Android性能优化之Bitmap的内存优化

Android性能优化之Bitmap的内存优化

1、BitmapFactory解析Bitmap的原理

BitmapFactory提供的解析Bitmap的静态工厂方法有以下五种：

Bitmap decodeFile(...)
Bitmap decodeResource(...)
Bitmap decodeByteArray(...)
Bitmap decodeStream(...)
Bitmap decodeFileDescriptor(...)

其中常用的三个：decodeFile、decodeResource、decodeStream。
decodeFile和decodeResource其实最终都是调用decodeStream方法来解析Bitmap，decodeStream的内部则是调用两个native方法解析Bitmap的：

nativeDecodeAsset()
nativeDecodeStream()

这两个native方法只是对应decodeFile和decodeResource、decodeStream来解析的，像decodeByteArray、decodeFileDescriptor也有专门的native方法负责解析Bitmap。

接下来就是看看这两个方法在解析Bitmap时究竟有什么区别decodeFile、decodeResource，查看后发现它们调用路径如下：

decodeFile->decodeStream
decodeResource->decodeResourceStream->decodeStream

decodeResource在解析时多调用了一个decodeResourceStream方法，而这个decodeResourceStream方法代码如下：

    public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypedValue value,
            InputStream is, Rect pad, Options opts) {

        if (opts == null) {
            opts = new Options();
        }

        if (opts.inDensity == 0 && value != null) {
            final int density = value.density;
            if (density == TypedValue.DENSITY_DEFAULT) {
                opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;
            } else if (density != TypedValue.DENSITY_NONE) {
                opts.inDensity = density;
            }
        }

        if (opts.inTargetDensity == 0 && res != null) {
            opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi;
        }

        return decodeStream(is, pad, opts);
    }

它主要是对Options进行处理了，在得到opts.inDensity属性的前提下，如果我们没有对该属性设定值，那么将opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;赋定这个默认的Density值，这个默认值为160，为标准的dpi比例，即在Density=160的设备上1dp=1px，这个方法中还有这么一行

opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi;

对opts.inTargetDensity进行了赋值，该值为当前设备的densityDpi值，所以说在decodeResourceStream方法中主要做了两件事：

1、对opts.inDensity赋值，没有则赋默认值160
2、对opts.inTargetDensity赋值，没有则赋当前设备的densityDpi值

之后重点来了，之后参数将传入decodeStream方法，该方法中在调用native方法进行解析Bitmap后会调用这个方法setDensityFromOptions(bm, opts);：

    private static void setDensityFromOptions(Bitmap outputBitmap, Options opts) {
        if (outputBitmap == null || opts == null) return;

        final int density = opts.inDensity;
        if (density != 0) {
            outputBitmap.setDensity(density);
            final int targetDensity = opts.inTargetDensity;
            if (targetDensity == 0 || density == targetDensity || density == opts.inScreenDensity) {
                return;
            }

            byte[] np = outputBitmap.getNinePatchChunk();
            final boolean isNinePatch = np != null && NinePatch.isNinePatchChunk(np);
            if (opts.inScaled || isNinePatch) {
                outputBitmap.setDensity(targetDensity);
            }
        } else if (opts.inBitmap != null) {
            // bitmap was reused, ensure density is reset
            outputBitmap.setDensity(Bitmap.getDefaultDensity());
        }
    }

该方法主要就是把刚刚赋值过的两个属性inDensity和inTargetDensity给Bitmap进行赋值，不过并不是直接赋给Bitmap就完了，中间有个判断，当inDensity的值与inTargetDensity或与设备的屏幕Density不相等时，则将应用inTargetDensity的值，如果相等则应用inDensity的值。

所以总结来说，setDensityFromOptions方法就是把inTargetDensity的值赋给Bitmap，不过前提是opts.inScaled = true；

进过上面的分析，可以得出这样一个结论：

在不配置Options的情况下：
1、decodeFile、decodeStream在解析时不会对Bitmap进行一系列的屏幕适配，解析出来的将是原始大小的图
2、decodeResource在解析时会对Bitmap根据当前设备屏幕像素密度densityDpi的值进行缩放适配操作，使得解析出来的Bitmap与当前设备的分辨率匹配，达到一个最佳的显示效果，并且Bitmap的大小将比原始的大

1.1、关于Density、分辨率、-hdpi等res目录之间的关系

dp与px的换算公式为：

px = dp * Density

1.2、DisplayMetrics::densityDpi与density的区别

getResources().getDisplayMetrics().densityDpi——表示屏幕的像素密度
getResources().getDisplayMetrics().density——1dp等于多少个像素(px)

举个栗子：在屏幕密度为160的设备下，1dp=1px。在屏幕密度为320的设备下，1dp=2px。
所以这就为什么在安卓中布局建议使用dp为单位，因为可以根据当前设备的屏幕密度动态的调整进行适配

2、Bitmap的优化策略

2.1、BitmapFactory.Options的属性解析

BitmapFactory.Options中有以下属性：

inBitmap——在解析Bitmap时重用该Bitmap，不过必须等大的Bitmap而且inMutable须为true
inMutable——配置Bitmap是否可以更改，比如：在Bitmap上隔几个像素加一条线段
inJustDecodeBounds——为true仅返回Bitmap的宽高等属性
inSampleSize——须>=1,表示Bitmap的压缩比例，如：inSampleSize=4，将返回一个是原始图的1/16大小的Bitmap
inPreferredConfig——Bitmap.Config.ARGB_8888等
inDither——是否抖动，默认为false
inPremultiplied——默认为true，一般不改变它的值
inDensity——Bitmap的像素密度
inTargetDensity——Bitmap最终的像素密度
inScreenDensity——当前屏幕的像素密度
inScaled——是否支持缩放，默认为true，当设置了这个，Bitmap将会以inTargetDensity的值进行缩放
inPurgeable——当存储Pixel的内存空间在系统内存不足时是否可以被回收
inInputShareable——inPurgeable为true情况下才生效，是否可以共享一个InputStream
inPreferQualityOverSpeed——为true则优先保证Bitmap质量其次是解码速度
outWidth——返回的Bitmap的宽
outHeight——返回的Bitmap的高
inTempStorage——解码时的临时空间，建议16*1024

2.2、优化策略

1、BitmapConfig的配置
2、使用decodeFile、decodeResource、decodeStream进行解析Bitmap时，配置inDensity和inTargetDensity，两者应该相等,值可以等于屏幕像素密度*0.75f
3、使用inJustDecodeBounds预判断Bitmap的大小及使用inSampleSize进行压缩
4、对Density>240的设备进行Bitmap的适配（缩放Density）
5、2.3版本inNativeAlloc的使用
6、4.4以下版本inPurgeable、inInputShareable的使用
7、Bitmap的回收

针对上面方案，把Bitmap解码的代码封装成了一个