Решение проблемы с нехваткой памяти при загрузке текстур в Android
48 #android,#c++,#java

Как известно, в популярной нынче мобильной ОС Android есть фатальный недостаток — это язык Java. Более того, каждому приложению выделяется кусок памяти размером от 32-х мегабайт до бесконечности в зависимости от желания производителя мобильного телефона.

Если вы делаете большое приложение с использованием OpenGLES и пачкой больших текстур размером 2048×2048 (а это 16 мегабайт для формата RGBA), то памяти для загрузки у вас не будет. После загрузки второй-третьей, пятой текстуры с помощью BitmapFactory приложение упадет с OutOfMemoryError, что есть очень плохо.

Хочу поделиться решением этой проблемы. Она состоит из двух пунктов: загружать изображения из PNG с помощью libpng и исключить работу с большими блоками данных из Java части.

Решение первой части и исходники для прямой загрузки изображения из PNG файла можно найти на stackoverflow.com.

Для работы с памятью создадим вот такой Java класс:

package com.example.memory;
 
import java.nio.IntBuffer;
 
public class MemoryManager {
    public static native IntBuffer create(int sizeInBytes);
 
 
    public static native void release(IntBuffer buffer);
}

И нативную часть (язык cpp):

#include <jni.h>
 
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
JNIEXPORT jobject JNICALL Java_com_example_memory_MemoryManager_create(
    JNIEnv *env,
    jclass cls,
    jint sizeInBytes)
{
    // Выделяем блок памяти
    void *buf = malloc(sizeInBytes);
    // Создаем буфер 
    return env->NewDirectByteBuffer(buf, 0);
}
 
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_memory_MemoryManager_release(
    JNIEnv *env,
    jclass cls,
    jobject buffer)
{
    // Освобождаем память
    free(env->GetDirectBufferAddress(buffer));
}
#ifdef __cplusplus
}
#endif

Далее алгоритм работы такой:

  1. Читаем высоту и ширины изображения из первых 24 байт PNG (подробности в статье на хабре: Получаем тип и размеры изображения без скачивания его целиком, используя Python)
  2. Выделяем IntBuffer с помощью MemoryManager размером W*H*4 (32bit RGBA, 4 байта на пиксель)
  3. Считываем в него PNG файл
  4. Загружаем эти данные в текстуру с помощью glTexImage2d
  5. Освобождаем IntBuffer в MemoryManager

Честно говоря, я слабо понимаю — почему в нативе вызывается функция NewDirectByteBuffer, а в Java приходит IntBuffer, а не ByteBuffer. Загадка какая-то.

UPD: Если вы решили пойти стандартным путем с загрузкой Bitmap и GLUtil.texImage2D, то не забывайте вызывать bitmap.recycle() после загрузки изображения в текстуру, дабы освободить нативную память.

Почему Thread.sleep() — это прошлый век
728 #многопоточность

Допустим, есть задача: создать поток, который скачивает что-то из интернета, а из основного потока ему валятся задания. Стандартный путь реализации такой:

class DownloadThread extends Thread {
    public interface Listener {
        void onImageLoaded(Image image);
    }
 
    private String reqUrl_ = null;
    private final Listener listener_;
    private boolean isFinished_ = false;
 
    DownloadThread(Listener listener) {
        listener_ = listener;
    }
 
    public void imageRequest(String url) {
        synchronized (this) {
            // Запрос на загрузку изображения
            reqUrl_ = url;
        }
    }
 
    @Override
    public void run() {
        while (!isFinished_)
            String url = null;
 
            synchronized (this) {
                // Проверка: есть ли запрос?
                if (null != reqUrl_) {
                    url = reqUrl_;
                    reqUrl_ = null;
                }
            }
 
            if (null != url) {
                // Запрос есть, загружаем изображение
                Image image = download(url);
                listener_.onImageLoaded(image);
            }
 
            try {
                // Поспим одну милисекунду, чтоб не грузить CPU
                sleep(1);
            }
            catch (InterruptedException e) {
                isFinished_ = true;
                break;
            }
        }
    }
 
    public void stopThread() {
        isFinished_ = true;
    }
}

Почему этот плохой, негодный пример? Потому что, когда заданий много, между ними одна миллисекунда бездействия минимум — это во-первых. Во-вторых, если задач для потока нет, то он работает без всякой пользы, создавая лишнюю нагрузку процессору.

