android:id="@+id/progress"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:max="100"
        android:layout_marginBottom="20dp"
        style="@style/Widget.AppCompat.ProgressBar.Horizontal"/>
    <TextView
        android:id="@+id/tv_show"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:textSize="20sp"
        android:layout_margin="10dp"
        android:gravity="center" />
    <ImageView
        android:id="@+id/iv_show"
        android:layout_width="400dp"
        android:layout_height="400dp"
        android:layout_gravity="center"
        android:background="@mipmap/ic_launcher"/>
    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal">
        <Button
            android:id="@+id/btn_download"
            android:layout_width="0dp"
            android:text="下载图片"
            android:layout_margin="10dp"
            android:textSize="20sp"
            android:padding="10dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"/>
        <Button
            android:id="@+id/btn_stop"
            android:layout_width="0dp"
            android:text="终止下载"
            android:layout_margin="10dp"
            android:textSize="20sp"
            android:padding="10dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"/>
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

来看下简单的布局，实现效果就是点击下载，开始下载网络图片，下载好后显示在图片框上，而且保存到模拟器的存储空间中，下载过程中可以停止下载（如果你的手速比网速快的前提）：

4、访问权限

因为要发送网络请求，所以需要访问网络，因为要保持图片到模拟器，所以要文件读取，还要有向SD卡中创建或者删除的权限。网络是不需要动态申请的，但后面两个权限需要。

    <!-- 访问网络的权限 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
    <!-- 文件读取的权限 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
    <!-- 向SD卡中创建或者删除的权限。 -->
    <uses-permission android:name="andorid.permission.MONUN_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>

动态申请权限的代码：

   if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, android.Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
       ActivityCompat.requestPermissions(this, arrayOf(android.Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE), 1)
   }

在弹出对话框用户操作之后，返回应用权限请求的结果。requestCode是请求码，permissions是权限列表，grantResults是允许的结果数组。运用if-else分支完成同意权限和不同意的逻辑。

override fun onRequestPermissionsResult(
        requestCode: Int,
        permissions: Array<out String>,
        grantResults: IntArray
    ) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults)
        when(requestCode) {
            1-> {
                if (grantResults.isNotEmpty() &&
                        grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    Toast.makeText(this, "你可以正常使用app", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                } else {
                    Toast.makeText(this, "你拒绝了权限，无法正常保存图片", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                }
            }
        }
    }

5、实现逻辑

首先也是最核心的就是从网络上下载图片，显然可以用HttpURLConnection或者OkHttp或者其他更好的网络框架，总之就是和url地址创建输入流，读取文件，保存为bitmap格式返回，然后关闭输入流。

    // 下载图片，转为位图
    fun getImage(imageUrl: String): Bitmap? {
        var myBitmap:Bitmap? = null
        var connection:HttpURLConnection
        try {
            var url = URL(imageUrl)
            connection = url.openConnection() as HttpURLConnection
            connection.connectTimeout = 8000
            connection.doInput = true
            connection.useCaches = false
            val myInput = connection.inputStream
            myBitmap = BitmapFactory.decodeStream(myInput)
            myInput.close()
        } catch (e:Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
        return myBitmap;
    }

接下来是保存图片到模拟器外部存储，这一点就是文件的IO流，Java中流的知识太常用了。先定义目录，如果不存在则创建目录。try-catch包围圈里面创建输出流，保存的地址就是在之前的文件夹路径基础上加上了文件名和后缀，然后bitmap按照指定图像格式进行压缩，最后关闭输出流。

// 保存位图到本地路径
    private fun saveImage(bitmap:Bitmap?) {
        var file = File(saveDirs)
        // 如果文件不存在则创建目录
        if (!file.exists()) {
            if (file.mkdir()) {
                Log.d("test", "mkdir")
            } else {
                Log.d("test", "failed")
            }
        }
        try {
            val fileOutputStream = FileOutputStream(savePath)
            bitmap?.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream)
            fileOutputStream.close()
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
    }

这里的saveImage和savePath要着重讲下，不然很容易运行后图片无法保存到本地，原来都是路径没有搞清楚的问题。var file = File(saveDirs)是创建文件夹。savePath才是图片的保存路径，如果savePath写的是"\android\scared\0\storage之类的"那是怎么也访问不了存储空间的。

private val saveDirs:String = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES).toString()
private val savePath:String = saveDirs + File.separator + System.currentTimeMillis() + ".png"

最后就是在子线程中下载网络图片并使用Handler发送message消息了，这段逻辑反而是最简单的部分。可以看到准备下载前和下载完成后都发送message。what分别是0和1。

    // 创建下载图片的子线程，准备下载前和下载完成后都发送message
    val thread1 = Thread {
        val message = Message()
        message.what = 0
        handler.sendMessage(message)
        bitmap = getImage(url)
        val message2 = Message()
        message2.what = 1
        handler.sendMessage(message2)
    }

定义全局变量handler来接收自己发给自己的消息，0那就模拟进度条下载进度（因为网络图片的进度无法通过子线程预先获取到，这是后验的）。1就是binding.ivShow.setImageBitmap(bitmap)设置位图，文本为"下载成功！"，提示消息也为"下载已完成"。

    val handler:Handler = Handler {
        when(it.what) {
            0-> {
                for (i in 0..100) binding.progress.progress = i
            }
            1 -> {
                binding.ivShow.background = null
                binding.ivShow.setImageBitmap(bitmap)
                saveImage(bitmap)
                binding.tvShow.text = "下载成功！"
                Toast.makeText(this, "下载已完成", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
            else -> Log.d("Test", "else")
        }
        false
    };

