Bitmap內(nèi)存處理
在Android開發(fā)中滔迈，Bitmap對象通常占用大量內(nèi)存燎悍，尤其是在處理高分辨率圖像時谈山。優(yōu)化Bitmap的內(nèi)存使用對于提高應用性能和避免內(nèi)存溢出（OutOfMemoryError）至關重要奏路。以下是一些常見的Bitmap內(nèi)存優(yōu)化方法：
1. 使用合適的圖像分辨率：
* 根據(jù)顯示需求加載適當分辨率的圖像鸽粉。例如，如果圖像只需在小的ImageView中顯示帚戳，則無需加載高分辨率的圖像片任。
* 使用`BitmapFactory.Options`類中的`inSampleSize`屬性來在解碼時對圖像進行下采樣对供。這可以在不降低圖像質(zhì)量的情況下減少內(nèi)存使用犁钟。
在Android開發(fā)中，加載大圖片時很容易消耗大量內(nèi)存炬灭，從而導致OutOfMemoryError重归。使用BitmapFactory.Options類中的inSampleSize屬性可以在解碼圖像時對圖像進行下采樣鼻吮，從而減少內(nèi)存使用椎木。下采樣是降低圖像分辨率的過程博烂，通過該過程可以減小圖像的尺寸禽篱，但并不會明顯降低圖像的視覺質(zhì)量（在一定范圍內(nèi)）躺率。
下面是一個具體的實現(xiàn)步驟：
- 計算inSampleSize的值：
根據(jù)圖像的原始尺寸和目標尺寸，計算出合適的inSampleSize良狈。
inSampleSize是解碼時對圖像寬高進行縮放的倍數(shù)们颜，它的值必須是2的冪（如1窥突、2硫嘶、4沦疾、8等）哮塞。 - 配置BitmapFactory.Options：
設置inSampleSize屬性忆畅。
把BitmapFactory.Options傳遞給解碼方法家凯。 - 解碼圖像：
使用BitmapFactory.decodeFile()绊诲、BitmapFactory.decodeResource()或BitmapFactory.decodeStream()等方法來解碼圖像掂之，并傳入配置好的BitmapFactory.Options板惑。
以下是一個具體的代碼示例：
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.util.Log;
public class ImageUtil {
// 計算inSampleSize的方法
public static int calculateInSampleSize(
BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
// 原始圖像的寬度和高度
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;
// 計算最大值的采樣率洽胶，保持圖像尺寸大于需求的尺寸
while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight
&& (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
inSampleSize *= 2;
}
}
return inSampleSize;
}
// 從文件中加載圖片的示例方法
public static Bitmap decodeSampledBitmapFromFile(String filePath,
int reqWidth, int reqHeight) {
// 第一次解碼以獲取圖像尺寸
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
// 計算inSampleSize
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
// 第二次解碼以獲取實際圖像
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
}
// 從資源中加載圖片的示例方法
public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(android.content.res.Resources res, int resId,
int reqWidth, int reqHeight) {
// 第一次解碼以獲取圖像尺寸
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
// 計算inSampleSize
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
// 第二次解碼以獲取實際圖像
options.inJustDecodeBounds = false;
return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}
}
// 從文件中加載圖片
String filePath = "/path/to/your/image.jpg";
int targetWidth = 1024; // 目標寬度
int targetHeight = 768; // 目標高度
Bitmap bitmap = ImageUtil.decodeSampledBitmapFromFile(filePath, targetWidth, targetHeight);
// 從資源中加載圖片
int resourceId = R.drawable.your_image;
Bitmap bitmapFromResource = ImageUtil.decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), resourceId, targetWidth, targetHeight);
// 將Bitmap設置到ImageView中
imageView.setImageBitmap(bitmap);
通過上述步驟丐怯，可以在加載圖像時有效地減少內(nèi)存使用读跷，避免OutOfMemoryError效览，同時盡量保持圖像的質(zhì)量丐枉。
2. 使用合適的圖像格式：
* 選擇適當?shù)膱D像格式瘦锹。例如弯院，ARGB\_8888格式每個像素占用4個字節(jié)听绳，而RGB\_565格式每個像素只占用2個字節(jié)辫红。如果不需要透明度祝辣，可以選擇RGB\_565來減少內(nèi)存占用。
