Android Bitmap優化

時間  2019-11-09
標籤 android bitmap 優化 欄目 Android 简体版
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概述

在平常開發中咱們常常遇到加載圖片報出oom的錯誤，咱們要解決這個問題，首先要明白oom表明out of memory 內存溢出，由於手機內存有限，分給每一個應用的內存有限，因此要解決這個問題就是要解決圖片佔用內存問題 android 中圖片是以bitmap的形式存在的，那麼bitmap中所佔的內存，直接影響到了是否oom，咱們瞭解一下bitmap的佔用內存的計算方法java

Bitmap到底佔多大內存

從本地加載或者從網絡加載能夠用下面的公式計算android

圖片的長度 * 圖片的寬度 * 一個像素點佔用的字節數
複製代碼

若是從資源文件夾加載，會怎麼樣?canvas

首先把同一張圖片放進不一樣的資源文件夾會發生什麼？bash

  • 同一張圖片放進不一樣的文件夾，圖片會被壓縮

看下源碼網絡

if (env->GetBooleanField(options, gOptions_scaledFieldID)) {
    const int density = env->GetIntField(options, gOptions_densityFieldID);
    const int targetDensity = env->GetIntField(options, gOptions_targetDensityFieldID);
    const int screenDensity = env->GetIntField(options, gOptions_screenDensityFieldID);
    if (density != 0 && targetDensity != 0 && density != screenDensity) {
        scale = (float) targetDensity / density;
    }
}
...
int scaledWidth = decoded->width();
int scaledHeight = decoded->height();

if (willScale && mode != SkImageDecoder::kDecodeBounds_Mode) {
    scaledWidth = int(scaledWidth * scale + 0.5f);
    scaledHeight = int(scaledHeight * scale + 0.5f);
}
...
if (willScale) {
    const float sx = scaledWidth / float(decoded->width());
    const float sy = scaledHeight / float(decoded->height());
    bitmap->setConfig(decoded->getConfig(), scaledWidth, scaledHeight);
    bitmap->allocPixels(&javaAllocator, NULL);
    bitmap->eraseColor(0);
    SkPaint paint;
    paint.setFilterBitmap(true);
    SkCanvas canvas(*bitmap);
    canvas.scale(sx, sy);
    canvas.drawBitmap(*decoded, 0.0f, 0.0f, &paint);
}
複製代碼

咱們能夠看到壓縮比例是由下面的公式得出app

scale = (float) targetDensity / density;
複製代碼

及縮放的比例和targetDensity，density有關，那麼這個倆個變量又表明着什麼呢？ide

  • targetDensity：設備屏幕像素密度 dpi
  • density：圖片對應的文件夾的像素密度 dpi

其中density和Bitmap存放的資源目錄有關，不一樣的資源目錄有不一樣的值測試

density 0.75 1 1.5 2 3 3.5 4
densityDpi 120 160 240 320 480 560
DpiFolder ldpi mdpi hdpi xhdpi xxhdpi xxxhdpi

能夠得出如下結論優化

  • 同一張圖片放在不一樣的資源目錄下，其分辨率會有變化
  • Bitmap的分辨率越高，其解析後的寬高越小，甚至小於原有的圖片（及縮放），從而內存也響應的減小
  • 圖片不放置任何資源目錄時，其使用默認分辨率mdpi：160
  • 資源目錄分辨率和屏幕分辨率一致時，圖片尺寸不會縮放

因此Bitmap在資源目錄中的計算方式爲編碼

Bitmap內存佔用 ≈ 像素數據總大小 = 圖片寬 × 圖片高× (當前設備密度dpi/圖片所在文件夾對應的密度dpi）^2 × 每一個像素的字節大小
複製代碼

Bitmap內存優化從下面四個方面進行優化

  • 編碼
  • 採樣
  • 複用
  • 匿名共享區

下面咱們一個個的來說這些優化

編碼

Android 中提供一下幾種編碼

在這裏插入圖片描述
其中，A表明透明度；R表明紅色；G表明綠色；B表明藍色。

  • ALPHA_8 表示8位Alpha位圖,即A=8,一個像素點佔用1個字節,它沒有顏色,只有透明度
  • ARGB_4444 表示16位ARGB位圖，即A=4,R=4,G=4,B=4,一個像素點佔4+4+4+4=16位，2個字節
  • ARGB_8888 表示32位ARGB位圖，即A=8,R=8,G=8,B=8,一個像素點佔8+8+8+8=32位，4個字節
  • RGB_565 表示16位RGB位圖,即R=5,G=6,B=5,它沒有透明度,一個像素點佔5+6+5=16位，2個字節

也便是說咱們能夠經過改變圖片格式，來改變每一個像素佔用字節數，來改變佔用的內存，看下面代碼

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        //不獲取圖片，不加載到內存中，只返回圖片屬性
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeFile(photoPath, options);
        //圖片的寬高
        int outHeight = options.outHeight;
        int outWidth = options.outWidth;
        Log.d("mmm", "圖片寬=" + outWidth + "圖片高=" + outHeight);
        //圖片格式壓縮
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
        options.inJustDecodeBounds = false;
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(photoPath, options);
        float bitmapsize = getBitmapsize(bitmap);
        Log.d("mmm","壓縮後：圖片佔內存大小" + bitmapsize + "MB / 寬度=" + bitmap.getWidth() + "高度=" + bitmap.getHeight());
複製代碼