开始下载按钮就是开启线程，停止下载按钮就是终止线程。

		binding.btnDownload.setOnClickListener({
            try {
                thread1.start()
            } catch (e:Exception) {
                e.printStackTrace()
            }
        })
        binding.btnStop.setOnClickListener({
            if (thread1.isAlive) {
                thread1.interrupt()
                Toast.makeText(this, "interrupt()", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
            if (!thread1.isAlive) {
                binding.tvShow.text = "下载终止！"
                Toast.makeText(this, "下载已终止", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        })

完整的MainActivity代码如下：

package com.android.webdownload

import android.content.Context
import android.content.pm.PackageManager
import android.graphics.Bitmap
import android.graphics.BitmapFactory
import android.os.*
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity
import android.util.Log
import android.widget.Toast
import androidx.core.app.ActivityCompat
import androidx.core.content.ContextCompat
import com.android.webdownload.databinding.ActivityMainBinding

import java.io.File
import java.io.FileOutputStream
import java.lang.Exception
import java.lang.ref.WeakReference
import java.net.HttpURLConnection
import java.net.URL
import java.util.jar.Manifest

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private var bitmap:Bitmap? = null
    private lateinit var binding: ActivityMainBinding
    private val url:String = "http://e.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/4e4a20a4462309f7e41f5cfe760e0cf3d6cad6ee.jpg"
    private val saveDirs:String = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(Environment.DIRECTORY_PICTURES).toString()
    private val savePath:String = saveDirs + File.separator + System.currentTimeMillis() + ".png"
    val handler:Handler = Handler {
        when(it.what) {
            0-> {
                for (i in 0..100) binding.progress.progress = i
            }
            1 -> {
                binding.ivShow.background = null
                binding.ivShow.setImageBitmap(bitmap)
                saveImage(bitmap)
                binding.tvShow.text = "下载成功！"
                Toast.makeText(this, "下载已完成", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
            else -> Log.d("Test", "else")
        }
        false
    };
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        binding = ActivityMainBinding.inflate(layoutInflater)
        setContentView(binding.root)
        if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, android.Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE) != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
            ActivityCompat.requestPermissions(this, arrayOf(android.Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE), 1)
        }
        binding.btnDownload.setOnClickListener({
            try {
                thread1.start()
            } catch (e:Exception) {
                e.printStackTrace()
            }
        })
        binding.btnStop.setOnClickListener({
            if (thread1.isAlive) {
                thread1.interrupt()
                Toast.makeText(this, "interrupt()", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
            if (!thread1.isAlive) {
                binding.tvShow.text = "下载终止！"
                Toast.makeText(this, "下载已终止", Toast.LENGTH_SHORT).show()
            }
        })
    }

    override fun onRequestPermissionsResult(
        requestCode: Int,
        permissions: Array<out String>,
        grantResults: IntArray
    ) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults)
        when(requestCode) {
            1-> {
                if (grantResults.isNotEmpty() &&
                        grantResults[0] == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    Toast.makeText(this, "你可以正常使用app", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                } else {
                    Toast.makeText(this, "你拒绝了权限，无法正常保存图片", Toast.LENGTH_SHORT).show()
                }
            }
        }
    }

    // 创建下载图片的子线程，准备下载前和下载完成后都发送message
    val thread1 = Thread {
        val message = Message()
        message.what = 0
        handler.sendMessage(message)
        bitmap = getImage(url)
        val message2 = Message()
        message2.what = 1
        handler.sendMessage(message2)
    }

    // 下载图片，转为位图
    fun getImage(imageUrl: String): Bitmap? {
        var myBitmap:Bitmap? = null
        var connection:HttpURLConnection
        try {
            var url = URL(imageUrl)
            connection = url.openConnection() as HttpURLConnection
            connection.connectTimeout = 8000
            connection.doInput = true
            connection.useCaches = false
            val myInput = connection.inputStream
            myBitmap = BitmapFactory.decodeStream(myInput)
            myInput.close()
        } catch (e:Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
        return myBitmap;
    }

    // 保存位图到本地路径
    private fun saveImage(bitmap:Bitmap?) {
        var file = File(saveDirs)
        // 如果文件不存在则创建目录
        if (!file.exists()) {
            if (file.mkdir()) {
                Log.d("test", "mkdir")
            } else {
                Log.d("test", "failed")
            }
        }
        try {
            val fileOutputStream = FileOutputStream(savePath)
            bitmap?.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream)
            fileOutputStream.close()
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
    }
}

四、实验演示

1、首先看到启动页面就是下载页面，顶部的进度条和TextView并没有显示出来，因为没有内容。

2、点击下载图片按钮，图片很快下载完成，并且顶部进度条也加载完毕了，图片下载好后显示在屏幕中央。在下载过程中可以停止下载，不过由于下载过快，根本来不及停止。

3、打开文件，选择Android SDK built for x86

选择Pictures

可以看到刚刚下载好的图片

点击全图查看

五、实验总结

总体上来说还是非常基础的内容，考察的点不多，可以作为学习Kotlin的点心食用，中间需要注意的小地方还是有的。越是简单的东西遇到的问题越多，多练习才是王道。

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