【基础】加载与显示图像

# 1. 图像加载与显示的基础理论**

图像加载与显示是计算机图形学中至关重要的环节，涉及图像数据从存储介质到显示设备的整个过程。理解图像加载与显示的基础理论对于优化图像性能和提升用户体验至关重要。

本章节将介绍图像加载与显示的基本概念，包括图像格式、颜色空间、图像采样和抗锯齿等。通过深入理解这些理论知识，读者可以为后续章节中介绍的实践技巧和应用场景奠定坚实的基础。

# 2.1 图像加载的优化技术

### 2.1.1 缓存策略

#### 内存缓存

内存缓存是将最近加载的图像存储在内存中，以便快速访问。当用户请求图像时，系统会首先检查内存缓存中是否有该图像。如果存在，则直接从内存中读取，避免了从网络或磁盘中加载图像的延迟。

**优点：**

* 访问速度快，几乎可以立即加载图像。
* 节省网络带宽和磁盘空间。

**缺点：**

* 内存空间有限，无法缓存过多的图像。
* 当用户关闭浏览器或应用程序时，内存缓存中的图像将被清除。

#### 磁盘缓存

磁盘缓存将图像存储在硬盘或固态硬盘上。当用户请求图像时，系统会首先检查磁盘缓存中是否有该图像。如果存在，则直接从磁盘中读取，避免了从网络中加载图像的延迟。

**优点：**

* 缓存容量大，可以存储大量图像。
* 持久性，不会因为用户操作而清除缓存。

**缺点：**

* 访问速度比内存缓存慢，需要磁盘读写时间。
* 占用磁盘空间。

#### 缓存策略选择

缓存策略的选择取决于应用程序的具体需求。对于需要快速加载图像的应用程序，内存缓存是更好的选择。对于需要缓存大量图像或持久性缓存的应用程序，磁盘缓存是更好的选择。

### 2.1.2 异步加载

异步加载是指在不阻塞主线程的情况下加载图像。主线程负责处理用户交互和界面更新等任务。如果图像加载过程阻塞了主线程，会导致界面卡顿和响应延迟。

**实现方式：**

* **XMLHttpRequest：**使用XMLHttpRequest对象异步加载图像。
* **HTML5 Image API：**使用HTML5 Image API的onload事件监听图像加载完成。
* **JavaScript Promise：**使用JavaScript Promise对象处理异步加载图像。

**优点：**

* 不阻塞主线程，保证界面流畅性。
* 可以同时加载多个图像，提高加载效率。

**缺点：**

* 实现复杂度较高。
* 需要处理图像加载完成后的回调函数。

**代码示例：**

// 使用XMLHttpRequest异步加载图像
const xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', 'image.jpg');
xhr.responseType = 'blob';
xhr.onload = function() {
  if (xhr.status === 200) {
    const blob = xhr.response;
    const imageUrl = URL.createObjectURL(blob);
    const img = new Image();
    img.src = imageUrl;
  }
};
xhr.send();

# 3. 图像加载与显示的实践应用

### 3.1 网页图像的加载与优化

#### 3.1.1 响应式图像

响应式图像是一种技术，它允许图像根据设备屏幕大小和分辨率动态调整大小和格式。这对于确保图像在各种设备上都能清晰显示非常重要。

**实现步骤：**

1. 使用`<picture>`元素创建一个响应式图像容器。
2. 在`<picture>`元素中，使用`<source>`元素指定不同分辨率和格式的图像源。
3. 使用`media`属性指定每个图像源适用的屏幕尺寸范围。

**示例代码：**

<picture>
  <source srcset="image-small.jpg" media="(max-width: 480px)">
  <source srcset="image-medium.jpg" media="(min-width: 481px) and (max-width: 768px)">
  <source srcset="image-large.jpg" media="(min-width: 769px)">
  <img src="image-large.jpg" alt="Responsive image">