看下log

07-09 11:10:46.042 15312-15312/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 原圖：圖片佔內存大小=45.776367MB / 寬度=4000高度=3000
07-09 11:10:46.043 15312-15312/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 圖片寬=4000圖片高=3000
07-09 11:10:46.367 15312-15312/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 壓縮後：圖片佔內存大小22.887695MB / 寬度=4000高度=3000
複製代碼

寬高沒變，咱們改變了圖片的格式，從ARGB_8888 變成了RGB_565 ，像素佔用字節數減小了通常，根據log 內存也減小了一半，這種方式可行

注意：因爲ARGB_4444的畫質慘不忍睹，通常假如對圖片沒有透明度要求的話，能夠改爲RGB_565，相比ARGB_8888將節省一半的內存開銷。

採樣

咱們瞭解到了計算bitmap的佔用內存的方法 ，是以bitmap的寬高和每一個像素佔用的字節數決定的，下面咱們分別講一下倆個 的概念

1 bitmap的寬高

顧名思義，圖片的大小就是bitmap的寬高，按公式咱們能夠縮減bitmap的寬高來達到壓縮圖片佔用內存的目的，看下面代碼，以縮減寬高來達到壓縮的目的

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        //不獲取圖片，不加載到內存中，只返回圖片屬性
        options.inJustDecodeBounds = true;
        BitmapFactory.decodeFile(photoPath, options);
        //圖片的寬高
        int outHeight = options.outHeight;
        int outWidth = options.outWidth;
        Log.d("mmm", "圖片寬=" + outWidth + "圖片高=" + outHeight);
        //計算採樣率
        int i = utils.computeSampleSize(options, -1, 1000 * 1000);
        //設置採樣率，不能小於1 假如是2 則寬爲以前的1/2，高爲以前的1/2，一共縮小1/4 一次類推
        options.inSampleSize = i;
        Log.d("mmm", "採樣率爲=" + i);
        //圖片格式壓縮
        //options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
        options.inJustDecodeBounds = false;
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(photoPath, options);
        float bitmapsize = getBitmapsize(bitmap);
        Log.d("mmm","壓縮後：圖片佔內存大小" + bitmapsize + "MB / 寬度=" + bitmap.getWidth() + "高度=" + bitmap.getHeight());
複製代碼

看下打印信息

07-09 11:02:11.714 8010-8010/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 原圖：圖片佔內存大小=45.776367MB / 寬度=4000高度=3000
07-09 11:02:11.715 8010-8010/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 圖片寬=4000圖片高=3000
07-09 11:02:11.715 8010-8010/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 採樣率爲=4
07-09 11:02:11.944 8010-8010/com.example.jh.rxhapp D/mmm: 壓縮後：圖片佔內存大小1.4296875MB / 寬度=1000高度=750
複製代碼

這種咱們根據BitmapFactory 的採樣率進行壓縮 設置採樣率，不能小於1 假如是2 則寬爲以前的1/2，高爲以前的1/2，一共縮小1/4 一次類推，咱們看到log ，確實起到了壓縮的目的

複用

圖片複用指的是inBitmap這個屬性

這個屬性又什麼做用？

不使用這個屬性，你加載三張圖片，系統會給你分配三分內存空間，用於分別儲存這三張圖片

若是用了inBitmap這個屬性，加載三張圖片，這三張圖片會指向同一塊內存，而不用開闢三塊內存空間

inBitmap的限制

  • 3.0-4.3
    • 複用的圖片大小必須相同
    • 編碼必須相同
  • 4.4以上
    • 複用的空間大於等於便可
    • 編碼沒必要相同
  • 不支持WebP
  • 圖片複用，這個屬性必須設置爲true； options.inMutable = true;

匿名共享內存（Ashmem）

Android 系統爲了進程間共享數據開闢的一塊內存區域，因爲這塊區域不受應用的Head的大小限制，至關於能夠繞開oom，FaceBook的Fresco首次應用到實際中

限制：5.0之後就限制了匿名共享內存的使用

圖片到底儲存在哪裏？

2.3- 3.0-4.4 5.0-7.1 8.0
Bitmap對象 java Heap java Heap java Heap
像素數據 Native Heap java Heap Native Heap
遷移緣由 - 解決Native Bitmap內存泄露 共享整個系統的內存減小OOM

8.0Bitmap的像素數據存儲在Native，爲何又改成Native存儲呢？

由於8.0共享了整個系統的內存，測試8.0手機若是一直建立Bitmap，若是手機內存有1G，那麼你的應用加載1G也不會oom

LRU管理Bitmap

咱們能夠利用LRU開管理Bitmap，給他設置內存最大值，及時回收

圖片的壓縮

圖片的壓縮通常有倆種

  • 經過採樣壓縮，上邊已經講過了
  • 質量壓縮
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 20, 
new FileOutputStream("sdcard/result.jpg"));
複製代碼

