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1. 引子

前幾天跟服務(wù)端的一個(gè)妹子聯(lián)調(diào)接口桨昙，服務(wù)器配置一張圖片讲弄，幾十KB就行措左，她問(wèn)我圖片從哪里找，我告訴她先隨便在網(wǎng)上找個(gè)圖片鏈接就行了避除。結(jié)果一運(yùn)行程序怎披，就崩潰了，出現(xiàn)了下面的異常瓶摆。

java.lang.OutofMemoryError

內(nèi)存溢出OOM凉逛，我當(dāng)時(shí)一臉懵逼。

一臉懵逼

于是拿著后臺(tái)返回的鏈接去查看了一下圖片赏壹，是一張6M的壁紙。

我內(nèi)心幾乎是崩潰的

這只是一個(gè)簡(jiǎn)單的聯(lián)調(diào)衔沼，而在聯(lián)調(diào)過(guò)程中操作不當(dāng)導(dǎo)致出現(xiàn)OOM問(wèn)題蝌借，大家就當(dāng)是個(gè)玩笑。其實(shí)在Android中很容易出現(xiàn)OOM的異常指蚁，特別是對(duì)圖片操作的時(shí)候菩佑，所以當(dāng)面對(duì)大圖片，需要我們對(duì)圖片進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲嚎s凝化，在不影響圖片顯示的情況下稍坯，盡量保證不出現(xiàn)OOM的異常。

2. 概述

在開(kāi)發(fā)中搓劫，對(duì)于圖片的操作瞧哟，稍有不慎，可能就會(huì)消耗大量的內(nèi)存枪向，導(dǎo)致程序崩潰勤揩，所以了解一種通用的技術(shù)去處理和加載圖片，同時(shí)保證UI流暢避免OOM現(xiàn)象秘蛔，是非常有必要的陨亡。那么為什么在Android中對(duì)于圖片的處理會(huì)如此棘手呢傍衡？主要有以下一些原因：

• 通常情況下，移動(dòng)設(shè)備的內(nèi)存資源是有限的负蠕，Android系統(tǒng)會(huì)根據(jù)手機(jī)的屏幕大小和密度蛙埂，為每個(gè)程序設(shè)置一個(gè)最大內(nèi)存限制，應(yīng)用程序消耗的內(nèi)存不能超過(guò)這個(gè)最大內(nèi)存限制遮糖，否則就會(huì)出現(xiàn)OOM現(xiàn)象绣的。當(dāng)然，這個(gè)內(nèi)存限制是跟手機(jī)配置相關(guān)聯(lián)的止吁。
• 圖片的操作會(huì)消耗大量的內(nèi)存被辑，特別是細(xì)節(jié)豐富的圖片，例如照片敬惦。以Galaxy Nexus相機(jī)為例子盼理，它拍攝一張2592x1936像素的照片，如果使用的位圖配置是ARGB_8888(默認(rèn)從Android 2.3開(kāi)始)俄删，那么這張照片加載到內(nèi)存宏怔，大約會(huì)消耗19MB的內(nèi)存（2592 x 1936 x 4字節(jié)），僅僅是圖片消耗內(nèi)存的數(shù)值可能已經(jīng)超過(guò)了某些設(shè)備的內(nèi)存限制
• Android的UI經(jīng)常會(huì)一次加載多張圖片畴椰，例如臊诊，ListView、GridView斜脂、ViewPager等等

圖片有各種形狀和大小抓艳。通常情況下，它們普遍比設(shè)備所需要的圖片要大一些帚戳，例如手機(jī)相冊(cè)顯示手機(jī)拍攝的照片玷或，而手機(jī)的相機(jī)分辨率大多時(shí)候是要高于手機(jī)屏幕的分辨率。鑒于手機(jī)的內(nèi)存有限片任，我們只需要在內(nèi)存中加載一個(gè)低分辨率的照片版本就可以了偏友，而這個(gè)低分辨率的照片應(yīng)該與顯示它的控件相匹配，這就需要對(duì)圖片進(jìn)行壓縮處理了对供。

Android中有兩種壓縮圖片的方法位他。

• 第一種是針對(duì)圖片的長(zhǎng)寬進(jìn)行壓縮，在將圖片加載到內(nèi)存過(guò)程中將圖片的長(zhǎng)寬進(jìn)行壓縮产场，獲取長(zhǎng)寬壓縮版的的圖片
• 第二種是針對(duì)圖片的像素進(jìn)行壓縮鹅髓，圖片加載到內(nèi)存后，針對(duì)圖片質(zhì)量進(jìn)行壓縮京景，會(huì)導(dǎo)致圖片質(zhì)量下降迈勋。

