不知不觉间,咱们的课程就已经进行一半了,我们已经学完很多内容:

  • 基础篇,我们学完了所有 Kotlin 基础语法和重要特性。
  • 加餐篇,我们学习了 Kotlin 编程的 5 大编程思维:函数式思维、表达式思维、不变性思维、空安全思维、协程思维。
  • 协程篇,我们也已经学完了所有基础的协程概念。

所以现在,是时候来一次阶段性的验收了。这次,我们一起来做一个图片处理程序,来考察一下自己对于 Kotlin 编程知识的理解和应用掌握情况。初始化工程的代码在这里GitHub,你可以像往常那样,将其 clone 下来,然后用 IntelliJ 打开即可。

我们仍然会分为两个版本 1.0、2.0,不过,这一次要轮到你亲自动手写代码了!

1.0 版本:处理本地图片

当你将初始化工程打开以后,你会发现“src/main/resources/images/”这个目录下有一张图片:android.png,它就是我们要处理的图片对象。

img

一般来说,我们想要处理图片,会第一时间想到 Photoshop,但其实简单的图片处理任务,我们完全可以通过代码来实现,比如图片横向翻转、图片纵向翻转、图片裁切。

img

关于图片的底层定义,Java SDK 已经提供了很好的支持,我们在 Kotlin 代码当中可以直接使用相关的类。为了防止你对 JDK 不熟悉,我在初始化工程当中,已经为你做好了前期准备工作:


class Image(private val pixels: Array<Array<Color>>) {

fun height(): Int {
return pixels.size
}

fun width(): Int {
return pixels[0].size
}

/**
* 底层不处理越界
*/
fun getPixel(y: Int, x: Int): Color {
return pixels[y][x]
}
}

这是我定义的一个 Image 类,它的作用就是封装图片的内存对象。我们都知道,图片的本质是一堆像素点(Pixel),而每个像素点,都可以用 RGB 来表示,这里我们用 Java SDK 当中的 Color 来表示。

当我们把图片放大到足够倍数的时候,我们就可以看到其中的正方形像素点了。

img

所以,最终我们就可以用“Array>”这样一个二维数组来表示一张图片。

另外,从本地加载图片到内存的代码,我也帮你写好了:


const val BASE_PATH = "./src/main/resources/images/"

fun main() {
val image = loadImage(File("${BASE_PATH}android.png"))
println("Width = ${image.width()};Height = ${image.height()}")
}

/**
* 加载本地图片到内存中
*/
fun loadImage(imageFile: File) =
ImageIO.read(imageFile)
.let {
Array(it.height) { y ->
Array(it.width) { x ->
Color(it.getRGB(x, y))
}
}
}.let {
Image(it)
}

那么,唯一需要你做的,就是实现这几个函数的功能:图片横向翻转、图片纵向翻转、图片裁切


/**
* 横向翻转图片
* 待实现
*/
fun Image.flipHorizontal(): Image = TODO()

/**
* 纵向翻转图片
* 待实现
*/
fun Image.flipVertical(): Image = TODO()

/**
* 图片裁切
* 待实现
*/
fun Image.crop(startY: Int, startX: Int, width: Int, height: Int): Image = TODO()

另外,如果你有兴趣的话,还可以去实现对应的单元测试代码:


class TestImageProcessor {

/**
* 待实现的单元测试
*/
@Test
fun testFlipHorizontal() {

}

/**
* 待实现的单元测试
*/
@Test
fun testFlipVertical() {

}

/**
* 待实现的单元测试
*/
@Test
fun testCrop() {

}
}

这样一来,我们 1.0 版本的代码就算完成了。不过,我们还没用上协程的知识啊!

请看 2.0 版本。

2.0 版本:增加图片下载功能

在上个版本中,我们的代码仅支持本地图片的处理,但有的时候,我们想要处理网络上的图片该怎么办呢?所以这时候,我们可以增加一个下载网络图片的功能。

这个版本,你只需要实现一个函数:


/**
* 挂起函数,以http的方式下载图片,保存到本地
* 待实现
*/
suspend fun downloadImage(url: String, outputFile: File): Boolean = TODO()

需要注意的是,由于下载网络图片比较耗时,我们需要将其定义成一个挂起函数,这样一来,我们后续在使用它的时候就可以更得心应手了。


fun main() = runBlocking {
// 不一定非要下载我提供的链接
val url = "https://raw.githubusercontent.com/chaxiu/ImageProcessor/main/src/main/resources/images/android.png"
val path = "${BASE_PATH}downloaded.png"

// 调用挂起函数
downloadImage(url, File(path))

val image = loadImage(File(path))
println("Width = ${image.width()};Height = ${image.height()}")
}

在上面的代码中,我是以“https://raw.githubusercontent.com/chaxiu/ImageProcessor/main/src/main/resources/images/android.png” 这个链接为例,这是一个 HTTPS 的链接,你在实际开发的时候,也可以随便去找一个普通的 HTTP 图片链接,这样就不必处理 SSL 的问题了。

程序实际运行效果会是这样的:

img

在下节课里,我会给出我的代码参考,不过在看我的代码之前,记得先要自己动手啊。

其实,以我们这个工程为基础,再加上一些图形学算法,我们完全可以做出 Photoshop 当中的一些高级功能,比如图片缩放、图片参数调节、图片滤镜、抠像,甚至图片识别,等等。如果你本身就有图形学方面的知识储备,也欢迎你在此基础上实现更复杂的功能!

好了,我们下节课再见!