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Repository Details

QML中Image控件升级版,利用预解码和预读取,提升图片加载速度

介绍

这是给QML开发的一个组件,用于代替QML中的Image控件,特点是加载快。

开发背景

在我以往的开发中,尤其是嵌入式,图片的加载一直是一个头疼的问题。图片大了,加载就很慢,在嵌入式上,一个1280*1080的图片,加载可能要好几百毫秒。也就是说加载一个背景,就可能要花去几百毫秒,还不包括其他各种图片。 在用尽各种奇妙的方法后,今天终于找到一个根治的方法。赶紧来和大家分享下。

库介绍

首先,我们要知道一个图片的加载,时间到底消耗在哪。

一般来说,一个图片加载,可以分为两步,第一步是从硬盘读取,这个根据设备的不同,差异会非常大。尤其是固态硬盘和机械硬盘,差个10倍都不夸张。第二部是将数据,比如说PNG数据解释为RGBA数据(这里我暂时用解释这一词,如有更好请指正)。这一步会根据图片的复杂程度不同,带来不同程度的开销。以我测试结果来看,对于一个普通的PNG图片,解释会占用大部分时间,大约是60%到90%的总时间开销。

也就是说,去掉解释的时间开销,是我们优化的大头。做这样简单的优化,我们就可以成倍提升图片的加载速度。那么如何优化呢,我的思路是这样的:

  • 在第一次加载好图片后,就直接把解释好的RGBA数据保存到本地,以供下一次直接读取RGBA数据。

其实思路很简单,至于实现方法,我从模式上,直接照搬了qmlc那一套,就是在本地(硬盘中)的cache目录,保存缓存文件。而文件的命名,我使用了md5.jqic的模式,md5为(文件全路径)+(修改时间戳的字符串)的运算结果,jqic为JQImageCache的简称。保存效果如下:

当然这个有很显著的问题,就是图片被解释后,体积会非常大。如上截图中,我保存了一个2000*2000高宽,RGBA图片的缓存,这样保存出来就有16MB了。不过我觉得对于我们的PC,这个问题不大。毕竟缓存嘛,也是可以被清除的,这个可以靠库来维护。

注:那个qmlcache文件夹就是qmlc的缓存存储路径。大家都是缓存,咱们做邻居呗。

说了这么多,我们来看下效果,正常情况下,直接使用Image

大约58ms,才可以加载完这个PNG图片。那么使用我刚刚说的预解释的技术后:

整个加载只有9ms了,这基本就是在硬盘读取16MB数据的时间了。可见通过这简单的操作,我们就可以缩减75%的加载时间

怎么样,提升是不是很明显。但是除了上面提到的预解释,我们还可以预读取。

那么为什么要用预读取呢,因为程序在启动的时候,很多时候都是CPU高负载,硬盘基本没事情做。因为程序起来的时候,进入到main了,要读取的其实基本也读取完了,硬盘表示去休息了。

那我们当然不能允许硬盘休息了,利用程序在初始化模块的时间,我们可以也从硬盘去读取文件,先把RGBA数据读上来,要用了,直接拿来用。充分利用下设备性能。 这样连硬盘读取都跳过了。那么这样能提升多少呢,我们来看下:

这样的话,大约缩减了99.8%的加载时间,也就是快了700倍,毕竟已经没什么事情可以做了,就是绑定了一个材质。当然这个数值,会随着图片变小而变小,图片变大而变大。我今天早些时间测试的时候可以测试出提速3000倍的图片。这是因为图片很大,而且数据较为复杂。 另外这个数值也不能直接拿出来讨论,因为硬盘读取的时间被移到另外地方了。不过总的说,这样预读取确实快了。

系统要求

编译本工程,请使用支持C++11的编译器

目前我测试了macOS、iOS、Windows (MinGW),均正常工作

测试时使用的是Qt5.8

其他

讲到这,原理就是这些,很简单,但是真的要做起来,会设计很多概念,比如说C++和QML交互,怎么缓存,等等,所以我干脆直接写了一个Demo,就是本GitHub

https://github.com/188080501/JQQmlImage

考虑到这个功能比较实用,这个库我基本会一直维护下去。

方便的话,帮我点个星星,或者反馈一下使用意见,这是对我莫大的帮助。

若你遇到问题、有了更好的建议或者想要一些新功能,都可以直接在GitHub上提交Issues:https://github.com/188080501/JQQmlImage/issues

或者直接邮件我,我的邮箱是:[email protected]