BitmapFactory.options

BitmapFactory.Options類是BitmapFactory對圖片進行解碼時使用的一個配置參數(shù)類侵蒙，其中定義了一系列的public成員變量，每個成員變量代表一個配置參數(shù)。

圖片解碼建議配置(inPreferredConfig)

• 參數(shù)inpreferredconfig表示圖片解碼時使用的顏色模式，也就是圖片中每個像素顏色的表示方式

• 圖片顏色:

  • 計算機表示一個顏色都需要將顏色對應(yīng)到一個顏色空間中的某個顏色值,常見的顏色空間為RGB,CMYK等.
  • JPEG格式支持RGB,CMYK,而PNG支持RGB,此外絕大數(shù)顯示器只支持RGB顏色的輸入,計算機顯示一張圖片時,如果圖片本身不是RGB顏色空間編碼,需將其轉(zhuǎn)化為RGB顏色空間的顏色后在顯示,所以非RGB顯示會有失真.

• 顏色透明度:

  • 圖片包含顏色信息和透明信息,計算機中用一個單獨的透明通道表示(Alpha通道),JPEG格式圖片不支持透明度,PNG/GIT格式支持透明度.

• Android顏色和透明度表示

  • Android通常用32位二進制表示一個像素顏色和透明度,即A,R,G,B四個通道,每個通道范圍為[0,0xFF]

• inperferredConfig參數(shù)

  • BitmapFactory.Options類是BitmapFractory對圖片進行解碼時使用的配置參數(shù)類, 其中定義一系列public的成員變量(配置參數(shù)),inperferredConfig表示圖片解碼時使用的顏色模式:
  • inpreferredConfig參數(shù)有四個值:
    • ALPHA_8: 每個像素用占8位,存儲的是圖片的透明值,占1個字節(jié)
    • RGB_565:每個像素用占16位,分別為5-R,6-G,5-B通道,占2個字節(jié)
    • ARGB-4444:每個像素占16位,即每個通道用4位表示,占2個字節(jié)
    • ARGB_8888:每個像素占32位,每個通道用8位表示,占4個字節(jié)

• 圖片解碼時,默認使用ARGB_8888模式:

  • Bitmap.Config inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888;
  • ARGB_4444已deprecated,在KITKAT(Android4.4)以上,會用ARGB_8888代替ARGB_4444

• 使用inperferredConfig注意:

  • 如果inPreferredConfig不為null，解碼器會嘗試使用此參數(shù)指定的顏色模式來對圖片進行解碼酌毡，如果inPreferredConfig為null或者在解碼時無法滿足此參數(shù)指定的顏色模式，解碼器會自動根據(jù)原始圖片的特征以及當前設(shè)備的屏幕位深蕾管，選取合適的顏色模式來解碼枷踏，例如，如果圖片中包含透明度掰曾，那么對該圖片解碼時使用的配置就需要支持透明度旭蠕，默認會使用ARGB_8888來解碼。
  • 根據(jù)inperferredConfig的解析,就會發(fā)現(xiàn)如下bm1,bm2,bm3結(jié)果會一樣:

    
        InputStream stream = getAssets().open(file);
        Options op1 = new Options();
        op1.inPreferredConfig = Config.ALPHA_8;
        Bitmap bm1 = BitmapFactory.decodeStream(stream, null, op1);
        Options op2 = new Options();
        op2.inPreferredConfig = Config.RGB_565;
        Bitmap bm2 = BitmapFactory.decodeStream(stream, null, op2);
        Options op3 = new Options();
        op3.inPreferredConfig = Config.ARGB_8888;
        Bitmap bm3 = BitmapFactory.decodeStream(stream, null, op3);
    