這個你們用該都用過，這個壓縮是保持像素的前提下改變圖片的位深及透明度，來達到壓縮的目的，不過這種壓縮不會改變圖片在內存中的帶下，並且這種壓縮會致使圖片的失真，可是有沒有壓縮到100k左右，還不失真的方法？

推薦看下這個博客 www.jianshu.com/p/06a1cae9c…

如何加載高清圖

若是有需求，要求咱們既不能壓縮圖片，又不能發生oom怎麼辦，這種狀況咱們須要加載圖片的一部分區域來顯示，下面咱們來了解一下BitmapRegionDecoder這個類，加載圖片的一部分區域，他的用法很簡單

//支持傳入圖片的路徑，流和圖片修飾符等
   BitmapRegionDecoder mDecoder = BitmapRegionDecoder.newInstance(path, false);
//須要顯示的區域就有由rect控制，options來控制圖片的屬性
    Bitmap bitmap = mDecoder.decodeRegion(mRect, options);
複製代碼

因爲要顯示一部分區域，因此要有手勢的控制，方便上下的滑動，須要自定義控件，而自定義控件的思路也很簡單 1 提供圖片的入口 2 重寫onTouchEvent， 根據手勢的移動更新顯示區域的參數 3 更新區域參數後，刷新控件從新繪製

下面是完整代碼

public class BigImageView extends View {

    private BitmapRegionDecoder mDecoder;
    private int mImageWidth;
    private int mImageHeight;
    //圖片繪製的區域
    private Rect mRect = new Rect();
    private static final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();

    static {
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
    }

    public BigImageView(Context context) {
        super(context);
        init();
    }

    public BigImageView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public BigImageView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        init();
    }

    private void init() {

    }

    /** * 自定義view的入口，設置圖片流 * * @param path 圖片路徑 */
    public void setFilePath(String path) {
        try {
            //初始化BitmapRegionDecoder
            mDecoder = BitmapRegionDecoder.newInstance(path, false);
            BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
            //即是隻加載圖片屬性，不加載bitmap進入內存
            options.inJustDecodeBounds = true;
            BitmapFactory.decodeFile(path, options);
            //圖片的寬高
            mImageWidth = options.outWidth;
            mImageHeight = options.outHeight;
            Log.d("mmm", "圖片寬=" + mImageWidth + "圖片高=" + mImageHeight);

            requestLayout();
            invalidate();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);

        //獲取本view的寬高
        int measuredHeight = getMeasuredHeight();
        int measuredWidth = getMeasuredWidth();


        //默認顯示圖片左上方
        mRect.left = 0;
        mRect.top = 0;
        mRect.right = mRect.left + measuredWidth;
        mRect.bottom = mRect.top + measuredHeight;
    }

    //第一次按下的位置
    private float mDownX;
    private float mDownY;

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                mDownX = event.getX();
                mDownY = event.getY();
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                float moveX = event.getX();
                float moveY = event.getY();
                //移動的距離
                int xDistance = (int) (moveX - mDownX);
                int yDistance = (int) (moveY - mDownY);
                Log.d("mmm", "mDownX=" + mDownX + "mDownY=" + mDownY);
                Log.d("mmm", "movex=" + moveX + "movey=" + moveY);
                Log.d("mmm", "xDistance=" + xDistance + "yDistance=" + yDistance);
                Log.d("mmm", "mImageWidth=" + mImageWidth + "mImageHeight=" + mImageHeight);
                Log.d("mmm", "getWidth=" + getWidth() + "getHeight=" + getHeight());
                if (mImageWidth > getWidth()) {
                    mRect.offset(-xDistance, 0);
                    checkWidth();
                    //刷新頁面
                    invalidate();
                    Log.d("mmm", "刷新寬度");
                }
                if (mImageHeight > getHeight()) {
                    mRect.offset(0, -yDistance);
                    checkHeight();
                    invalidate();
                    Log.d("mmm", "刷新高度");
                }
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                break;
            default:
        }
        return true;
    }


    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        Bitmap bitmap = mDecoder.decodeRegion(mRect, options);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, null);
    }

    /** * 確保圖不劃出屏幕 */
    private void checkWidth() {


        Rect rect = mRect;
        int imageWidth = mImageWidth;
        int imageHeight = mImageHeight;

        if (rect.right > imageWidth) {
            rect.right = imageWidth;
            rect.left = imageWidth - getWidth();
        }

        if (rect.left < 0) {
            rect.left = 0;
            rect.right = getWidth();
        }
    }

    /** * 確保圖不劃出屏幕 */
    private void checkHeight() {

        Rect rect = mRect;
        int imageWidth = mImageWidth;
        int imageHeight = mImageHeight;

        if (rect.bottom > imageHeight) {
            rect.bottom = imageHeight;
            rect.top = imageHeight - getHeight();
        }

        if (rect.top < 0) {
            rect.top = 0;
            rect.bottom = getHeight();
        }
    }
}

複製代碼

代碼行有註釋，應該很好理解了

參考https://www.jianshu.com/p/3f6f6e4f1c88 www.jianshu.com/p/e49ec7d05…

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