Рассмотрим пример номер два:

class DownloadThread extends Thread {
    public interface Listener {
        void onImageLoaded(Image image);
    }
 
    private String reqUrl_ = null;
    private final Listener listener_;
    private boolean isFinished_ = false;
 
    DownloadThread(Listener listener) {
        listener_ = listener;
    }
 
    public void imageRequest(String url) {
        synchronized (this) {
            // Запрос на загрузку изображения
            reqUrl_ = url;
            // Уведомляем поток, что есть задание
            notify();
        }
    }
 
    @Override
    public void run() {
        while (!isFinished_)
            String url = null;
 
            synchronized (this) {
                if (isFinished_) {
                    break;
                }
                // Проверка: есть ли запрос?
                if (null != reqUrl_) {
                    url = reqUrl_;
                    reqUrl_ = null;
                }
                else {
                    try {
                        // Ждем вызова notify
                        wait();
                    }
                    catch (InterruptedException e) {
                        isFinished_ = true;
                        break;
                    }
                }
            }
 
            if (null != url) {
                // Запрос есть, загружаем изображение
                Image image = download(url);
                listener_.onImageLoaded(image);
            }
        }
    }
 
 
    public void stopThread() {
        synchronized (this) {
            isFinished_ = true;
            notify();
        }
    }
 
}

Почему этот пример лучше первого? Во-первых, когда заданий нет, поток находится в режиме ожидания без вызовов sleep(). Во-вторых, когда задание приходит, поток реагирует моментально просыпаясь.

Обратите внимание, что метод stopThread() слегка изменился. Ввиду того, что поток не выйдет из состояния wait() без вызова notify().

UPD: По совету друзей исправил метод run() для корректного завершения потока.

В обоих примерах не учитывается, что изображения нам нужны пачкой сразу, то есть очередь запросов выкинута для упрощения кода.

P.S. Кстати, в C/C++ для тех же целей можно использовать pthread_cond_wait() и pthread_cond_signal()

Быстрый способ удаления элемента из массива типа std::vector (C/C++) или ArrayList (Java)
1K #c++,#java

Давно известный прием, но вдруг кто-то не знает: если вам не важен порядок элементов в массиве, то удалить объект из середины массива элементарно — извлекаете последний элемент массива и вставляете его на место удаляемого.

Вот простой код для демонстрации:

#include <vector>
#include <stdio.h>
 
template <class T>
void remove_item( std::vector<T> &v, int i )
{
    // Сохраняем последний элемент
    const T item = v.back();
    // Удаляем последний элемент из массива
    v.pop_back();
    // Вставляем сохраненный элемента вместо элемента с индексом i
    v[i] = item;
}
 
 
int main()
{
    std::vector<int> v;
    v.push_back(10);
    v.push_back(11);
    v.push_back(12);
    v.push_back(13);
    v.push_back(14);
 
    printf("before:\n");
    for (int i = 0, count = v.size(); i < count; ++i)
    {
        printf("v[%d] = %d\n", i, v[i]);
    }
 
    remove_item(v, 1);
 
    printf("after:\n");
    for (int i = 0, count = v.size(); i < count; ++i)
    {
        printf("v[%d] = %d\n", i, v[i]);
    }
}

Вывод:

before:
v[0] = 10
v[1] = 11
v[2] = 12
v[3] = 13
v[4] = 14
after:
v[0] = 10
v[1] = 14
v[2] = 12
v[3] = 13

Обратите внимание, что в remove_item() происходит копирование последнего элемента. Так что если у вас что-то сложнее простых int, long, char или float, то этот код вам надо переписать.

Код для ArrayList (Java). Не проверял, но идея понятна:

public class ArrayListUtil {
    public static <T> void removeItem(ArrayList<T> v, int index) {
        T item = v.get(v.size() - 1);
        v.remove(v.size() - 1);
        v.set(index, item);
    }
 
    private ArrayListUtil {
    }
}

Советую вам использовать стандартные функции std::remove() и std::remove_if(), которые делают практически тоже самое и std::vector::erase(), подробнее можно ознакомиться по ссылке.

Чехарда с Layout при работе с камерой в Android
4 #android

Официальный метод работы с камерой в Android такой:

  1. создать камеру и задать ей правильные параметры
  2. задать ей SurfaceView
  3. зарегистрировать callback
  4. принять кадр
  5. ???
  6. PROFIT!!!

Те, кто шаг номер два пропускает — ССЗБ.

Остальным рекомендую обратить внимание на метод SurfaceView::setZOrderMediaOverlay. Правильное его использование предотвращает чехарду с Z-сортировкой слоев после pause/resume. В противном случае SurfaceView камеры будет постоянно то вылезать на передний план, то прятаться за задником сцены.

Блог Евгения Жирнова