在日常開發(fā)中，可以說和Bitmap低頭不見抬頭見廓俭，基本上每個應(yīng)用都會直接或間接的用到云石，而這里面又涉及到大量的相關(guān)知識。 所以這里把Bitmap的常用知識做個梳理研乒，限于經(jīng)驗(yàn)和能力汹忠，不做太深入的分析。

Bitmap內(nèi)存模型

1. 在Android 2.2（API8）之前，當(dāng)GC工作時宽菜，應(yīng)用的線程會暫停工作谣膳，同步的GC會影響性能。而Android2.3之后赋焕，GC變成了并發(fā)的参歹，意味著Bitmap沒有引用的時候其占有的內(nèi)存會很快被回收。
2. 在Android 2.3.3（API10）之前隆判，Bitmap的像素數(shù)據(jù)存放在Native內(nèi)存犬庇，而Bitmap對象本身則存放在Dalvik Heap中。Native內(nèi)存中的像素數(shù)據(jù)并不會以可預(yù)測的方式進(jìn)行同步回收侨嘀，有可能會導(dǎo)致內(nèi)存升高甚至OOM臭挽。而在Android3.0之后，Bitmap的像素數(shù)據(jù)也被放在了Dalvik Heap中咬腕。

Bitmap內(nèi)存占用

手動計算

計算Bitmap內(nèi)存占用分為兩種情況：

1. 使用BitmapFactory.decodeResource()加載本地資源文件的方式

無論是使用decodeResource(Resources res, int id)還是使用decodeResource(Resources res, int id, BitmapFactory.Options opts)其內(nèi)存占用的計算方式都是： width * height * inTargetDensity / inDensity * inTargetDensity / inDensity * 一個像素所占的內(nèi)存欢峰。

2. 使用BitmapFactory.decodeResource()以外的方式,計算方式是： width * height *一個像素所占的內(nèi)存。

所用參數(shù)解釋一下：

• width：圖片的原始像素寬度涨共。
• height:圖片的原始像素高度纽帖。
• inTargetDensity:目標(biāo)設(shè)備的屏幕密度，例如一臺手機(jī)的屏>幕密度是640dp,那么inTargetDensity的值就是640dp举反。
• inDensity:這個值跟這張圖片的放置的目錄有關(guān)（比如 hdpi >240懊直，xxhdpi 是480）。
• 一個像素所占的內(nèi)存:使用Bitmap.Config來描述一個像素所>占用的內(nèi)存火鼻，Bitmap.Config有四個取值,分別是：

1. ARGB_8888: 每個像素4字節(jié),每個通道8位室囊，四通道共32位，圖片質(zhì)量是最高的魁索，但是占用的內(nèi)存也是最大的融撞，是 默認(rèn)設(shè)置。
2. RGB_565:共16位粗蔚，2字節(jié)尝偎，只存儲RGB值,圖片失真小，沒有透明度支鸡，可用于不需要透明度是圖片冬念。
3. Alpha_8: 只有A通道，沒有顏色值牧挣，即只保存透明度急前，共8位，1字節(jié)瀑构，可用于設(shè)置遮蓋效果裆针。
4. ARGB_4444: 刨摩，每個通道均占用4位，共16位世吨，2字節(jié)澡刹，嚴(yán)重失真，基本不使用耘婚。

Android API 的方法

getByteCount()

getByteCount()方法是在API12加入的罢浇，代表存儲Bitmap的色素需要的最少內(nèi)存。API19開始getAllocationByteCount()方法代替了getByteCount()沐祷。

getAllocationByteCount()

API19之后嚷闭，Bitmap加了一個Api：getAllocationByteCount()；代表在內(nèi)存中為Bitmap分配的內(nèi)存大小赖临。

public final int getAllocationByteCount() {
        if (mBuffer == null) {
            //mBuffer代表存儲Bitmap像素數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組胞锰。
            return getByteCount();
        }
        return mBuffer.length;
    }

getByteCount()與getAllocationByteCount()的區(qū)別

• 一般情況下兩者是相等的；
• 通過復(fù)用Bitmap來解碼圖片兢榨，如果被復(fù)用的Bitmap的內(nèi)存比待分配內(nèi)存的Bitmap大,那么getByteCount()表示新解碼圖片占用內(nèi)存的大行衢拧（并非實(shí)際內(nèi)存大小,實(shí)際大小是復(fù)用的那個Bitmap的大小）吵聪，getAllocationByteCount()表示被復(fù)用Bitmap真實(shí)占用的內(nèi)存大辛枘恰（即mBuffer的長度）。