3. 圖片長(zhǎng)寬壓縮

3.1 獲取加載圖片的屬性

Android中的BitmapFactory類提供了一些解碼方法，decodeByteArray()醋粟、decodeFile()靡菇、decodeResource()等等重归，根據(jù)不通的圖片源選擇不同的解碼方法加載圖片創(chuàng)建出Bitmap。這些方法中都會(huì)傳入一個(gè)BitmapFactory.Options實(shí)例化對(duì)象厦凤，通過(guò)這個(gè)對(duì)象鼻吮，可以更改一些加載圖片的設(shè)置。由于這些解碼方法用于解碼加載圖片较鼓，會(huì)占用內(nèi)存構(gòu)建Bitmap椎木，因此很容易導(dǎo)致OOM的異常。
如果將options.inJustDecodeBounds設(shè)置為true博烂，在解碼過(guò)程中就不會(huì)申請(qǐng)內(nèi)存去創(chuàng)建Bitmap香椎，返回的是一個(gè)空的Bitmap，但是可以獲取圖片的一些屬性禽篱，例如圖片寬高畜伐，圖片類型等等。

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;      // 設(shè)置為true躺率，不將圖片解碼到內(nèi)存中
BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options);
int imageHeight = options.outHeight;    // 圖片高度
int imageWidth = options.outWidth;      // 圖片寬度
String imageType = options.outMimeType; // 圖片類型

一般來(lái)說(shuō)玛界，為了避免OOM的異常，在加載圖片到內(nèi)存之前悼吱，會(huì)先檢查圖片的尺寸慎框，除非你能確保圖片源不會(huì)導(dǎo)致OOM。

3.2 縮小圖片的長(zhǎng)寬來(lái)壓縮圖片

我們知道圖片的大小之后后添，就可以決定是否將完整的圖片加載到內(nèi)存或者加載壓縮版的圖片到內(nèi)存笨枯。可以基于以下幾點(diǎn)做出決定：

• 估計(jì)完整圖片加載到內(nèi)存中所使用內(nèi)存
• 可分配給加載圖片的內(nèi)存
• 用于顯示圖片的控件的大小
• 當(dāng)前設(shè)備的屏幕大小和密度

例如遇西，如果顯示圖片的控件大小為128x96像素馅精，就沒(méi)有必要將一個(gè)1024x768像素的圖片加載到內(nèi)存中。

設(shè)置options.inSampleSize的數(shù)值努溃，來(lái)控制壓縮圖片程度硫嘶。例如阻问，將options.inSampleSize設(shè)置為4梧税，將一個(gè)2048x1536像素的圖片解碼加載到內(nèi)存后產(chǎn)生的Bitmap大約為512x384像素，如果使用的位圖配置是ARGB_8888称近，那么僅僅需要0.75M就加載了縮小版的圖片到內(nèi)存第队，而加載完整的圖片需要12M。

也就是說(shuō)刨秆，如果我們?cè)O(shè)置inSampleSize == 2凳谦，解碼出來(lái)的位圖的寬高是原圖的1/2，圖片所占用內(nèi)存縮小了1/4（1/2 x 1/2）衡未。如果inSampleSize設(shè)置的值小于等1尸执，都會(huì)當(dāng)做inSampleSize == 1來(lái)解碼加載圖片家凯。

于是我們可以在加載圖片的時(shí)候如失，根據(jù)控件的大邪砘濉（顯示到屏幕上的大小）來(lái)計(jì)算出加壓縮版圖片的inSampleSize值掂之。

    /**
     * 計(jì)算inSampleSize值
     *
     * @param options
     *          用于獲取原圖的長(zhǎng)寬
     * @param reqWidth
     *          要求壓縮后的圖片寬度
     * @param reqHeight
     *          要求壓縮后的圖片長(zhǎng)度
     * @return
     *          返回計(jì)算后的inSampleSize值
     */
    public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
        // 原圖片的寬高
        final int height = options.outHeight;
        final int width = options.outWidth;
        int inSampleSize = 1;

        if (height > reqHeight || width > reqWidth) {

            final int halfHeight = height / 2;
            final int halfWidth = width / 2;

            
            // 計(jì)算inSampleSize值
            while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
                    && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
                inSampleSize *= 2;
            }
        }

        return inSampleSize;
    }

有人可能會(huì)疑問(wèn)為什么每次inSampleSize都是乘以2，指數(shù)增長(zhǎng)跟压。這是因?yàn)樵诩虞d圖片過(guò)程中晒夹，解析器使用的inSampleSize都是2的指數(shù)倍丐怯，如果inSampleSize是其他值喷好，則找一個(gè)離這個(gè)值最近的2的指數(shù)值。

