Bitmap存储原始数据方案

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眉共春山争秀
可怜长皱
莫将清泪湿花枝，恐花也、如人瘦

概述

Bitmap是Android图片处理这块绕不过的一个主题，在处理Bitmap缓存这方面，通常会分为两部分:内存缓存和磁盘缓存。
磁盘缓存这块呢，经常使用的就是使用Bitmap的compress函数，根据实际需求压缩为想要的图片文件。对于常规的带有透明度的图片来讲，选择无损压缩成PNG或者Webp文件，二次读取展现的Bitmap通常肉眼看不出差异。而对于一些特殊的Bitmap而言，这种存储方式就再也不适用。譬如我最近遇到的一种状况，获得的Bitmap数据中，透明部分占了绝大多数。这种Bitmap能够毫无问题地直接展现出来。但存储为PNG或者Webp文件后，二次读取却缺损严重，根本没法还原。

磁盘缓存

解决方案一

将Bitmap毫无损耗的作磁盘缓存。我想的第一种方案，就是将Bitmap的全部数据存储为文件，对此能够利用他的copyPixelsToBuffer函数，对此扩展函数以下所示:

fun Bitmap.saveUndamaged(dir:String){
	// 文件后缀能够是任意格式，只要是文件便可
	val f = File(dir)
	val byteBuffer = ByteBuffer.allocate(byteCount)
   copyPixelsToBuffer(byteBuffer)
   val byteArray = byteBuffer.array()
   file.writeBytes(byteArray)
}

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那么读取的时候，这个时候咱们有了文件的ByteArray流，是否是只须要利用BitmapFactory.decodeByteArray这个函数就能够拿到原始位图了呢？
答案是否认，存储的ByteArray磁盘文件只有原始位图的RGBA信息，缺失了位图的宽高，因此即便使用了BitmapFactory.decodeByteArray函数，也是没法还原位图的。
此时，还原位图的真正方式以下：

// bitmap的宽高信息必须从外界传入
fun getUndamagedBitmap(dir:String, size:Size):Bitmap{
	val b = Bitmap.createBitmap(size.width, size.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
b.copyPixelsFromBuffer(ByteBuffer.wrap(File(dir).readBytes()))
	return b
}
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获得了位图的RGBA数据后，须要使用如上方式才能还原位图。首先咱们建立一个等宽高的空白位图，而后将RGBA数据填充进去。这样就能远远本版的还原位图。可是务必注意这里的宽高必定要和原始位图相同，不然展现的位图将是错乱不堪

目前为止，这种方案实施起来还算可行，文件的读取速度还算能够接受。好一点的手机上，基本都在20ms左右徘徊*【这个时间视位图数据量而定】*。但这种方式一样有一个缺点，就是文件存储空间过大。相同的Bitmap，储存原始数据的文件比PNG图片要打上十几倍甚至几十倍。因此重点强调！！！若是手机磁盘空间吃紧的话，那么不建议使用这种方式。

解决方案二

既然原始数据存储占用空间大，那么原始数据能不能再压缩呢？针对我遇到的这种状况，Bitmap大部分数据为0-纯透明，利用一些压缩算法来压缩，读取的时候再对数据还原是否可行呢？
对此我进行了尝试，使用的是GZIP压缩，代码展现以下：

fun Bitmap.saveUndamaged(dir: String) {
    val byteBuffer = ByteBuffer.allocate(byteCount)
    copyPixelsToBuffer(byteBuffer)
    val byteArray = byteBuffer.array()
    // 这里的后缀一样能够是任意格式，存储不针对文件格式，只须要Byte数据
    val fileOut = FileOutputStream(File(dir))
    val zipOutputStream = GZIPOutputStream(fileOut)
    zipOutputStream.write(byteArray)

    zipOutputStream.close()
    fileOut.close()
}
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那么，同理再读取时，须要对文件作解压缩处理，而后生成Bitmap：

val file = File(dir)
val zip = GZIPInputStream(file)
val bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, Bitmap.Config.ARGB_8888)
bitmap.copyPixelsFromBuffer(ByteBuffer.wrap(zip.readBytes()))        
zip.close()
file.close()
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对数据作压缩处理后，空间占用会小不少。但相对图片文件来讲，依然仍是比较大的。一样的，用空间换时间，空间占用小了。读取时间必然就是长了，这种解压缩读取的话，时间相比上要比读取原始数据文件多了一两倍。孰轻孰重，还需根据需求自行定夺。

内存缓存

同理。既然能够存储为文件，那么必然能够做内存缓存。只要稍微将上述方法，更换部分代码便可。
缓存到内存中:

class BitmapLru(val size: Size, val data: ByteArray)

fun Bitmap.lruCache(): BitmapLru {
    val array = byteArray()

    val out = ByteArrayOutputStream()
    val zip = GZIPOutputStream(out)
    zip.write(array)
    zip.close()
    // 在这里zip要及时关闭，不然读取压缩数据时会出现异常
    val data = out.toByteArray()
    out.close()
    return BitmapLru(Size(width, height), data)
}
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从内存中解压生成原始位图：

fun BitmapLru?.lruToBitmap(): Bitmap? {
    this?.apply {
        val s = System.currentTimeMillis()
        val inb = ByteArrayInputStream(data)
        val zip = GZIPInputStream(inb)

        val bitmap = Bitmap.createBitmap(size.width, size.height, Bitmap.Config.ARGB_8888)
        bitmap.copyPixelsFromBuffer(ByteBuffer.wrap(zip.readBytes()))

        zip.close()
        inb.close()
        Log.d("lruToBitmap", "lru to bitmap cost :${System.currentTimeMillis() - s} ")
        return bitmap
    }
    return null
}
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在这里须要注意的是，在压缩数据时，必定要及时关闭GZIPOutputStream。不然在解压缩时，会抛出EOFException: Unexpected end of ZLIB input stream异常。

结语

两种无损存储方案，就是空间和时间的选择问题。手机空间支持，就存储原始文件；空间吃紧，可是时间又容许，就选择压缩原始数据方案。
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