Android效能優化 - Bitmap優化

摘要： 在日常開發的APP，大部分時候需要想使用者展示圖片資訊，圖片最終對應Android中的Bitmap物件。而對於APP端來說Bitmap又是一個比較麻煩的問題，主要表現在Bitmap是非常佔用記憶體的物件，處理不當將導致APP執行卡頓甚至出現OOM。 Google在其官方有針對Bitmap的使...

在日常開發的APP，大部分時候需要想使用者展示圖片資訊，圖片最終對應Android中的Bitmap物件。而對於APP端來說Bitmap又是一個比較麻煩的問題，主要表現在Bitmap是非常佔用記憶體的物件，處理不當將導致APP執行卡頓甚至出現OOM。 Google在其官方有針對Bitmap的使用專門寫了一個專題Displaying Bitmaps Efficiently

一、主動釋放Bitmap資源

當你確定這個Bitmap資源不會再被使用的時候(當然這個Bitmap不釋放可能會讓程式下一次啟動或者resume快一些，但是其佔用的記憶體資源太大，可能導致程式在後臺的時候被殺掉，反而得不償失)，我們建議手動呼叫recycle()方法，釋放其Native記憶體：

if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){
bitmap.recycle(); 
bitmap = null; 
}

呼叫bitmap.recycle之後，這個Bitmap如果沒有被引用到，那麼就會被垃圾回收器回收。如果不主動呼叫這個方法，垃圾回收器也會進行回收工作，只不過垃圾回收器的不確定性太大，依賴其自動回收不靠譜(比如垃圾回收器一次性要回收好多Bitmap，那麼需要的時間就會很多，導致回收的時候會卡頓)。所以我們需要主動呼叫recycle。

二、主動釋放ImageView的圖片資源

由於我們在實際開發中，很多情況是在xml佈局檔案中設定ImageView的src或者在程式碼中呼叫ImageView.setImageResource/setImageURI/setImageDrawable等方法設定影象，下面程式碼可以回收這個ImageView所對應的資源：

private static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) {
if (imageView != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}

private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) {
if (bitmapDrawable != null) {
Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();
rceycleBitmap(bitmap);
}
bitmapDrawable = null;
}

private static void rceycleBitmap(Bitmap bitmap) {
if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {
bitmap.recycle();
bitmap = null;
}
}

三、主動釋放ImageView的背景資源

如果你的ImageView是有Background，那麼下面的程式碼可以釋放他：

public static void recycleBackgroundBitMap(ImageView view) {
if (view != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) view.getBackground();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}

public static void recycleImageViewBitMap(ImageView imageView) {
if (imageView != null) {
BitmapDrawable bd = (BitmapDrawable) imageView.getDrawable();
rceycleBitmapDrawable(bd);
}
}

private static void rceycleBitmapDrawable(BitmapDrawable bitmapDrawable) {
if (bitmapDrawable != null) {
Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();
rceycleBitmap(bitmap);
}
bitmapDrawable = null;
}

四、儘量少用Png圖，多用NinePatch的圖

現在手機的解析度越來越高，圖片資源在被載入後所佔用的記憶體也越來越大，所以要儘量避免使用大的PNG圖，在產品設計的時候就要儘量避免用一張大圖來進行展示，儘量多用NinePatch資源。

Android中的NinePatch指的是一種拉伸後不會變形的特殊png圖，NinePatch的拉伸區域可以自己定義。這種圖的優點是體積小，拉伸不變形，可以適配多機型。Android SDK中有自帶NinePatch資源製作工具，Android-Studio中在普通png圖片點選右鍵可以將其轉換為NinePatch資源，使用起來非常方便。

五、使用大圖之前，儘量先對其進行壓縮

圖片有不同的形狀與大小。在大多數情況下它們的實際大小都比需要呈現出來的要大很多。例如，系統的Gallery程式會顯示那些你使用裝置camera拍攝的圖片，但是那些圖片的解析度通常都比你的裝置螢幕解析度要高很多。

考慮到程式是在有限的記憶體下工作，理想情況是你只需要在記憶體中載入一個低解析度的版本即可。這個低解析度的版本應該是與你的UI大小所匹配的，這樣才便於顯示。一個高解析度的圖片不會提供任何可見的好處，卻會佔用寶貴的(precious)的記憶體資源，並且會在快速滑動圖片時導致(incurs)附加的效率問題。

5.1 圖片大小壓縮：

直接使用ImageView顯示bitmap會佔用較多資源，特別是圖片較大的時候，可能導致崩潰。

使用BitmapFactory.Options設定inSampleSize, 這樣做可以減少對系統資源的要求。

屬性值inSampleSize表示縮圖大小為原始圖片大小的幾分之一，即如果這個值為2，則取出的縮圖的寬和高都是原始圖片的1/2，圖片大小就為原始大小的1/4。

BitmapFactory.Options bitmapFactoryOptions = new BitmapFactory.Options();
bitmapFactoryOptions.inJustDecodeBounds = true;
bitmapFactoryOptions.inSampleSize = 2;
// 這裡一定要將其設定回false，因為之前我們將其設定成了true
// 設定inJustDecodeBounds為true後，decodeFile並不分配空間，即，BitmapFactory解碼出來的Bitmap為Null,但可計算出原始圖片的長度和寬度
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeFile(sourceBitmap, options);