Bitmap的創(chuàng)建

通常我們可以利用Bitmap的靜態(tài)方法createBitmap()和BitmapFactory的decode系列靜態(tài)方法創(chuàng)建Bitmap對象吟逝。

Bitmap.createBitmap

主要用于圖片的操作,例如圖片的縮放案怯，裁剪等。

image.png

image.png

BitmapFactory

image.png

注意：decodeFile 和 decodeResource 其實(shí)最終都會調(diào)用 decodeStream 方法來解析Bitmap 澎办。有一個特別有意思的事情是，在 decodeResource 調(diào)用 decodeStream 之前還會調(diào)用 decodeResourceStream 這個方法,這個方法主要對 Options進(jìn)行處理金砍，在得到opts.inDensity的屬性前提下局蚀，如果沒有對該屬性的設(shè)定值，那么opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;這個值默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)dpi的基值：160恕稠。如果沒有設(shè)定opts.inTargetDensity的值時琅绅，opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi; 該值為當(dāng)前設(shè)備的 densityDpi，這個值是根據(jù)你放置在 drawable 下的文件不同而不同的鹅巍。所以說 decodeResourceStream 這個方法主要對 opts.inDensity 和 opts.inTargetDensity進(jìn)行賦值千扶。

盡量不要使用setImageBitmap或setImageResource或BitmapFactory.decodeResource來設(shè)置一張大圖，因?yàn)檫@些函數(shù)在完成decode后骆捧，最終都是通過java層的createBitmap來完成的澎羞，需要消耗更多內(nèi)存，可以通過BitmapFactory.decodeStream方法敛苇，創(chuàng)建出一個bitmap妆绞，再將其設(shè)為ImageView的 source。

Resource資源加載的方式相當(dāng)?shù)暮馁M(fèi)內(nèi)存，建議采用通過InputStream ins = resources.openRawResource(resourcesId);然后使用decodeStream代替decodeResource獲取Bitmap括饶。這么做的好處是：

• BitmapFactory.decodeResource 加載的圖片可能會經(jīng)過縮放株茶，該縮放目前是放在 java 層做的，效率比較低图焰，而且需要消耗 java 層的內(nèi)存启盛。因此，如果大量使用該接口加載圖片技羔，容易導(dǎo)致OOM錯誤僵闯。
• BitmapFactory.decodeStream 不會對所加載的圖片進(jìn)行縮放，相比之下占用內(nèi)存少堕阔，效率更高棍厂。

這兩個接口各有用處，如果對性能要求較高超陆，則應(yīng)該使用 decodeStream牺弹；如果對性能要求不高，且需要 Android 自帶的圖片自適應(yīng)縮放功能时呀，則可以使用 decodeResource张漂。

Bitmap 于 drawable 的相互轉(zhuǎn)換

Bitmap 轉(zhuǎn) drawable

Drawable newBitmapDrawable = new BitmapDrawable(bitmap);
還可以從BitmapDrawable中獲取Bitmap對象
Bitmap bitmap = new BitmapDrawable.getBitmap();

drawable 轉(zhuǎn) Bitmap

1. BitmapFactory 中的 decodeResource 方法

Resources res = getResources();
Bitmap    bmp = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.ic_drawable);

2. 將 Drable 對象先轉(zhuǎn)化成 BitmapDrawable ，然后調(diào)用 getBitmap 方法 獲取

Resource res      = gerResource();
Drawable drawable = res.getDrawable(R.drawable.ic_drawable);//獲取drawable
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) drawable;
Bitmap bm         = bd.getBitmap();

3. 根據(jù)已有的Drawable創(chuàng)建一個新的Bitmap

public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable) {

    int w = drawable.getIntrinsicWidth();
    int h = drawable.getIntrinsicHeight();
    System.out.println("Drawable轉(zhuǎn)Bitmap");
    Bitmap.Config config =
            drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE ? Bitmap.Config.ARGB_8888
                    : Bitmap.Config.RGB_565;
                    
    Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, config);
    
