關於AndroidQ致使的Bitmap標籤帶alpha通道的圖片變黑問題

最近有用戶反饋圖片變成黑色，顯示有點異常，因此作了追查，同時也是提醒本身後續寫代碼時候，要注意邊界的檢查。

問題背景

圖片在Android 10系統變黑問題，一開始覺得是夜間模式等問題，由於在Android10開始有不少手機開始加多夜間模式，但排查不是這個致使的，通過排查是系統的bug。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<bitmap xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:alpha="130"
    android:src="@mipmap/alpha_img"> 
</bitmap>
複製代碼

這小段代碼，在Android 10.0 ( api 29 )如下系統是能正常顯示圖片，但在Android 10.0 時候圖片會變成黑色。效果以下，右邊是帶alpha通道的正常圖片，左邊是在Android10系統下的繪製效果

結論

新的Android10系統在外部傳入的alpha值時候，沒有判斷輸入的數值是否符合規範，致使的溢出問題，同時也是平時方式不對致使的。

源碼解析的alpha值流程

根據標籤被解析的源碼能夠知道，對應的的alpha是賦值到了state.mBaseAlpha這個屬性

看這段api29時候的bitmapDrawable的代碼段，咱們知道這個標籤裏面的alpha應該是設置浮點，取值是0-1.0f的範圍纔是真確的，但以前不少人是當0-255的範圍來設置也沒問題，具體後面來說。

而後在繪製的時候給到了paint的setAlpha裏面去的，其中restoreAlpha是255

看這段代碼，咱們更肯定，咱們寫在xml裏面的應該是按照0-1.0f的範圍的，由於這個paint.setAlpha 方法就是要求的0-255的範圍啊；那麼爲何在Android10如下系統正常，就算在xml裏面設置alpha值爲【0-255】取值都正常，新版本的就出問題呢？

復現問題的方案

綜上，這個bug能夠簡單的在自定義View來作復現。

@Override
public void draw(Canvas canvas) {
    super.draw(canvas);
    Bitmap bitmap = getBitmapFromId(R.mipmap.details_slogan);
    Paint p = new Paint();
    p.setAlpha((int) (255 * 130 + 0.5f));
    canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, p);
}
複製代碼

setAlpha流程 差別對比

在明白了發生問題在setAlpha的地方上，咱們須要探究，爲何同樣的alpha值，在api29上有問題，在29如下的系統沒問題。咱們看下對應的系統源碼

@ColorLong
public static long pack(float red, float green, float blue, float alpha,
        @NonNull ColorSpace colorSpace) {
    if (colorSpace.isSrgb()) {
        int argb =
                ((int) (alpha * 255.0f + 0.5f) << 24) |
                ((int) (red   * 255.0f + 0.5f) << 16) |
                ((int) (green * 255.0f + 0.5f) <<  8) |
                 (int) (blue  * 255.0f + 0.5f);
        return (argb & 0xffffffffL) << 32;
    } 
複製代碼

看到這裏對比起來兩邊都是正常的，雖然傳入的值不符合範圍要求，但由於使用pack函數裏面有 <<24和 安位與 的操做，避免了傳入數值錯誤致使的問題。

所以，有可能這個alpha的配置在native層面的代碼發生了變動，咱們繼續看下小於29api的native層的代碼，這裏以5.0系統代碼做爲參考

Android 5 的設置alpha流程

1. skpaint的代碼

   void SkPaint::setAlpha(U8CPU a) { 
            this->setColor(SkColorSetARGB(a, SkColorGetR(fColor), 
                                          SkColorGetG(fColor), SkColorGetB(fColor))); 
        }
   
    void SkPaint::setColor(SkColor color) { 
        fColor = color; 
    }
   複製代碼

2. SkColorSetARGB

   這個咱們到SkColor.h裏面看這個函數
   /** Return a SkColor value from 8 bit component values
   */
   static constexpr inline SkColor SkColorSetARGB(U8CPU a, U8CPU r, U8CPU g, U8CPU b) { 
       return SkASSERT(a <= 255 && r <= 255 && g <= 255 && b <= 255), 
              (a << 24) | (r << 16) | (g << 8) | (b << 0); 
   }
   
   #define SkASSERTF(cond, fmt, ...) static_cast<void>(0)
   複製代碼

能夠看到，對於外部傳入的alpha，會通過 a<<24運算後再賦值，因此不會有顯示錯誤問題。 接下來咱們看下10.0 的代碼。

Android 10.0 的設置alpha流程

nSetAlpha的代碼位置

static const JNINativeMethod methods[] = { 
    ...
    {"nSetColor","(JI)V", (void*) PaintGlue::setColor}, 
    {"nSetColor","(JJJ)V", (void*) PaintGlue::setColorLong}, 
    {"nSetAlpha","(JI)V", (void*) PaintGlue::setAlpha},
    ...
}

struct SkRGBA4f { 
    float fR;  //!< red component
    float fG;  //!< green component
    float fB;  //!< blue component
    ...
}

 static void setAlpha(jlong paintHandle, jint a) { 
        reinterpret_cast<Paint*>(paintHandle)->setAlpha(a); 
 }
 
// Helper that accepts an int between 0 and 255, and divides it by 255.0
 void setAlpha(U8CPU a) { 
     this->setAlphaf(a * (1.0f / 255)); 
 }

void SkPaint::setAlphaf(float a) { 
    SkASSERT(a >= 0 && a <= 1.0f); 
    fColor4f.fA = a; 
}
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這個結構體定義的fA就是一個浮點型的數據。能夠看到沒有作數據的判斷，對大於1.0f和小於0的數值，沒有作轉換爲默認值1.0f的範圍判斷，而Android29如下的版本使用了 <<24的運算符，從而規避了這個問題。 最終在繪製的時候，當獲取這個alpha時候是個錯誤的值，致使繪製異常。

驗證是否溢出致使

既然咱們找到問題根源，那麼對於Android 10.0的手機，咱們是否以對這個paint.setAlpha()的調用，改成paint.setColor的調用，從而證實就是這個髒數據致使的呢，由於setColor()有作校驗。從而再也不去看canvas.drawBitmap()的詳細內容，判斷出就是這個地方的問題呢？因此咱們加多這段

@Override
public void draw(Canvas canvas) {
    super.draw(canvas);
    Bitmap bitmap = getBitmapFromId( R.mipmap.details_slogan );
    Paint p = new Paint();

    // p.setAlpha((int) (255 * 130 + 0.5f));
    // 等價於下面這段代碼
    ColorSpace cs = Color.colorSpace(p.getColorLong());
    float r = Color.red(p.getColorLong());
    float g = Color.green(p.getColorLong());
    float b = Color.blue(p.getColorLong());
    p.setColor(Color.pack(r, g, b, (255 * 130) * (1.0f / 255), cs));

    canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, p);
}
複製代碼

這段代碼和以前直接調用setAlpha是等價的，只是換成了setColor的方式來修改alpha。運行後發現顯示效果正常，因此能夠判斷就是這個Android10系統在這個地方有bug，給google提個pr去😊

最後

因爲定位到位置在哪裏，就不貼設置了顏色後在native層的繪製流程內容，有興趣的能夠去看下。 由於這個 fA值沒在作校驗致使的問題，也但願本身借鑑，對閾值邊界作判斷，而後儘可能對於異常狀況直接拋異常處理，避免線上引入。