5.2 圖片畫素壓縮：

Android中圖片有四種屬性，分別是：

ALPHA_8：每個畫素佔用1byte記憶體

ARGB_4444：每個畫素佔用2byte記憶體

ARGB_8888：每個畫素佔用4byte記憶體 （預設）

RGB_565：每個畫素佔用2byte記憶體

Android預設的顏色模式為ARGB_8888，這個顏色模式色彩最細膩，顯示質量最高。但同樣的，佔用的記憶體也最大。 所以在對圖片效果不是特別高的情況下使用RGB_565（565沒有透明度屬性），如下：

public static Bitmap readBitMap(Context context, intresId) {
BitmapFactory.Options opt = newBitmapFactory.Options();
opt.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
opt.inPurgeable = true;
opt.inInputShareable = true;
//獲取資源圖片 
InputStreamis = context.getResources().openRawResource(resId);
returnBitmapFactory.decodeStream(is, null, opt);
}

其他知識點：Android 關於dp dip sp px dpi density解析

• 1.px

  px即畫素（Pixel），1px代表了手機螢幕上一個物理的畫素點。由於以px為單位的控制元件在不同手機上顯示大小不一定相同，故Android不推薦使用px來設定控制元件大小。

• 2.解析度

  解析度通常表示為橫軸畫素長度和縱軸畫素長度的乘積，如320*480等。

• 3.dpi／densityDpi

  dpi的全稱是Dots Per Inch，即點每英寸，一般被稱為畫素密度，它代表了一英寸裡面有多少個畫素點。計算方法為螢幕總畫素點（即解析度的乘積除以螢幕大小），常見的取值有120,160,240。

• 4.density

  density直譯為密度，它的計算公式為螢幕dpi除以160點每英寸，由於單位除掉了，故density只是一個比值，常見取值為1.0,1.5等。在Android中我們可以通過下面程式碼獲取當前螢幕的density： getResources().getDisplayMetrics().density;

  簡單來說，可以理解為 density 的數值是 1dp=density px；densityDpi 是螢幕每英寸對應多少個點（不是畫素點），在 DisplayMetrics 當中，這兩個的關係是線性的：

  density	1	1.5	2	3	3.5	4
  densityDpi	160	240	320	480	560	640

• 5.dp（dip）

  dp，也叫做dip，全稱為Density independent pixels，叫做裝置獨立畫素。他是Android為了解決眾多手機dpi不同所定義的單位，dp是一種虛擬抽象的畫素單位，他的計算公式為：px = dp * (dpi / 160) = dp * density。因此在dpi大小為160的手機上，1dp = 1px，而在dpi大小為320的手機上，1dp = 2px，即在螢幕越大的手機上，1dp代表的畫素也越大。因此我們定義控制元件大小的時候應該使用dp代替使用px。

• 6.sp

  sp是Android中定義字型大小的一種單位，全稱為Scaled Pixels，叫做放大畫素。sp會根據使用者手機上設定的字型大小而改變，在使用者手機字型大小設定為正常的情況下，1sp = 1dp。sp與px之間的密度比例可以通過如下程式碼獲取： getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;

• 7.資原始檔解析度

  一般而言，我們存放資原始檔的目錄（res）會有多個子目錄，這些子目錄代表了不同系統螢幕解析度：

密度	ldpi	mdpi	hdpi	xhdpi	xxhdpi	xxxhdpi
中文	低解析度	中解析度	高解析度	超高解析度	超超高解析度	超超超高解析度
dpi	120以下	120~160	160~240	240~320	320~480	480~640
解析度	240*320	320*480	480*800	720*1280	1080*1920	3840*2160

• 8.找不到對應解析度資原始檔情況

  對於drawable資源，當應用在裝置對應dpi目錄下沒有找到某個資源時，遵循“先高再低”原則，會從附近的解析度獲取圖片，然後按比例進行縮放：

  比如，當前為xhdpi裝置，並且只有以下幾個目錄，則drawable的尋找順序為：

  xhdpi->xxhdpi->xxxhdpi(如果沒有更高的了)->nodpi(如果有的話)->hdpi->mdpi，如果在xxhdpi中找到目標圖片，則壓縮2/3來使用，如果在mdpi中找到圖片，則放大2倍來使用。

  因此，以現在主流裝置來說一般可能在drawable-xxhdpi放置一份即可，這樣可以儘量避免Android為我們放大圖片所導致的OOM

  對於values資源，當應用裝置在當前dpi對應目錄的demins.xml中沒有找到目標條目時，採用“就近匹配”原則：

  比如，當前為hdpi裝置，並且只有以下幾個目錄，則values的尋找順序為：

  hdpi->xhdpi->mdpi->values，即先向上級dpi目錄查詢，再向下級dpi目錄查詢，最後一路向下查詢到values目錄，如果values下都找不到，就只有找values-ldpi，當然，現在有這個目錄的應用不多了。

單位換算

1. 計算dpi

   例：一個手機螢幕4英寸(對角線長度)，解析度480×800，dpi如何計算？

   dpi(畫素密度) = 對角線畫素數量 ÷ 對角線長度

   對角線畫素數量：利用勾股定理，通過螢幕解析度480×800計算

   dpi = 233畫素/英寸

   density = （233 px/inch）/（160 px/inch）=1.46

2. 計算dp與px

   dp = (dpi / (160畫素/英寸)) px = density px

   如1中的dp = 1.46px，意為在dip為233的螢幕上，1dp = 1.46px（畫素）

   此時螢幕的相對解析度為：

   寬度 = （480 / 1.46）dp = 329dp

   高度 = （800 / 1.46）dp = 548dp

   【附錄】

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