• 疑點: 1. 當出現(xiàn)不滿足情況時旷坦，使用的合適配置是如何選取的掏熬？

  • 1. 如果inPreferredConfig為null，解碼時使用的顏色模式會根據(jù)圖片源文件的類型進行選取秒梅，如果圖片文件的顏色模式為CMYK旗芬，或RGB565，則選取RGB_565捆蜀。如果是其他類型疮丛，則選取ARGB_8888辆琅。
  • 2. 如果inPreferredConfig指定的選項在解碼時無法滿足，并不會再根據(jù)圖片文件的類型來選取合適的選項这刷，而是直接使用ARGB_8888選項來解碼婉烟。例如，圖片源文件為RGB566編碼的BMP圖片暇屋，使用ALPHA_8選項來解碼時屬于不滿足的情況似袁，這時會選取ARGB_8888選項來解碼，而不是選取RGB565咐刨。和inPreferredConfig為null時選取的“合適的”選項并不相同昙衅。

• 疑點: 2. 什么情況下使用什么樣的配置會出現(xiàn)不滿足的情況？

  • 所有情況下ARGB_8888配置都可以滿足
  • 所有情況下ALPHA_8配置都不滿足
  • 絕大多數(shù)情況下RGB565選項都不滿足

優(yōu)化Bitmap的內(nèi)存使用(inBitmap)

• 在Android 2.2 (API level 8)以及之前定鸟，當垃圾回收發(fā)生時而涉，應(yīng)用的線程是會被暫停的，這會導(dǎo)致一個延遲滯后联予，并降低系統(tǒng)效率啼县。 從Android 2.3開始，添加了并發(fā)垃圾回收的機制沸久， 這意味著在一個Bitmap不再被引用之后季眷，它所占用的內(nèi)存會被立即回收。

• 在Android 2.3.3 (API level 10)以及之前, 一個Bitmap的像素級數(shù)據(jù)（pixel data）是存放在Native內(nèi)存空間中的卷胯。 這些數(shù)據(jù)與Bitmap本身所占內(nèi)存是隔離的子刮，Bitmap本身被存放在Dalvik堆中。我們無法預(yù)測在Native內(nèi)存中的像素級數(shù)據(jù)何時會被釋放窑睁，這意味著程序容易超過它的內(nèi)存限制并且崩潰挺峡。 自Android 3.0 (API Level 11)開始， 像素級數(shù)據(jù)則是與Bitmap本身一起存放在Dalvik堆中担钮。

• 在Android 2.3.3 (API level 10) 以及更低版本上橱赠，推薦使用recycle()方法。 如果在應(yīng)用中顯示了大量的Bitmap數(shù)據(jù)裳朋，我們很可能會遇到OutOfMemoryError的錯誤病线。 recycle()方法可以使得程序更快的釋放內(nèi)存。

  Caution：只有當我們確定這個Bitmap不再需要用到的時候才應(yīng)該使用recycle()鲤嫡。在執(zhí)行recycle()方法之后送挑，如果嘗試繪制這個Bitmap， 我們將得到"Canvas: trying to use a recycled bitmap"的錯誤提示暖眼。

• 從Android 3.0 (API Level 11)開始惕耕，引進了BitmapFactory.Options.inBitmap字段。如果這個值被設(shè)置了诫肠，decode方法會在加載內(nèi)容的時候去reuse已經(jīng)存在的bitmap. 這意味著bitmap的內(nèi)存是被reused的司澎，這樣可以提升性能, 并且減少了內(nèi)存的allocation與de-allocation.

  • reused的bitmap必須和原數(shù)據(jù)內(nèi)容大小一致, 并且是JPEG 或者 PNG 的格式 (或者是某個resource 與 stream).
  • reused的bitmap的configuration值如果有設(shè)置欺缘，則會覆蓋掉inPreferredConfig值.
  • 你應(yīng)該總是使用decode方法返回的bitmap, 因為你不可以假設(shè)reusing的bitmap是可用的(例如，大小不對).

