Android - Bitmap

一、概念1.1 图像图片的大小(内存占用) 宽*高*单个像素点占用内存图片属性信息。同一设备上图片占用内存跟drawable目录分辨率大小变化成正比。同一drawable目录图片占用内存跟设备分辨率大小成正比。色深某分辨率下一个像素能接受的颜色数量用2ⁿ来表示8bit就是2的8次方。DPI 和 PPI都指的是每英寸长度上的点数。DPI用于打印机输出、鼠标的扫描取样等PPI专用于显示器。1.2 AndroidStudio文件夹mipmap只是用来放应用图标的避免在存放很多图片的 drawable 文件夹中找起来麻烦。1.2.1 mipmap 文件夹文件夹建议图标分辨率mipmap-mdpi48*48mipmap-hdpi72*72mipmap-xhdpi96*96mipmap-xxhdpi144*144mipmap-xxxhdpi192*1921.2.2 drawable 文件夹如果系统没有在手机分辨率对应的 drawable 文件夹内找到图就会往更高分辨率的文件夹去找还找不到就会去 drawable-nodpi 中找仍旧找不到就会去更低分辨率的文件夹中找。找到的图比目标分辨率大就缩小显示反之会放大显示这个倍数 高DPI / 低DPI但 drawable-nodpi 中的图不会被缩放是多大就显示多大。DPI名称范围值分辨率名称屏幕分辨率density密度1dp显示多少px0 ldpi ≤ 120QVGA240*3200.75倍120dpi/1600.75px120 mdpi ≤ 160(基线)HVGA320*4801倍160dpi/1601px160 hdpi ≤ 240WVGA480*800FWVGA480*8541.5倍240dpi/1601.5px240 xhdpi ≤ 320720P720*12802倍320dpi/1602px320 xxhdpi ≤ 4801080P1080*19203倍480dpi/1603px480 xxxhdpi ≤ 6404K2460*38404倍640dpi/1604px//获取屏幕宽高的dpi val xdpi getResources().getDisplayMetrics().xdpi val ydpi getResources().getDisplayMetrics().ydpi二、Bitmap一个用来存储图像每个像素颜色信息的对象。通过它可以获取图像文件信息进行图像颜色变换、剪切、旋转、缩放等操作并可以指定格式保存图像文件。主要用于 ImageView 设置背景或当作 Canvas 画布使用。imageView.setImageBitmap(bitmap) val canvas: Canvas Canvas(bitmap)色彩配置 Bitmap.Config描述了像素的存储方式会影响色彩质量色深和透明度。ALPHA_8【只有透明度】每个像素只存储透明度没有颜色适合用来遮盖如夜间模式每个像素占8位1个字节。RGB_565【内存优化用】R(占5位)G(占6位)B(占5位) 一个像素占16位2个字节。ARGB_8888【占用内存多】A(占8位)R(占8位)G(占8位)B(占8位) 一个像素占32位4个字节。该项为默认项Android 4.4以后RGB_565被废弃都会以该项执行ARGB_4444【已废弃】 A(占4位)R(占4位)G(占4位)B(占4位) 一个像素占16位2个字节。画质惨不忍睹已废弃在Android 4.4以后即便设置了都会以ARGB_8888去执行。压缩格式 Bitmap.CompressFormatJEPG以 JEPG 算法进行图像压缩是一种有损压缩quality压缩质量设置0-100值越小压缩越狠。不支持透明度会以黑色背景填充。PNG以 PNG 算法进行图像压缩是一种无损压缩会忽略0-100的quality压缩质量设置支持透明度。WEBP【已废弃】以 WebP 算法进行有损压缩quality压缩质量设置0-100值越小压缩越狠Android 10开始设置100为无损压缩。已废弃使用下面两个更明确的方式。WEBP_LOSSY以 WebP 算法进行有损压缩quality压缩质量设置0-100值越小压缩越狠越慢。体积比JEPG小40%但编码时间长8倍。WEBP_LOSSLESS以 WebP 算法进行无损压缩quality压缩质量设置0-100值越大压缩越狠越慢。体积比PNG小26%但编码时间长5倍。2.1 创建2.1.1 通过工厂 BitmapFactory.decodeXXX( )从各种数据中创建位图通过options实现获取图片信息、配置缩放比例。public static Bitmap decodeFile(String pathName)public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts)通过文件路径SD卡创建Bitmap。public static Bitmap decodeStream(InputStream is)public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts)通过输入流网络、Assets创建Bitmap。public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id)public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts)通过资源idAPP中创建Bitmap。