Android之Bitmap深入理解 一

前言：

        Bitmap是位图文件，它将图像定义为由点（像素）组成，每个点可以由多中色彩表示，包括2、4、8、16、24和32位色彩，例如一张1536*2048分辨率的32位真彩图片，其所占存储字节数为1536*248*（32/8）=12582912个字节，12582912/1024=12288kb，12288/1024=12MB。

        上面说的可能有点抽象，先来看张图：

我们演示用的就是上面这张图，上面的计算也是基于这张图的，在写代码之前你得确定这张图片是放在哪一个资源文件的目录下面，首先得确定测试用的手机是多少倍率的，获取手机的倍率有多中方式，我这里就直接用Android中API来获取了：

float density = getResources().getDisplayMetrics().density;

我这里返回的是2，那我就放在mipmap-xhdpi文件夹下面，这样的话图片加载后就不会进行缩放了，如果放在mipmap-mdpi下面，那么加载后就会放大四倍（长宽各放大2倍），意味着占用的内存也多了四倍，如果放在mipmap-xxhdpi，那么是原来的4/9（长宽各2/3），意味着占用内存的减少了5/9，这里说下关于倍率的计算，比如现在我手机的dpi是2，那么会先到mipmap-xhdpi下去找，如果没有找到，就会去更高的dpi中找，如果高的dpi中没有，那么就会去低的dpi中查找，找到之后再根据比例去换算，这也是Android为我们做的屏幕适配，关于各文件夹下的dpi如下：

            mipmap-mdpi        1

            mipmap-hdpi         1.5

            mipmap-xhdpi        2

            mipmap-xxhdpi      3

说了这么多，下面就用代码来验证一下：

private void bitmapTest() {
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_20150612_172900);
    int byteCount = bitmap.getByteCount();
    Bitmap.Config config = bitmap.getConfig();
    int width = bitmap.getWidth();
    int height = bitmap.getHeight();
    DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
    Log.e(TAG, "onCreate: count = "+byteCount+"  "+width+"   "+height+"  "+config+"  "+bitmap.getDensity()+"  "+bitmap.getRowBytes()+"   "+dm.density);
}

我这里就是用了一个点击事件就调用了这个方法，输出的日志：

onCreate: count = 12582912  1536   2048  ARGB_8888  320  6144   2.0

byteCount输出的就是字节数，12582912和我们上面算的一样。

内存消耗截图（这个是在Android studio 3.0中的Android Profiler中查看的）：

从这张图中看出，点击之前和点击之后的内存增加了12MB，正好就是我们前面算的这张图的大小。

        现在我们再把这张图放到mipmap-mdpi文件夹下，输出日志：

onCreate: count = 50331648  3072   4096  ARGB_8888  320  12288   2.0

可以看到长和宽各增加了2倍，图片的内存自然也就增加了4倍。

        再来看下内存消耗图：

从这张图中看出，点击之前和点击之后的内存增加了105.5MB-57.5MB=48MB。

        现在我们再把这张图放到mipmap-xxhdpi文件夹下，输出日志：

onCreate: count = 5591040  1024   1365  ARGB_8888  320  4096   2.0

可以看一下长1536/3*2=1024，确实是原来的2/3.

        再来看下内存消耗图：

从这张图中看出，点击之前和点击之后的内存增加了20.1MB-14.8MB=5.3MB，说明这张图片占用了5.3MB，原图的大小时12MB，12*4/9=5.3MB，这就证明前面说的是没错的。

        从这里我们应该可以得出，要使图片占用的内存比较小，那么可以控制图片的宽和高，这是一种方法，还有另一种方法，那就是使用Bitmap.Config中的参数，这次我们还是把图片放在mipmap-xhdpi文件夹下面，只不过这次创建Bitmap的时候多了一个参数，来看下代码：

private void bitmapTest() {
    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_4444;
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_20150612_172900,options);
    int byteCount = bitmap.getByteCount();
    Bitmap.Config config = bitmap.getConfig();
    int width = bitmap.getWidth();
    int height = bitmap.getHeight();
    DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
    Log.e(TAG, "onCreate: count = "+byteCount+"  "+width+"   "+height+"  "+config+"  "+bitmap.getDensity()+"  "+bitmap.getRowBytes()+"   "+dm.density);
}