* 使用`Bitmap.Config`枚舉來選擇合適的圖像配置孕荠。
在Android開發(fā)中稚伍，選擇適當?shù)膱D像格式可以顯著影響應用程序的內(nèi)存使用和性能个曙。如果你不需要透明度信息，可以使用 RGB_565 格式受楼，它每個像素只占用2個字節(jié)垦搬，相比 ARGB_8888 每個像素4個字節(jié)的內(nèi)存占用呼寸，可以節(jié)省大量內(nèi)存。
以下是如何在Android中加載和設置不同圖像格式的示例代碼猴贰。
使用 BitmapFactory 解碼圖像并設置格式
當你從文件系統(tǒng)对雪、資源或輸入流中加載圖像時，可以使用 BitmapFactory 類米绕，并通過 BitmapFactory.Options 來設置圖像解碼的參數(shù)。
從資源中加載圖像:
// 從資源中加載圖片并設置為 RGB_565 格式
public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId, int reqWidth, int reqHeight) {
// 第一次解碼以獲取圖像尺寸
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
// 計算inSampleSize（縮放比例）
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
// 設置解碼參數(shù)為非只讀取邊界栅干，并設置目標格式為 RGB_565
options.inJustDecodeBounds = false;
// This line is crucial to set the desired config
options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
// 第二次解碼以獲取實際圖像
return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}
// 計算縮放比例的方法
private static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
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;
while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
inSampleSize *= 2;
}
}
return inSampleSize;
}
從文件中加載圖像
// 從文件中加載圖片并設置為 RGB_565 格式
public static Bitmap decodeSampledBitmapFromFile(String filePath, int reqWidth, int reqHeight) {
// 第一次解碼以獲取圖像尺寸
final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
// 計算inSampleSize（縮放比例）
options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
// 設置解碼參數(shù)為非只讀取邊界迈套，并設置目標格式為 RGB_565
options.inJustDecodeBounds = false;
// This line is crucial to set the desired config
options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
// 第二次解碼以獲取實際圖像
return BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
}
使用 ImageView 設置圖像
加載完Bitmap后，可以將其設置到 ImageView 中進行顯示：
ImageView imageView = findViewById(R.id.imageView);
Bitmap bitmap = decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.drawable.your_image, 1024, 768);
imageView.setImageBitmap(bitmap);
注意事項
- 質(zhì)量 vs 內(nèi)存：RGB_565 格式雖然節(jié)省內(nèi)存非驮，但色彩表現(xiàn)不如 ARGB_8888 豐富交汤。如果圖像質(zhì)量對你的應用至關重要，請慎重選擇劫笙。
兼容性：大多數(shù)現(xiàn)代設備都能很好地處理 - RGB_565芙扎，但在某些特定場景下（如需要高精度顏色表現(xiàn)的圖像處理任務），可能需要使用 ARGB_8888填大。
通過適當選擇圖像格式和解碼參數(shù)戒洼，你可以在內(nèi)存使用和圖像質(zhì)量之間找到一個平衡點，從而提高應用的性能和用戶體驗允华。
ARGB_8888和RGB_565之外的格式
- ARGB_4444
特點：ARGB_4444是一種16位的位圖配置圈浇，其中Alpha（透明度）、Red（紅色）靴寂、Green（綠色）和Blue（藍色）通道各占4位磷蜀。這意味著每個顏色通道只有16種可能的顏色值（從0到15），因此ARGB_4444的顏色精度相對較低百炬。
適用場景：ARGB_4444適用于需要透明度但不需要高顏色精度的場合褐隆。由于它的內(nèi)存占用較小（每個像素16位）剖踊，因此在內(nèi)存受限的設備或應用程序中庶弃，ARGB_4444可能是一個合理的選擇。然而德澈，由于顏色精度的限制歇攻，ARGB_4444可能不適合顯示高質(zhì)量圖像或進行顏色敏感的圖像處理任務。 - ALPHA_8
特點：ALPHA_8是一種8位的位圖配置梆造，它僅存儲透明度信息缴守，不包含顏色信息。每個像素只有8位，因此只能表示256種不同的透明度級別斧散。