public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length)public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts)通过字节数组二进制数据创建Bitmap。//资源文件(drawable/mipmap/raw) val bitmap1 BitmapFactory.decodeResource(context.resources, R.drawable.icon_weixin) //资源文件(assets) var bitmap2: Bitmap? null context.assets.open(XXX.png).use { inputStream - bitmap2 BitmapFactory.decodeStream(inputStream) } //SD卡文件 val path Environment.getExternalStorageDirectory().path XXX.png val bitmap3 BitmapFactory.decodeFile(path)选项设置 BitmapFactory.OptionsinJustDecodeBounds设置为 true 时decodeXXX( )只获取图片信息而不会将图片加载进内存 。inSampleSize采样率通过对图像的宽高设置缩小比例以达到减少图片像素的目的来避免OOM发生概率。若设置为4每四个像素取一个返回而其它的舍弃则宽高都为原来的1/4图为原来的1/16。outWidthoutHeightoutMimeType获取图片的宽度。获取图片的高度。获取图片的MINE类型。inDensityinTargetDensity给位图设置的密度。绘制到新图上的密度。inScaled默认为trueinDensity和inTargetDensity不为0时会自动进行缩放以匹配inTargetDensity。inPreferredConfig设置色彩配置默认是Bitmap.Config.ARGB_8888。inMutableinBitmap设为true使得Bitmap可被修改支持重用。传入要被重用的Bitmap对象。fun getBitmapFromFile(file: File, iv: ImageView): Bitmap { //仅解码边界获取尺寸但不加载进内存 val options BitmapFactory.Options() options.inJustDecodeBounds true BitmapFactory.decodeFile(file.path, options) //计算缩放比例 options.inSampleSize calculateInSampleSize(options, iv) //再次解码 options.inJustDecodeBounds false //取消 return BitmapFactory.decodeFile(file.path, options) } fun calculateInSampleSize(options: BitmapFactory.Options, iv: ImageView): Int { //获取图片的宽高类型 val picWidth options.outWidth val picHeight options.outHeight val picType options.outMimeType //获取控件宽高 val viewWidth iv.measuredWidth val viewHeight iv.measuredHeight //进行缩放计算 var inSampleSize 1 if (picWidth viewWidth || picHeight viewHeight) { //只要图片比控件大就缩放 val widthRatio picWidth / viewWidth val heightRatio picHeight / viewHeight //选择最小比率这样保证相差不大的那条边不至于图片缩得比控件还小 inSampleSize if (widthRatio heightRatio) widthRatio else heightRatio } return inSampleSize }2.1.2 通过静态 Bitmap.createBitmap( )对现有的位图进行处理后得到一个新的副本。以下只列举参数最多的重载createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height, Matrix m, boolean filter)裁剪一个Bitmap。source是原图x、y是新图第一个像素的坐标width、height是新图的宽高xwidth、yheight不能超出原图的宽高m是矩阵用来对新图进行平移/旋转/缩放/错切操作filter是否给新图添加滤波效果。createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight, boolean filter)缩放一个BitmapdstWidth 和 dstHeight 是新图宽高。