接着就让我们来看下它的输出日志：

onCreate: count = 6291456  1536   2048  ARGB_4444  320  3072   2.0

我们把在前面输出的也放到这来对比一下：

onCreate: count = 12582912  1536   2048  ARGB_8888  320  6144   2.0

我们可以看到Bitmap.Config由ARGB_8888变成ARGB_4444后，内存直接减小了一半，这是由于设置了ARGB_4444后，一个像素只占用了2个字节，而ARGB_8888占用了4个字节，在不设置这个参数的时候，默认使用的ARGB_8888，不过ARGB_8888在API 19后就已经不推荐使用了，因为图片显示的效果不好，而且对于设置成ARGB_4444，有些手机是没有效果的，比如我自己用的是小米5 note plus的，设置ARGB_4444后最后得到的还是ARGB_8888，目前还不知道原因，不过我现在这台测试机是没有问题的。

        现在再来看下Bitmap.Config，这是一个枚举类：

public enum Config {
    /**
     * 只保存了透明通道，就是一个像素占用一个字节
     */
    ALPHA_8     (1),
    /**
     *没有保存透明通道，但是保存red、green、blue三个通道，一个像素占用两个字节，其中的
     * 高5位bits表示red通道，其后的6位bits表示green通道，低5位bits表示的是blue通道
     */
    RGB_565     (3),
    /**
     *一个像素占用两个字节，总共alpha（透明）、red、green、blue四个通道，
     * 一个通道占用4个bit，api 19后推荐使用使用ARGB_8888             
     */
    @Deprecated
    ARGB_4444   (4),
    /**
     * 一个像素占用了4个字节，包括alpha（透明）、red、green、blue四个通道，
     * 每个通道占用了8个bits
     */
    ARGB_8888   (5);

    final int nativeInt;

    private static Config sConfigs[] = {
            null, ALPHA_8, null, RGB_565, ARGB_4444, ARGB_8888
    };

    Config(int ni) {
        this.nativeInt = ni;
    }

    static Config nativeToConfig(int ni) {
        return sConfigs[ni];
    }
}

这个参数主要就是设置图片的一个像素占用多少个字节，这个还是要根据需求去设，是看中内存还是看重图片清晰度。

            来看看BItmap的构造函数：

// called from JNI
Bitmap(long nativeBitmap, byte[] buffer, int width, int height, int density,
        boolean isMutable, boolean requestPremultiplied,
        byte[] ninePatchChunk, NinePatch.InsetStruct ninePatchInsets) {
    if (nativeBitmap == 0) {
        throw new RuntimeException("internal error: native bitmap is 0");
    }

    mWidth = width;
    mHeight = height;
    mIsMutable = isMutable;
    mRequestPremultiplied = requestPremultiplied;
    mBuffer = buffer;

    mNinePatchChunk = ninePatchChunk;
    mNinePatchInsets = ninePatchInsets;
    if (density >= 0) {
        mDensity = density;
    }

    mNativePtr = nativeBitmap;
    mFinalizer = new BitmapFinalizer(nativeBitmap);
    int nativeAllocationByteCount = (buffer == null ? getByteCount() : 0);
    mFinalizer.setNativeAllocationByteCount(nativeAllocationByteCount);
}

这个构造方法是由系统通过jni自己调用，我们一般用不到，传进来的width和height就是图片的宽和高，buffer就是实际存储图片数据的集合，这也就反应出图片在内存中就是一个byte数组，通过下面的代码可以验证buffer存储的就是图片数据：

private void bitmapTest1() {
    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_4444;
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_20150612_172900,options);

    Class<? extends Bitmap> aClass = bitmap.getClass();
    byte[] bytes = null;
    try {
        Field mBuffer = aClass.getDeclaredField("mBuffer");
        mBuffer.setAccessible(true);
        bytes = (byte[]) mBuffer.get(bitmap);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
    for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
        bytes[i] = (byte)(bytes[i]+1);
    }
    img.setImageBitmap(bitmap);

    int byteCount = bitmap.getByteCount();
    Bitmap.Config config = bitmap.getConfig();
    int width = bitmap.getWidth();
    int height = bitmap.getHeight();
    DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
    Log.e(TAG, "onCreate: count = "+byteCount+"  "+width+"   "+height+"  "+config+"  "+bitmap.getDensity()+"  "+bitmap.getRowBytes()+"   "
            +dm.density+"  "+bitmap.isMutable());
}

这里主要就是通过反射拿到buffer这个数组，然后对其进行修改，效果如下：

可以看到，对拿到的byte数组每个数只是加了1，这图就差不多完全变样了。

总结：

        对于图片的加载，我们要控制图片内存的占用量，可以通过两点来控制：

            1、控制加载图片的宽和高；

            2、设置图片一个像素所占的字节数，字节数越多就越清晰，占用内存就越大。

         到这里，Bitmap就讲的差不多了，下一遍再来说说BitmapFactory，在实际开发中我们用的比较多的也是这个类，因为这个类就是Android为我们提供创建Bitmap的工厂类。

        
        Android之Bitmap深入理解（BitmapFactory）二