    //注意谨娜，下面三行代碼要用到航攒，否則在View或者SurfaceView里的canvas.drawBitmap會看不到圖
    Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
    drawable.setBounds(0, 0, w, h);
    drawable.draw(canvas);

    return bitmap;
}

BitmapFactory.Options的屬性解析

• inJustDecodeBounds：如果這個值為 true ，那么在解碼的時候?qū)⒉粫祷?Bitmap 趴梢，只會返回這個 Bitmap 的尺寸漠畜。這個屬性的目的是，如果你只想知道一個 Bitmap 的尺寸坞靶，但又不想將其加載到內(nèi)存中時憔狞，是一個非常好用的屬性。
• outWidth和outHeight：表示這個 Bitmap 的寬和高彰阴，一般和 inJustDecodeBounds 一起使用來獲得 Bitmap的寬高瘾敢，但是不加載到內(nèi)存
• inSampleSize：壓縮圖片時采樣率的值，如果這個值大于1尿这，那么就會按照比例（1 / inSampleSize）來縮小 Bitmap 的寬和高簇抵。如果這個值為 2，那么 Bitmap 的寬為原來的1/2射众，高為原來的1/2碟摆，那么這個 Bitmap 是所占內(nèi)存像素值會縮小為原來的 1/4。
• inDensity：表示這個 Bitmap 的像素密度叨橱，對應(yīng)的是 DisplayMetrics 中的 densityDpi焦履，不是 density拓劝。（如果不明白它倆之間的異同，可以看我的 Android 屏幕各種參數(shù)的介紹和學(xué)習(xí) ）
• inTargetDensity：表示要被新 Bitmap 的目標(biāo)像素密度嘉裤，對應(yīng)的是 DisplayMetrics 中的 densityDpi郑临。
• inScreenDensity：表示實(shí)際設(shè)備的像素密度，對應(yīng)的是 DisplayMetrics 中的 densityDpi屑宠。
• inPreferredConfig：這個值是設(shè)置色彩模式厢洞，默認(rèn)值是 ARGB_8888,這個模式下，一個像素點(diǎn)占用 4Byte 典奉。RGB_565 占用 2Byte躺翻，ARGB_4444 占用 4Byte（以廢棄）。
• inPremultiplied：這個值和透明度通道有關(guān)卫玖，默認(rèn)值是 true公你，如果設(shè)置為 true，則返回的 Bitmap 的顏色通道上會預(yù)先附加上透明度通道假瞬。
• inScaled：設(shè)置這個Bitmap 是否可以被縮放陕靠，默認(rèn)值是 true，表示可以被縮放脱茉。
• inMutable：若為true剪芥，則返回的Bitmap是可變的，可以作為Canvas的底層Bitmap使用琴许。
  若為false税肪，則返回的Bitmap是不可變的，只能進(jìn)行讀操作榜田。
  如果要修改Bitmap益兄，那就必須返回可變的bitmap，例如:修改某個像素的顏色值(setPixel)
• inBitmap：這個參數(shù)用來實(shí)現(xiàn) Bitmap 內(nèi)存的復(fù)用箭券，但復(fù)用存在一些限制偏塞，具體體現(xiàn)在：在 Android 4.4 之前只能重用相同大小的 Bitmap 的內(nèi)存收班，而 Android 4.4 及以后版本則只要后來的 Bitmap 比之前的小即可但指。使用 inBitmap 參數(shù)前成艘，每創(chuàng)建一個 Bitmap 對象都會分配一塊內(nèi)存供其使用，而使用了 inBitmap 參數(shù)后丰榴，多個 Bitmap 可以復(fù)用一塊內(nèi)存，這樣可以提高性能。

Bitmap如何復(fù)用

image.png

image.png

使用inBitmap能夠大大提高內(nèi)存的利用效率滔以，但是它也有幾個限制條件：

• Bitmap復(fù)用首選需要其 mIsMutable 屬性為 true , mIsMutable 的表面意思為：易變的

在Bitmap中的意思為: 控制bitmap的setPixel方法能否使用，也就是外界能否修改bitmap的像素氓拼。mIsMutable 屬性為 true 那么就可以修改Bitmap的像素數(shù)據(jù)你画，這樣也就可以實(shí)現(xiàn)Bitmap對象的復(fù)用了抵碟。

• 在SDK 11 -> 18之間，重用的bitmap大小必須是一致的坏匪，例如給inBitmap賦值的圖片大小為100-100拟逮，那么新申請的bitmap必須也為100-100才能夠被重用。