val matrix Matrix().apply { postScale(0.8f, 0.9f) //缩放(四参重载的后两位表示以该点为中心) postRotate(-45.21f) //旋转(负数为逆时针) postTranslate(100f, 80f) //移动 } Bitmap.createBitmap(source, 0, 0, source.getWidth(), source.getHeight(), matrix, true)2.2 处理compress( )boolean compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)将位图压缩到指定的输出流可看作将位图保存到文件中。quelity0-100压缩质量PNG无损会忽略该项。copy( )Bitmap copy(Config config, boolean isMutable)创建一个副本config色彩配置isMutable是否可以修改新图像素值。recycle( )isRecycle( )void recycle( )回收位图占用的内存空间。boolean isRecycled( )判断位图内存是否已释放。extractAlpha( )Bitmap extractAlpha( )创建一个只有透明度的副本色彩配置为ALPHA_8。getWidth( )getHeight( )int getWidth( )获取位图的宽度。int getHeight( )获取位图的高度。getByteCount( )int getByteCount()获取Bitmap的字节数。isMutable( )像素是否可修改。getScaledWidth( )getScaledHeight( )获取指定密度转换后的图像宽度。获取指定密度转换后的图像高度。getByteCount()getAllocationByteCount()返回图片的大小。返回Bitmap大小因为可以复用换成更小的图也还是占用原来的大小。三、内存优化val maxMemory Runtime.getRuntime().maxMemory() / 1024 println(获取每个APP最高可用内存大小$maxMemory kb)一般图片来源是自己提供的只需要注意及时回收如果是外部的需要注意显示的时候缩小以及异常捕获避免APP崩溃。一个进程可以简单分为 Java内存 和 Native内存。Bitmap对象在Java堆像素数据在Native不同Android版本的分配不同。Native的好处是共享整个手机的内存不受单个APP分配的内存限制。Android 2.3.3API 10Android 3.0~7.1API 11~25Android 8API 26Bitmap对象存放Java堆Java堆Java堆像素数据存放NativeJava堆Native内存优化bitmap.recycle( )软引用3.1 及时回收不能保证立即就被回收只是加快回收的到来。在确保该bitmap对象在代码中不会再使用的时候调用一般在 onStop( ) 或 onDestroy( ) 中进行。一般不需要自己去干预GC。if (bitmap ! null !bitmap.isRecycled) { bitmap.recycle() bitmap null } System.gc()3.2 缓存通用对象例如用户未设置头像的默认图片缓存在本地能减少流量消耗DiskLruCache缓存在内存能减少对象重复创建LruCache。3.3 压缩后显示在小小的控件上显示高分辨率图片不会提升多少视觉效果反而会占用很多内存而系统分配给每个APP可用内存大小是固定的超出就会引起OOM内存溢出因此在展示高分辨率图片的时候需要进行压缩以接近控件的大小来显示。见上方代码在 decodeXXX() 时使用 BitmapFactory.Options 参数将它的 inJustDecodeBounds true 能禁止为 Bitmap 分配内存返回null而不是Bitmap了。这样只会解码边界会对 outWidth、outHeight、outMineType 属性进行赋值也就拿到了图片的宽高和类型。然后和控件的宽高进行缩放比例计算赋值给 inSampleSize。再次调用 decodeXXX() 将 options参数的 inJustDecodeBounds false 后传入。3.4 色彩编码配置使用Bitmap.Config将色彩配置设为低级别的RGB_565。3.5 捕获异常对创建 Bitmap 的代码进行 try-catch即便OOM也不会闪退。3.6 drawable文件夹只有一套图的话 按照最大众的 1080P 放在 drawable-xxhdpi 目录里。放在更低密度文件夹下被放大意味着像素点变多占用更大内存放在更高密度文件夹下针对 2K 4K 设计的图片本身已经很大体积了缩放也起不到多少节省内存的作用。3.7 软引用实现内存敏感的告诉缓存内存空间不足时才回收这些对象的内存。3.8 RecyclerView中内存复用当RecyclerView的Item移出页面之后会放在缓存池当中当下面的item显示的时候首先会从缓存池中取出缓存直接调用onBindViewHolder方法所以依然会重新创建一个Bitmap因此针对列表的缓存特性可以选择Bitmap内存复用机制避免了频繁地创建Bitmap导致内存抖动。在BitmapFactory中提供了Options选项当设置 inMutabletrueinBitmap 要被复用的Bitmap对象就代表开启了内存复用此时新建的Bitmap只要小于等于要被复用的Bitmap那么都会放在这块内存中避免重复创建。