图片基础知识梳理(2) - Bitmap 占用内存分析
一、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
二、什么是Bitmap
官方的说法是:Bitmap
是对位图的抽象。
形象地来说,我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,每个像素点的都是用不同数量的二进制位来表示,而Bitmap
就是用来保存这些二进制位。
三、Bitmap
占用内存分析
3.1 屏幕密度的相关概念
前面我们说到,Bitmap
的最终目的是为了在屏幕上显示图片,所以首先我们需要了解关于屏幕密度的相关知识:
- 像素
px
:如果我们近距离地看手机屏幕,就可以发现它有一个个小点,每一个小点就表示一个像素,我们通常称它为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,它和我们平时说的米、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,通常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
的作用相同,都是用来表示长度。但是它和硬件屏幕无关,如果需要转换为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,比如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 动态获得上述的信息
在Android
中,通过DisplayMetrics
可以获得上述的信息:
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.通常情况下和density相同.
Log.d("logDensityInfo", "scaledDensity=" + displayMetrics.scaledDensity);
}
在我的手机上,最终的结果是:
那么我们看一下
dpi
相关的值是怎么获得的:
public void setToDefaults() {
density = DENSITY_DEVICE / (float) DENSITY_DEFAULT;
densityDpi = DENSITY_DEVICE;
scaledDensity = density;
xdpi = DENSITY_DEVICE;
ydpi = DENSITY_DEVICE;
}
其中DENSITY_DEFAULT
为160
,而DENSITY_DEVICE
则是通过下面方式得到的:
private static int getDeviceDensity() {
return SystemProperties.getInt("qemu.sf.lcd_density", SystemProperties.getInt("ro.sf.lcd_density", DENSITY_DEFAULT));
}
3.3 drawable
文件夹内的图片
说起dpi
,自然就会想到res
文件夹下的drawable-?
文件夹,我们在平时开发中会发现,如果将同一大小的图片,放在不同的drawable
文件夹下,最终在屏幕上展现的大小是不一样的。
这其实是Android
在读取资源的时候,会根据文件夹的不同,给每个文件夹定义一个叫做density
的属性,根据最终找到的资源所在的文件夹位置,会有以下几种情况:
- 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
如下:
-
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
如果某个资源存在于上面的多个文件夹下,它的匹配优先级如下:
- 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,它用来描述每个像素是如何被保存的,它会影响图片的质量并决定能否表示透明/半透明颜色。
-
ALPHA_8
:每个像素点仅表示alpha
的值,它不会存储任何颜色信息,占8位
。 -
RGB_565
:每个像素用5位R/6位G/5位G
来表示,占16位
。 -
ARGB_8888
:每个像素分别用8位
存储ARGB
,占32位
。 -
ARGB_4444
:和8888
类似,只不过对于每个通道是使用4位
表示,因此它的图片质量比较低,已经不推荐使用了。
3.5 实例分析
已经介绍完所需要掌握的基础知识,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。
下面我们几个例子,验证前面说的三种情况:
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
,我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());
}
这种情况下最终的结果为,虽然我们指出了需要用RGB_565
,但是系统每个像素还是只用了一位:
width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
- 所用的手机分辨率为
1080 * 1920
,它所匹配到的文件夹为drawable-xxhdpi
,我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
,运行和上面一样的程序,得到的结果为:
width=48,height=48,size=2304 //RGB_565
接着改变它的Options
:
width=48,height=48,size=9216 //ARGB_8888
width=48,height=48,size=2304 //ALPHA_8
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
改变它的Options
:
width=32,height=32,size=4096 //ALPHA_8
width=32,height=32,size=4096 //ARGB_8888
- 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
改变它的Options
width=72,height=72,size=20736 //ALPHA_8
width=72,height=72,size=20736 //ARGB_8888
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
- 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
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。 - 我们使用
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,无论选择哪种
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
,所以缩放倍数为2/3
,因此,最后的长宽为32
。 -
Bitmap
所占内存大小就等于它的长宽乘以每个像素所占位数。