• 被復(fù)用的Bitmap必須是Mutable,即inMutable的值為true适滓。違反此限制敦迄，不會拋出異常，且會返回新申請內(nèi)存的Bitmap凭迹。

• 從SDK 19開始罚屋，新申請的bitmap大小必須小于或者等于已經(jīng)賦值過的bitmap大小。違反此限制嗅绸，將會導(dǎo)致復(fù)用失敗脾猛，拋出異常IllegalArgumentException(Problem decoding into existing bitmap）

• 新申請的bitmap與舊的bitmap必須有相同的解碼格式，例如大家都是8888的鱼鸠，如果前面的bitmap是8888猛拴，那么就不能支持4444與565格式的bitmap了，不過可以通過創(chuàng)建一個包含多種典型可重用bitmap的對象池瞧柔，這樣后續(xù)的bitmap創(chuàng)建都能夠找到合適的“模板”去進(jìn)行重用漆弄。

Bitmap如何壓縮

質(zhì)量壓縮

質(zhì)量壓縮不會改變圖片的像素點(diǎn)，即我們使用完質(zhì)量壓縮后造锅，在轉(zhuǎn)換Bitmap時占用內(nèi)存依舊不會減小撼唾。但是可以減少我們存儲在本地文件的大小，即放到 disk上的大小哥蔚。

/**
     * 質(zhì)量壓縮方法,并不能減小加載到內(nèi)存時所占用內(nèi)存的空間倒谷，應(yīng)該是減小的所占用磁盤的空間
     * @param image
     * @param compressFormat
     * @return
     */
    public static Bitmap compressbyQuality(Bitmap image, Bitmap.CompressFormat compressFormat) {

        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        //質(zhì)量壓縮方法，這里100表示不壓縮糙箍，把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
        image.compress(compressFormat, 100, baos);
        int quality = 100;

        //循環(huán)判斷如果壓縮后圖片是否大于100kb,大于繼續(xù)壓縮
        while ( baos.toByteArray().length / 1024 > 100) { 
            baos.reset();//重置baos即清空baos
            if(quality > 10){
                quality -= 20;//每次都減少20
            }else {
                break;
            }
            
            //這里壓縮options%渤愁，把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
            image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,quality,baos);
        }
        
        //把壓縮后的數(shù)據(jù)baos存放到ByteArrayInputStream中
        ByteArrayInputStream isBm = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());

        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
        
        //把ByteArrayInputStream數(shù)據(jù)生成圖片
        Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeStream(isBm, null, options);

        return bmp;
    }

采樣壓縮

這個方法主要用在圖片資源本身較大，或者適當(dāng)?shù)夭蓸硬⒉粫绊懸曈X效果的條件下深夯，這時候我們輸出的目標(biāo)可能相對的較小抖格，對圖片的大小和分辨率都減小。

壓縮格式 CompressFormat

1. Bitmap.CompressFormat.JPEG

• 一種有損壓縮（JPEG2000既可以有損也可以無損）咕晋，".jpg"或者".jpeg";
• 優(yōu)點(diǎn)：采用了直接色雹拄，有豐富的色彩，適合存儲照片和生動圖像效果掌呜；缺點(diǎn)：有損滓玖，不適合用來存儲logo、線框類圖

2. Bitmap.CompressFormat.PNG

• 一種無損壓縮质蕉，".png";
• PNG 格式是無損的势篡，它無法再進(jìn)行質(zhì)量壓縮翩肌，quality 這個參數(shù)就沒有作用了，會被忽略禁悠，所以最后圖片保存成的文件大小不會有變化念祭；
• 優(yōu)點(diǎn)：支持透明、無損绷蹲，主要用于小圖標(biāo)棒卷，透明背景等；
• 缺點(diǎn)：若色彩復(fù)雜祝钢，則圖片生成后文件很大比规；

3. Bitmap.CompressFormat.WEBP

• 以WebP算法進(jìn)行壓縮；
• Google開發(fā)的新的圖片格式拦英，同時支持無損和有損壓縮蜒什，使用直接色。
• 無損壓縮疤估，相同質(zhì)量的webp比PNG小大約26%灾常；
• 有損壓縮，相同質(zhì)量的webp比JPEG小25%-34% 支持動圖铃拇，基本取代gif
• 缺點(diǎn)：解壓速度慢

