图片基础知识梳理(2) Bitmap 占用内存分析

1、概述

今天介绍一些关于Bitmap的基础知识：

• Bitmap是什么
• 屏幕密度相关概念
• 工程中各drawable文件夹
• Bitmap.Options
• 简要分析Bitmap所占内存

2、什么是Bitmap

官方的说法是：Bitmap是对位图的抽象。 形象地来讲，咱们在手机屏幕上所看到的图片就是由一个个像素点拼接而成的，每一个像素点的都是用不一样数量的二进制位来表示，而Bitmap就是用来保存这些二进制位。

3、Bitmap占用内存分析

3.1 屏幕密度的相关概念

前面咱们说到，Bitmap的最终目的是为了在屏幕上显示图片，因此首先咱们须要了解关于屏幕密度的相关知识：

• 像素px：若是咱们近距离地看手机屏幕，就能够发现它有一个个小点，每个小点就表示一个像素，咱们一般称它为px。
• 屏幕分辨率：指的是屏幕的上的像素总和，例如常说的某某手机屏幕分辨率为1920 * 1080，也就是说它的高有1920px，宽为1080px，像素点总和就是1920 * 1080px。
• 屏幕尺寸：指的是屏幕的对象线长度，这里的长度不是用px为单位，而是用英寸为单位的，它和咱们平时说的米、厘米是一个概念。
• ppi：英文名为pixel per inch，中文全称为每英寸屏幕上的像素数，它决定了屏幕的质量，一般是按手机的对角线来计算的，也就是说，它等于对象线的像素个数除以对角线的长度（单位为英寸）。
• dp/dip：英文名为density-independent pixel，这是安卓特有的概念，它和px的做用相同，都是用来表示长度。可是它和硬件屏幕无关，若是须要转换为px，那么1dp在屏幕上最终会显示为(ppi / 160)个px。
• dpi：英文名为dot per inch，中文全称为每英寸图片上点的个数，它决定了图片的质量，好比dpi为320，那么最终在手机上一张320 * 320的图片就会用320 * 320 * (dpi / 160)个像素点来表示。

3.2 动态得到上述的信息

在Android中，经过DisplayMetrics能够得到上述的信息：

public static void logDensityInfo(Activity activity) {
        DisplayMetrics displayMetrics = new DisplayMetrics();
        //将信息保存到displayMetrics中.
        activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(displayMetrics);
        //1.x轴和y轴的dpi.
        Log.d("logDensityInfo", "ydpi=" + displayMetrics.ydpi);
        Log.d("logDensityInfo", "xdpi=" + displayMetrics.xdpi);
        //2.x轴和y轴的像素个数.
        Log.d("logDensityInfo", "heightPixels=" + displayMetrics.heightPixels);
        Log.d("logDensityInfo", "widthPixels=" + displayMetrics.widthPixels);
        //3.dpi
        Log.d("logDensityInfo", "densityDpi=" + displayMetrics.densityDpi);
        //4.dpi/160.
        Log.d("logDensityInfo", "density=" + displayMetrics.density);
        //5.一般状况下和density相同.
        Log.d("logDensityInfo", "scaledDensity=" + displayMetrics.scaledDensity);
    }
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在个人手机上，最终的结果是：

那么咱们看一下 dpi相关的值是怎么得到的：

public void setToDefaults() {
        density =  DENSITY_DEVICE / (float) DENSITY_DEFAULT;
        densityDpi =  DENSITY_DEVICE;
        scaledDensity = density;
        xdpi = DENSITY_DEVICE;
        ydpi = DENSITY_DEVICE;
    }
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其中DENSITY_DEFAULT为160，而DENSITY_DEVICE则是经过下面方式获得的：

private static int getDeviceDensity() {
    return SystemProperties.getInt("qemu.sf.lcd_density", SystemProperties.getInt("ro.sf.lcd_density", DENSITY_DEFAULT));
}
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3.3 drawable文件夹内的图片

提及dpi，天然就会想到res文件夹下的drawable-?文件夹，咱们在平时开发中会发现，若是将同一大小的图片，放在不一样的drawable文件夹下，最终在屏幕上展示的大小是不同的。 这实际上是Android在读取资源的时候，会根据文件夹的不一样，给每一个文件夹定义一个叫作density的属性，根据最终找到的资源所在的文件夹位置，会有如下几种状况：

• 存在于和手机所匹配的dpi文件夹：不进行缩放。
• 存在于非drawable-nodpi其它的dpi文件夹：那么最终的长度变为(原始长度 / 所在文件夹density) * 匹配文件夹density
• 存在drawable-nodpi：不进行缩放。