適用場景：ALPHA_8適用于僅需要透明度而不需要顏色信息的場合供常。例如，在圖像處理中鸡捐，你可能需要一個遮罩層來確定哪些部分應該被顯示或隱藏栈暇，而不需要關心這些部分的實際顏色。在這種情況下箍镜，ALPHA_8是一個高效且內(nèi)存占用小的選擇源祈。然而，由于它不包含顏色信息色迂，因此ALPHA_8不能用于顯示彩色圖像香缺。
3. 使用內(nèi)存緩存：
* 利用`LruCache`或`DiskLruCache`等緩存機制來緩存已經(jīng)加載的Bitmap對象，避免重復加載和內(nèi)存浪費歇僧。
* 當內(nèi)存緊張時图张，可以自動回收不再使用的Bitmap對象，釋放內(nèi)存诈悍。
3.1 使用 LruCache:
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageView;
import androidx.annotation.Nullable;
import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;
import androidx.collection.LruCache;
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
private LruCache<String, Bitmap> bitmapCache;
@Override
protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
// 初始化 LruCache
final int maxMemory = 4 * 1024 * 1024; // 4MB
// 設置緩存的最大大谢雎帧（例如，緩存中所有 Bitmap 對象的總大小不超過 4MB）
bitmapCache = new LruCache<String, Bitmap>(maxMemory) {
@Override
protected int sizeOf(String key, Bitmap bitmap) {
// 重寫此方法以測量 Bitmap 的大小侥钳，默認返回 Bitmap 占用的字節(jié)數(shù)
return bitmap.getByteCount();
}
};
ImageView imageView = findViewById(R.id.imageView);
String key = "example_bitmap_key";
// 嘗試從緩存中獲取 Bitmap
Bitmap bitmap = bitmapCache.get(key);
if (bitmap != null) {
// 使用緩存中的 Bitmap
imageView.setImageBitmap(bitmap);
} else {
// 加載 Bitmap（例如從資源中）
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.example_image);
// 將 Bitmap 添加到緩存中
bitmapCache.put(key, bitmap);
// 設置 ImageView
imageView.setImageBitmap(bitmap);
}
}
}
注意事項
- 緩存大惺释唷：設置適當?shù)木彺娲笮》浅Ｖ匾苑乐箖?nèi)存溢出舷夺。
- 鍵的唯一性：確保每個緩存項的鍵是唯一的苦酱，以便正確管理緩存。
- 線程安全：如果你的應用在多線程環(huán)境中操作緩存给猾，考慮使用 synchronized 塊或其他線程同步機制來確保線程安全疫萤。
3.2 使用 DiskLruCache
DiskLruCache 是一個由 Android 提供的磁盤緩存機制，它可以幫助我們緩存數(shù)據(jù)到磁盤中敢伸，以便在后續(xù)使用中能夠快速獲取给僵，從而減少重復加載和數(shù)據(jù)浪費。對于 Bitmap 對象的緩存详拙，我們可以使用 DiskLruCache 將 Bitmap 存儲到磁盤中，并在需要時從磁盤中讀取蔓同。
以下是一個使用 DiskLruCache 緩存 Bitmap 對象的基本實現(xiàn)步驟：
- 初始化 DiskLruCache：
首先饶辙，我們需要指定緩存的目錄和緩存的最大大小來初始化 DiskLruCache。通常斑粱，緩存目錄可以選擇在應用的內(nèi)部存儲或外部存儲中弃揽。 - 將 Bitmap 寫入 DiskLruCache：
當我們加載一個新的 Bitmap 時，可以將其寫入 DiskLruCache 中。我們需要將 Bitmap 轉(zhuǎn)換為一個字節(jié)數(shù)組或流矿微，然后將其存儲到緩存中痕慢。 - 從 DiskLruCache 讀取 Bitmap：
在需要顯示 Bitmap 時，我們首先嘗試從 DiskLruCache 中讀取涌矢。如果緩存中存在該 Bitmap掖举，則直接將其讀出并顯示；否則娜庇，我們需要加載 Bitmap 并將其寫入緩存中塔次。
下面是一個簡單的代碼示例，展示了如何使用 DiskLruCache 緩存 Bitmap 對象：
import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Build;
import androidx.annotation.RequiresApi;
import com.jakewharton.disklrucache.DiskLruCache;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
/**
* 一個簡單的 Bitmap 緩存類名秀，使用 DiskLruCache 進行磁盤緩存励负。
*/
public class BitmapCache {
// 磁盤緩存的最大大小，單位為字節(jié)匕得。這里設置為 10MB继榆。
private static final int DISK_CACHE_SIZE = 1024 * 1024 * 10;
// 緩存目錄的名稱。
private static final String CACHE_DIR = "bitmap_cache";
// DiskLruCache 實例汁掠。
private DiskLruCache diskLruCache;
/**
* 構(gòu)造函數(shù)略吨，初始化 DiskLruCache。
*
* @param context 上下文调塌，用于獲取緩存目錄晋南。
*/
public BitmapCache(Context context) {