  
      private static void addInBitmapOptions(BitmapFactory.Options options, ImageCache cache) { 
        // inBitmap only works with mutable bitmaps, so force the decoder to 
        // return mutable bitmaps. 
        options.inMutable = true; 
        if (cache != null) { 
          // Try to find a bitmap to use for inBitmap. 
          Bitmap inBitmap = cache.getBitmapFromReusableSet(options); 
          if (inBitmap != null) { 
            // If a suitable bitmap has been found, 
            // set it as the value of inBitmap. 
            options.inBitmap = inBitmap; 
          } 
        }
      }
  
      static boolean canUseForInBitmap( Bitmap candidate, BitmapFactory.Options targetOptions) { 
        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) { 
          // From Android 4.4 (KitKat) onward we can re-use 
          // if the byte size of the new bitmap is smaller than 
          // the reusable bitmap candidate 
          // allocation byte count. 
          int width = targetOptions.outWidth / targetOptions.inSampleSize; 
          int height = targetOptions.outHeight / targetOptions.inSampleSize; 
          int byteCount = width * height * getBytesPerPixel(candidate.getConfig()); 
          return byteCount <= candidate.getAllocationByteCount(); 
        } 
        // On earlier versions, 
        // the dimensions must match exactly and the inSampleSize must be 1 
        return candidate.getWidth() == targetOptions.outWidth 
            && candidate.getHeight() == targetOptions.outHeight 
            && targetOptions.inSampleSize == 1;
      }
  

高效加載大圖片(inJustDecodeBounds / inSmapleSize)

• 如果設(shè)置為true,將不返回bitmap, 但是Bitmap的outWidth,outHeight等屬性將會賦值,允許調(diào)用查詢Bitmap,而不需要為Bitmap分配內(nèi)存.
• 例如加載一張很大的位圖, 如果直接解碼會造成OOM,做法是:

  • 1.先拿到位圖的尺寸后,進行放縮后再加載位圖

    
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options);
        int imageHeight = options.outHeight;
        int imageWidth = options.outWidth;
        String imageType = options.outMimeType;
    

  • 2.計算inSampleSize

    
        public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
            // Raw height and width of image
            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;
        
                // Calculate the largest inSampleSize value that is a power of 2 and keeps both
                // height and width larger than the requested height and width.
                while ((halfHeight / inSampleSize) > reqHeight
                        && (halfWidth / inSampleSize) > reqWidth) {
                    inSampleSize *= 2;
                }
            }
        
            return inSampleSize;
        }
    

    設(shè)置inSampleSize為2的冪是因為解碼器最終還是會對非2的冪的數(shù)進行向下處理挤安，獲取到最靠近2的冪的數(shù)谚殊。詳情參考inSampleSize的文檔
    * 3.放縮后再加載小位圖:

    
        public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId,
            int reqWidth, int reqHeight) {
    
            // First decode with inJustDecodeBounds=true to check dimensions
            final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
            options.inJustDecodeBounds = true;
            BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
        
            // Calculate inSampleSize
            options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
        
            // Decode bitmap with inSampleSize set
            options.inJustDecodeBounds = false;
            return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
        }
    

inPremultiplied

• 如果設(shè)置了true(默認是true)，那么返回的圖片RGB都會預(yù)乘透明通道A后的顏色
• 系統(tǒng)View或者Canvas繪制圖片,不建議設(shè)置為fase,否則會拋出異常,這是因為系統(tǒng)會假定所有圖像都預(yù)乘A通道的已簡化繪制時間.
• 設(shè)置inPremultiplied的同時,設(shè)置inScale會導(dǎo)致繪制的顏色不正確.

inDither

設(shè)置是否抖動處理圖片.

inMutable

如果設(shè)置為true,將返回一個mutable的bitmap,可用于修改BitmapFactory加載而來的bitmap.

• BitmapFactory.decodeResource(Resources res, int id)獲取到的bitmap是mutable的蛤铜，而BitmapFactory.decodeFile(String path)獲取到的是immutable的
• 可以使用Bitmap copy(Config config, boolean isMutable)獲取mutable位圖用于修改位圖pixels.

inDesity

• 設(shè)置位圖的像素密度嫩絮，即每英寸有多少個像素
• 如果inScale設(shè)置了，同時inDensity的值和inTargetDensity不同時围肥，這個時候圖片將縮放位inTartgetDensity指定的值.
• 如果設(shè)置為0剿干，則BitmapFactory.decodeResource(Resources,int)和BitmapFactory.decodeResource(Resources, int,BitmapFactory.Options)，BitmapFactory.decodeResourceStream() 將inTargetDensity用DisplayMetrics.densityDpi來設(shè)置穆刻，其它函數(shù)則不會對bitmap進行任何縮放置尔。

inTargetDensity:

• 設(shè)置繪制位圖的屏幕密度,與inScale和inDesity一起使用,來對位圖進行放縮.
• 如果設(shè)置為0， BitmapFactory.decodeResource(Resources,int), BitmapFactory.decodeResource(Resources, int, BitmapFactory.Options),BitmapFactory.decodeResourceStream()將按照DisplayMetrics的density處理.

inScreenDensity

• 表示正在使用的實際屏幕的像素密度.純粹用于運行在兼容性代碼中的應(yīng)用程序,其中inTargetDensity實際上是看到的應(yīng)用程序的密度,而非真正的屏幕密度.
• inDesity, inTargetDensity,inScreenDensity這三個參數(shù)主是確定是否需要對bitmap進行縮放處理氢伟，如果縮放榜轿，縮放后的W和H應(yīng)該是多少，縮放比例主要是通過：InTargetDenisity/inDensity作為縮放比例腐芍。

inScale

• 當inScale設(shè)置為true時,且inDenstiy和inTargetDensity也不為0時,位圖將在加載時(解碼)時放縮去匹配inTargetDensity,在繪制到canvas時不會依賴圖像系統(tǒng)放縮.
• BitmapRegionDecoder會忽略這個標記.
• 此標記默認為true,如果需要非放縮的位圖,可以設(shè)置為false,9-patch圖片會忽略這標記而自動放縮適配.
• 如果inPremultipled設(shè)置為false,并且圖片有A通道,設(shè)置這個標記為true,會導(dǎo)致位圖出現(xiàn)不正確的顏色.

inTargetDensity,inScale,inDesity之間的關(guān)系:

說三者之間的關(guān)系前,先談下系統(tǒng)位圖放縮規(guī)則,做個試驗(使用小米3作為測試機):將一張144*144的ic_lanucher.png(系統(tǒng)默認在xxhdpi包下)分別放置在hdpi,xhdpi,xxhdpi三個文件夾,打印出位圖的大小.

   Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(this.getResources(), R.drawable.ic_launcher);
   Log.d(TAG, "size:" + bitmap.getByteCount());

   hdpi包size:331776
   xhdpi包size:186624
   xxhdpi包size:82944

我們知道一張144*144的 ic_lanucher.png所占的實際內(nèi)存為 144*144*4=82944字節(jié),那么為什么同一張圖片放在不同包下表現(xiàn)不一樣的大小?

屏幕密度與Drawable目錄有著如下的關(guān)系:

當使用decodeResuore()解碼drawable目錄下的圖片時, 會根據(jù)手機的屏幕密度,到對應(yīng)的文件夾中查找圖片,如果圖片存在于其他目錄,則會對該圖片進行放縮處理在顯示,放縮處理的規(guī)則:

scale= 設(shè)備屏幕密度/drawable目錄設(shè)定的屏幕密度

圖片內(nèi)存=int(圖片長度*scale+0.5f)* int(圖片寬度*scale)*單位像素占字節(jié)數(shù)

由于實驗使用的小米3,屏幕密度為480,則當圖片放入在hdpi時:scale= 480/240;
圖片放入xhdpi:scale=480/320;
圖片放入xxhdpi時:scale= 480/480;

說完系統(tǒng)加載位圖使用的放縮規(guī)則后,再來說說這三個標記之間的關(guān)系:

inDesity: 位圖使用的像素密度
inTargetDesity: 設(shè)備的屏幕密度
inScale: 是否需要放縮位圖

清楚這三者的含義,就可以在加載圖片時,根據(jù)圖片在不同設(shè)備上的使用,可以放縮來加載位圖:

放縮規(guī)則 scale= inTargetDensity/inDesity;

    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inScaled = true;
    options.inDensity = getBitmapDensity();
    options.inTargetDensity =Resources.getSystem().getDisplayMetrics().densityDpi ;
    Bitmap bitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher, options);

參考資料

• Android inpreferredconfig參數(shù)分析
• Bitmap的內(nèi)存管理
• 高效加載大圖片
• Android坑檔案：你的Bitmap究竟占多大內(nèi)存差导？