上面已經(jīng)獲取了inSampleSize读跷，然后就可以根據(jù)這個(gè)值來(lái)加載壓縮版的圖片了梗搅。

public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId,
        int reqWidth, int reqHeight) {
    // 先將inJustDecodeBounds設(shè)置為true來(lái)獲取圖片的長(zhǎng)寬屬性
    final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds = true;
    BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);

    // 計(jì)算inSampleSize
    options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);

    // 加載壓縮版圖片
    options.inJustDecodeBounds = false;
    // 根據(jù)具體情況選擇具體的解碼方法
    return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}

獲取到了壓縮版的Bitmap之后就可以直接設(shè)置到屏幕的控件上了。

mImageView.setImageBitmap(
    decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.id.myimage, 100, 100));

4. 圖片質(zhì)量壓縮

4.1 方法介紹

上面一種方法是通過(guò)縮放圖片的大小來(lái)達(dá)到壓縮效果效览，基本不會(huì)對(duì)圖片的顯示效果有影響无切。但是現(xiàn)在介紹的這一種方法，可能會(huì)導(dǎo)致圖片質(zhì)量下降丐枉。

使用的是下面這個(gè)方法來(lái)進(jìn)行壓縮哆键。

Bitmap.compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)

這個(gè)方法有三個(gè)參數(shù)，是布爾類型的返回值

• CompressFormat 指定的Bitmap被壓縮成的圖片格式瘦锹，只支持JPEG籍嘹，PNG，WEBP三種
• quality 圖片壓縮質(zhì)量的控制弯院，范圍為0~100辱士，0表示壓縮后體積最小，但是質(zhì)量也是最差听绳，100表示壓縮后體積最大颂碘，但是質(zhì)量也是最好的（個(gè)人認(rèn)為相當(dāng)于未壓縮），有些格式椅挣，例如png头岔，它是無(wú)損的塔拳，所以會(huì)忽略這個(gè)值。
• OutputStream 壓縮后的數(shù)據(jù)會(huì)寫(xiě)入這個(gè)字節(jié)流中
• 返回值表示返回的字節(jié)流是否可以使用BitmapFactory.decodeStream()解碼成Bitmap峡竣，至于返回值是怎么得到的蝙斜，因?yàn)槭荖ative的代碼，沒(méi)法找到邏輯澎胡。

4.2 色位深度介紹

接下來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么用這個(gè)方法可能會(huì)導(dǎo)致圖片質(zhì)量下降孕荠。在Bitmap中有一個(gè)Config的屬性，這個(gè)屬性是用來(lái)描述每個(gè)像素被儲(chǔ)存的大小攻谁。目前Config有四個(gè)值：ALPHA_8稚伍、RGB_565、ARGB_4444戚宦、ARGB_8888个曙。這個(gè)說(shuō)明一下（我個(gè)人的理解，真心不好解釋）受楼，每一個(gè)像素會(huì)可能由四個(gè)屬性組成垦搬，R（Red紅色通道）、G(Green綠色通道)、B(Blue藍(lán)色通道)、A（Alpha透明度通道）雨膨。

有什么區(qū)別呢窿给？最簡(jiǎn)單的，當(dāng)一個(gè)顏色表現(xiàn)形式越多星岗，那么畫(huà)面整體的色彩就會(huì)更豐富填大，圖片質(zhì)量就會(huì)越高戒洼，當(dāng)然俏橘，圖片占用的儲(chǔ)存空間也越大。

4.3 圖片質(zhì)量下降原因介紹

前面提到過(guò)調(diào)用Bitmap.compress()方法時(shí)候圈浇，會(huì)傳入一個(gè)壓縮后的圖片格式寥掐，但是由于并不是所有的圖片格式都支持上面說(shuō)的Config的所有通道靴寂，比如說(shuō)，JPEG格式的圖片召耘，是不支持Alpha(透明度)屬性的百炬，這樣將壓縮后返回的字節(jié)流通過(guò)BitmapFactory.decodeStream()轉(zhuǎn)換成Bitmap的過(guò)程中，會(huì)將透明度屬性給丟棄污它，導(dǎo)致圖片質(zhì)量下降剖踊。

4.4 壓縮過(guò)程介紹

壓縮過(guò)程如下，通過(guò)依次減少圖片質(zhì)量衫贬，將圖片大小控制在限制值范圍內(nèi)德澈。

/**
 * 壓縮圖片
 * 
 * @param bitmap
 *          被壓縮的圖片
 * @param sizeLimit
 *          大小限制
 * @return
 *          壓縮后的圖片
 */
private Bitmap compressBitmap(Bitmap bitmap, long sizeLimit) {
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    int quality = 100;
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos);