try {
// 獲取緩存目錄，如果不存在則創(chuàng)建羔砾。
File cacheDir = new File(context.getCacheDir(), CACHE_DIR);
if (!cacheDir.exists()) {
cacheDir.mkdirs();
}
// 初始化 DiskLruCache负间，設置緩存目錄、版本號姜凄、每個 key 對應的文件數(shù)量以及緩存總大小政溃。
diskLruCache = DiskLruCache.open(cacheDir, 1, 1, DISK_CACHE_SIZE);
} catch (IOException e) {
// 捕獲并打印異常信息。
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 從緩存中獲取 Bitmap态秧。
*
* @param key 緩存的鍵董虱。
* @return 對應的 Bitmap 對象，如果緩存中不存在則返回 null申鱼。
*/
public Bitmap getBitmap(String key) {
Bitmap bitmap = null;
try {
// 通過鍵獲取緩存的快照愤诱。
DiskLruCache.Snapshot snapshot = diskLruCache.get(key);
if (snapshot != null) {
// 如果快照存在，則從快照中獲取輸入流捐友，并解碼為 Bitmap淫半。
InputStream inputStream = snapshot.getInputStream(0);
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(inputStream);
// 關閉快照以釋放資源。
snapshot.close();
}
} catch (IOException e) {
// 捕獲并打印異常信息匣砖。
e.printStackTrace();
}
return bitmap;
}
/**
* 將 Bitmap 存入緩存中科吭。
*
* @param key 緩存的鍵昏滴。
* @param bitmap 要緩存的 Bitmap 對象。
*/
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.KITKAT)
public void putBitmap(String key, Bitmap bitmap) {
try {
// 通過鍵獲取緩存的編輯器对人。
DiskLruCache.Editor editor = diskLruCache.edit(key);
if (editor != null) {
// 如果編輯器獲取成功谣殊，則創(chuàng)建輸出流，并將 Bitmap 壓縮后寫入牺弄。
OutputStream outputStream = editor.newOutputStream(0);
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, outputStream);
// 刷新輸出流以確保數(shù)據(jù)寫入姻几。
outputStream.flush();
// 提交編輯，將數(shù)據(jù)真正寫入緩存猖闪。
editor.commit();
}
} catch (IOException e) {
// 捕獲并打印異常信息鲜棠。
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 關閉 DiskLruCache，釋放資源培慌。
*/
public void close() {
try {
if (diskLruCache != null) {
// 如果 DiskLruCache 不為空豁陆，則關閉它。
diskLruCache.close();
}
} catch (IOException e) {
// 捕獲并打印異常信息吵护。
e.printStackTrace();
}
}
}
注意事項：
- 線程安全：DiskLruCache 本身不是線程安全的盒音，如果在多線程環(huán)境中使用，需要確保線程安全馅而。
- 緩存大邢榉獭：根據(jù)實際情況設置合適的緩存大小，避免占用過多磁盤空間瓮恭。
- 緩存鍵：選擇合適的緩存鍵雄坪，確保每個 Bitmap 對象都有唯一的鍵與之對應。
- 關閉緩存：在不再需要使用 DiskLruCache 時屯蹦，記得調(diào)用 close() 方法關閉緩存维哈，釋放資源。
- 異常處理：在實際應用中登澜，需要添加更多的異常處理邏輯阔挠，以確保應用的穩(wěn)定性和健壯性。
4. 及時回收Bitmap資源：
* 當Bitmap對象不再需要時脑蠕，確保調(diào)用`bitmap.recycle()`方法來回收其占用的內(nèi)存购撼。
* 注意：在Android 4.0（API級別14）及更高版本中，如果Bitmap是通過`BitmapFactory`的解碼方法創(chuàng)建的谴仙，并且沒有通過`inMutable`選項設置為可變迂求，那么調(diào)用`recycle()`是安全的。但是晃跺，如果Bitmap是通過其他方式創(chuàng)建的（如從文件中讀瓤帧），則可能需要謹慎處理哼审。
5. 使用更小的圖像加載庫：
* 考慮使用像Glide谐腰、Picasso或Fresco這樣的圖像加載庫。這些庫通常提供了高效的圖像加載涩盾、緩存和內(nèi)存管理功能十气，可以減少手動優(yōu)化Bitmap內(nèi)存的復雜性。
6. 避免在UI線程上解碼圖像：
* 圖像解碼通常是一個耗時的操作春霍，應該在后臺線程上進行砸西，以避免阻塞UI線程。
* 使用異步任務或Handler來在后臺線程上解碼圖像址儒，并將解碼后的Bitmap傳遞回UI線程進行顯示芹枷。
7. 注意Bitmap對象的生命周期：
* 確保在Activity或Fragment的適當生命周期方法中管理Bitmap對象的創(chuàng)建和銷毀。
* 在`onPause()`莲趣、`onStop()`或`onDestroy()`方法中釋放不再需要的Bitmap資源鸳慈。
通過采用這些優(yōu)化方法，可以顯著減少Bitmap對象對內(nèi)存的使用喧伞，提高Android應用的性能和穩(wěn)定性走芋。