    **
     * 采樣率壓縮,這個和矩陣來實(shí)現(xiàn)縮放有點(diǎn)類似钞瀑，但是有一個原則是“大圖小用用采樣，小圖大用用矩陣”慷荔。
     * 也可以先用采樣來壓縮圖片雕什，這樣內(nèi)存小了，可是圖的尺寸也小显晶。如果要是用 Canvas 來繪制這張圖時贷岸，再用矩陣放大
     * @param image
     * @param compressFormat
     * @param requestWidth 要求的寬度
     * @param requestHeight 要求的長度
     * @return
     */
    public static Bitmap compressbySample(Bitmap image, Bitmap.CompressFormat compressFormat, int requestWidth, int requestHeight){
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        
        //質(zhì)量壓縮方法，這里100表示不壓縮磷雇，把壓縮后的數(shù)據(jù)存放到baos中
        image.compress(compressFormat,100,baos);
        
        //把壓縮后的數(shù)據(jù)baos存放到ByteArrayInputStream中
        ByteArrayInputStream isBm = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());

        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
        options.inPurgeable = true;
        
        //只讀取圖片的頭信息偿警，不去解析真是的位圖
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeStream(isBm,null,options);
        options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options,requestWidth,requestHeight);
        
        //-------------inBitmap------------------
        options.inMutable = true;
        try{
            Bitmap inBitmap = Bitmap.createBitmap(options.outWidth, options.outHeight, Bitmap.Config.RGB_565);
            if (inBitmap != null && canUseForInBitmap(inBitmap, options)) {
                options.inBitmap = inBitmap;
            }
        }catch (OutOfMemoryError e){
            options.inBitmap = null;
            System.gc();
        }

        //---------------------------------------

        options.inJustDecodeBounds = false;//真正的解析位圖
        
        isBm.reset();
        Bitmap compressBitmap;
        try{
            compressBitmap =  BitmapFactory.decodeStream(isBm, null, options);//把ByteArrayInputStream數(shù)據(jù)生成圖片
        }catch (OutOfMemoryError e){
            compressBitmap = null;
            System.gc();
        }

        return compressBitmap;
    }

    /**
     * 采樣壓縮比例
     * @param options
     * @param reqWidth 要求的寬度
     * @param reqHeight 要求的長度
     * @return
     */
    private static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {

        int originalWidth = options.outWidth;
        int originalHeight = options.outHeight;
        
        int inSampleSize = 1;

        if (originalHeight > reqHeight || originalWidth > reqHeight){
            // 計算出實(shí)際寬高和目標(biāo)寬高的比率
            final int heightRatio = Math.round((float) originalHeight / (float) reqHeight);
            final int widthRatio = Math.round((float) originalWidth / (float) reqWidth);
            // 選擇寬和高中最小的比率作為inSampleSize的值，這樣可以保證最終圖片的寬和高
            // 一定都會大于等于目標(biāo)的寬和高唯笙。
            inSampleSize = heightRatio < widthRatio ? heightRatio : widthRatio;

        }
        return inSampleSize;
    }

使用矩陣

前面我們采用了采樣壓縮螟蒸，Bitmap 所占用的內(nèi)存是小了，可是圖的尺寸也小了崩掘。當(dāng)我們需要尺寸較大時該怎么辦七嫌？我們要用用 Canvas 繪制怎么辦？當(dāng)然可以用矩陣（Matrix）

/**
     * 矩陣縮放圖片
     * @param sourceBitmap
     * @param width 要縮放到的寬度
     * @param height 要縮放到的長度
     * @return
     */
    private Bitmap getScaleBitmap(Bitmap sourceBitmap,float width,float height){
        Bitmap scaleBitmap;
        //定義矩陣對象
        Matrix matrix = new Matrix();
        float scale_x = width/sourceBitmap.getWidth();
        float scale_y = height/sourceBitmap.getHeight();
        matrix.postScale(scale_x,scale_y);

        try {
            scaleBitmap = Bitmap.createBitmap(sourceBitmap,0,0,sourceBitmap.getWidth(),sourceBitmap.getHeight(),matrix,true);
        }catch (OutOfMemoryError e){
            scaleBitmap = null;
            System.gc();
        }
        return scaleBitmap;
    }

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