    // 循環(huán)判斷壓縮后圖片是否超過(guò)限制大小
    while(baos.toByteArray().length / 1024 > sizeLimit) {
        // 清空baos
        baos.reset();
        bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos);
        quality -= 10;
    }

    Bitmap newBitmap = BitmapFactory.decodeStream(new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()), null, null);
    
    return newBitmap;
}

5. 更近一步的優(yōu)化

上面提到的很多壓縮方法，如果是在UI線程執(zhí)行的話固惯，很有可能阻塞到主線程梆造，這是在開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常不愿意見(jiàn)到的事情，所以我們需要在后臺(tái)線程去執(zhí)行這些壓縮圖片比較耗時(shí)的操作葬毫，然后獲取到壓縮后的圖片镇辉，設(shè)置到屏幕中。使用AsyncTask可以幫助我們很好的實(shí)現(xiàn)贴捡。

class BitmapWorkerTask extends AsyncTask<Integer, Void, Bitmap> {
    private final WeakReference<ImageView> imageViewReference;
    private int data = 0;

    public BitmapWorkerTask(ImageView imageView) {
        // 使用弱引用
        imageViewReference = new WeakReference<ImageView>(imageView);
    }

    // 在后臺(tái)線程壓縮圖片
    @Override
    protected Bitmap doInBackground(Integer... params) {
        data = params[0];
        return decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), data, 100, 100));
    }

    // 壓縮完成后忽肛，將圖片設(shè)置到控件中
    @Override
    protected void onPostExecute(Bitmap bitmap) {
        if (imageViewReference != null && bitmap != null) {
            final ImageView imageView = imageViewReference.get();
            if (imageView != null) {
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
            }
        }
    }
}

最終的執(zhí)行代碼。

    BitmapWorkerTask task = new BitmapWorkerTask(imageView);
    task.execute(resId);

6. 總結(jié)

圖片的處理烂斋，時(shí)刻都需要注意麻裁，因?yàn)闄C(jī)型配置的不同，以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備內(nèi)存使用的情況源祈，都有可能導(dǎo)致OOM的現(xiàn)象煎源，上述提到了壓縮方法，基本適用與大部分圖片壓縮情況香缺。當(dāng)然如果對(duì)圖片畫(huà)質(zhì)顯示有要求手销，可能就需要特殊的處理了，這個(gè)就不在大部分場(chǎng)景的考慮內(nèi)图张。

7. 高斯模糊的建議

我在項(xiàng)目中遇見(jiàn)的關(guān)于圖片操作的OOM異常锋拖，有80%源自于高斯模糊。是的祸轮，有些產(chǎn)品經(jīng)理為了和iOS保持一致兽埃，需要將某些頁(yè)面背景設(shè)置成高斯模糊效果。

一般的做法是將上一個(gè)頁(yè)面截圖适袜，然后做高斯模糊處理柄错，設(shè)置成背景。正好我接受過(guò)這種需求，說(shuō)一下自己對(duì)于高斯模糊的建議售貌。

• 確定產(chǎn)品經(jīng)理的需求给猾，高斯模糊的效果是不是一定要上。之前遇見(jiàn)一個(gè)需求颂跨，需要高斯模糊敢伸，結(jié)果Android做出來(lái)效果很不理想，后來(lái)恒削，我把背景直接設(shè)置成60%的透明度白色池颈。產(chǎn)品經(jīng)理看了之后，覺(jué)得Android的高斯模糊效果（其實(shí)是透明度）比iOS的要好一些钓丰，就讓iOS改饶辙。所以，一定要首先確認(rèn)產(chǎn)品經(jīng)理的需求斑粱，產(chǎn)品經(jīng)理想要的效果可能并不是他口中說(shuō)出的效果弃揽，就像我遇見(jiàn)的這位，可能誤將透明度和高斯模糊混合了则北。
• 如果高斯模糊效果一定要上矿微。先將圖片長(zhǎng)寬縮小，然后壓縮圖片質(zhì)量尚揣，再進(jìn)行高斯模糊的渲染涌矢，最后將高斯模糊之后的效果圖放大至控件大小，顯示到屏幕快骗。
  • 縮放圖片長(zhǎng)寬
  • 壓縮圖片質(zhì)量
  • 高斯模糊渲染
  • 放大高斯模糊效果圖

最后娜庇，希望Android工程師不要遇見(jiàn)高斯模糊的需求，因?yàn)榉嚼海娴拿悖芸印５侨绻鲆?jiàn)了藕溅，也不要怕匕得，因?yàn)槟阋呀?jīng)知道該如何處理了。