而每一个ARBG位的二进制个数相乘，就是图片所占内存的大小，对应的density以下：

• drawable-nodpi：不缩放
• drawable-ldpi：0.75
• drawable：1
• drawable-mdpi：1
• drawable-hdpi：1.5
• drawable-xhdpi：2
• drawable-xxhdpi：3
• drawable-xxhdpi：4

若是某个资源存在于上面的多个文件夹下，它的匹配优先级以下：

• 和手机dpi匹配的dpi文件夹
• 比匹配dpi高的dpi文件夹
• drawable-nodpi
• 比匹配dpi低，但大于等于1的dpi文件夹
• drawable
• drawable-ldpi

3.4 Bitmap.Config

这是一个枚举类型，它用来描述每一个像素是如何被保存的，它会影响图片的质量并决定可否表示透明/半透明颜色。

• ALPHA_8：每一个像素点仅表示alpha的值，它不会存储任何颜色信息，占8位。
• RGB_565：每一个像素用5位R/6位G/5位G来表示，占16位。
• ARGB_8888：每一个像素分别用8位存储ARGB，占32位。
• ARGB_4444：和8888相似，只不过对于每一个通道是使用4位表示，所以它的图片质量比较低，已经不推荐使用了。

3.5 实例分析

已经介绍完所须要掌握的基础知识，总结下来，Bitmap所占内存大小其实由两个因素决定：

• 读入内存中的宽高
• ARGB所占位宽

第一点的影响因素有：原始图片的宽高、手机内置的dpi、图片所放位置。 第二点的影响因素有：Bitmap所对应的Bitmap.Config配置。

下面咱们几个例子，验证前面说的三种状况：

3.5.1 放在匹配的文件夹中

• 所用的手机分辨率为720 * 1280，它所匹配到的文件夹为drawable-xhdpi，咱们先将一个原始大小为48 * 48的图片方在drawable-xhdpi文件夹中，并配置Option为Bitmap.Config.RGB_565：

private void logWrapperImageView() {
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.drawable_test, options);
        Log.d("logWrapperImageView", "width=" + bitmap.getWidth() + ",height=" + bitmap.getHeight() + ",size=" + bitmap.getByteCount());
    }
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这种状况下最终的结果为，虽然咱们指出了须要用RGB_565，可是系统每一个像素仍是只用了一位：

width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
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• 所用的手机分辨率为1080 * 1920，它所匹配到的文件夹为drawable-xxhdpi，咱们先将一个原始大小为48 * 48的图片方在drawable-xxhdpi文件夹中，并配置Option为Bitmap.Config.RGB_565，运行和上面同样的程序，获得的结果为：

width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
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接着改变它的Options：

width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
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3.5.2 放在不匹配，且不是drawable-nodpi的文件夹中

• 所用的手机分辨率为720 * 1280，把图片放在drawable-xxhdpi文件夹中：

width=32,height=32,size=4096 //RGB_565
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改变它的Options：

width=32,height=32,size=4096 //ALPHA_8
width=32,height=32,size=4096 //ARGB_8888
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• 所用的手机分辨率为1080 * 1960，把图片放在drawable-xhdpi文件夹中：

width=72,height=72,size=20736
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改变它的Options

width=72,height=72,size=20736 //ALPHA_8
width=72,height=72,size=20736 //ARGB_8888
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3.5.3 放在drawable-nodpi文件夹中

• 所用的手机分辨率为720 * 1280：

width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
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• 所用的手机分辨率为1080 * 1960：

width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
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3.5.4 小结

从上面的例子中，总结出几点：

• 把资源放在和它对应的dpi文件夹，和放在drawable-nodpi文件夹是相同的。
• 咱们使用RGB_565时，实际占用的是一个字节。
• 当将资源文件放在别的文件夹时，不管选择哪一种Options，都是采用占用4字节的方式。
• 当资源放在对应的dpi文件夹下和drawable-nodpi文件夹下时，长宽不进行缩放。
• 当资源放在除以上两类的文件夹下时，缩放的倍数为 匹配文件夹density/所在文件夹density，以上面3.5.2的720 * 1280手机为例，原始的图片的长宽为48，其匹配文件夹的density为2，所在文件夹的density为3，因此缩放倍数为2/3，所以，最后的长宽为32。
• Bitmap所占内存大小就等于它的长宽乘以每一个像素所占位数。