Bitmap的加载简单优化

Bitmap的加载简单优化

Bitmap如何加载

Bitmap可以认为是Android系统将图片加载GPU的一个映射，Android可以读取png格式的，也可以读取jpg格式的。那么Android是如何加载一张图片的呢？有个类叫做BitmapFactory，它提供了四个方法：decodeFile（从文件系统中加载），decodeResource（从资源中加载），decodeStream（从输入流中加载），decodeByteArray（从字节数组中加载）；其中decodeFile和decodeResource又间接调用了decodeStream方法;

下面是decodeFile的代码：

public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) {
        Bitmap bm = null;
        InputStream stream = null;
        try {
            stream = new FileInputStream(pathName);
            bm = decodeStream(stream, null, opts);
        } catch (Exception e) {
            /*  do nothing.
                If the exception happened on open, bm will be null.
            */
            Log.e("BitmapFactory", "Unable to decode stream: " + e);
        } finally {
            if (stream != null) {
                try {
                    stream.close();
                } catch (IOException e) {
                    // do nothing here
                }
            }
        }
        return bm;
    }

下面是decodeResource的代码：

    public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts) {
        Bitmap bm = null;
        InputStream is = null; 

        try {
            final TypedValue value = new TypedValue();
            is = res.openRawResource(id, value);

            bm = decodeResourceStream(res, value, is, null, opts);
        } catch (Exception e) {
            /*  do nothing.
                If the exception happened on open, bm will be null.
                If it happened on close, bm is still valid.
            */
        } finally {
            try {
                if (is != null) is.close();
            } catch (IOException e) {
                // Ignore
            }
        }

        if (bm == null && opts != null && opts.inBitmap != null) {
            throw new IllegalArgumentException("Problem decoding into existing bitmap");
        }

        return bm;
    }

其中的decodeResourceStream方法是这样的：

    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);
    }

最后依然调用的是decodeStream方法。

这几个方法是在底层实现的，对应着几个native方法，这里不说了。

BitmapFactory.Option的几个参数简介

我们都知道在Android里内存溢出的最大元凶就是图片，如何避免这种情况呢？其实也挺简单，就是采用BitmapFactory.Option这个对象设置图片显示的尺寸。

我们一般显示图片会使用ImageView等控件，但是它们需要的尺寸一般都会比我们提供的图片的尺寸下，所以我们要对图片压缩，下面我们就看一下BitmapFactory.Option提供的方法。

属性	说明
int inSampleSize	字面意思为取样的尺寸，为int 型；虽然它只设定一个值，但是它会影响到解析图片为Bitmap时长宽两个方向上的像素大小。它设定值会使Bitmap按倍数缩小。默认为1，最小值也为1，表示不缩小；当大于1时，它才会按照比例缩小；比如我们设置为2，Bitmap的长宽会变为原大小的一半，那么相应的它的像素所占有的内存就会缩小为原来的1/4。需要注意的是它的值必须为2的n次幂,例如：1,2,4,8,16
boolean inJustDecodeBounds	字面意思为只解析Bitmap边界，也就是长宽；为Boolean型，当我们设置为true时，我们使用BitmapFactory的decode方式解析图片时就不会返回Bitmap，而只会读取该图片的尺寸和类型信息。我们一般通过这个方法来获取尺寸，然后再按照其尺寸缩小。当然用完记得重新置为false。
Bitmap.Config inPreferredConfig	字面为Bitmap优先的设置,它是一个enum,它设置的是Bitmap的像素类型;默认为ARGB_8888，这个后面再具体介绍。
int outHeight	Bitmap 的高
int outWidth	Bitmap 的宽
String outMimeType	图片的MIME类型，比如“image/jpeg”

上面的只是其中的一部分，但是已经够用了。下面我们通过实例来看一下它的使用。

如何利用inSampleSize压缩图片

我们上面说过，我们不想加载图片的原尺寸，我们需要对它进行尺寸的压缩。那么我们一般的步骤是什么样的呢？

1. 获取图片尺寸
2. 计算Bitmap合适的尺寸，即计算inSampleSize的值
3. 设置inSampleSize，压缩Bitmap,并显示在ImageView上

下面我们根据这个步骤来实现一下,这里我随便在网上找了了一张图片，放到了Android的外部存储设备中，我们直接读取这个图片，它的像素为1024 × 683，格式为”jpg“。

首先我们不压缩，看看什么情况：

        Bitmap b = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath());
        ivBeauty.setImageBitmap(b);

上面的ImageView宽高都为wrap_content，然后我们开始压缩之旅。

1. 获取尺寸

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
//这里我获取图片的尺寸和类型信息
options.inJustDecodeBounds = true;
//我们这里获取到的Bitmap是空的,图片没有真正的加载到内存,只有尺寸和类型信息
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath(), options);
//为了确定为空,我们做一下判断
if (bitmap == null) {
    loge("图片的MIME类型 = " + options.outMimeType);
    loge("图片的高 = " + options.outHeight);
    loge("图片的宽 = " + options.outWidth);
}

上面的loge方法为我自己封装的，调用的是Log.e()。运行之后我们得到了下面的log，证明我们的是没有问题的。

09-03 11:16:41.426 13194-13194/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的MIME类型 = image/jpeg
09-03 11:16:41.426 13194-13194/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的高 = 683
09-03 11:16:41.426 13194-13194/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的宽 = 1024

2.计算Bitmap合适的尺寸

我们获取了原图的尺寸，我们想把它显示到一个宽高分别为200，100的ImageView上，那我们怎么计算呢？

这里我们封装一个方法：

private int computeInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int targetW, int targetH) {
    int width = options.outWidth;
    int height = options.outHeight;

    int inSampleSize = 1;
    //判断一下原图的宽高与我们的目标宽高大小,如果原图的长或者宽大于目标宽高才计算
    if (width > targetW || height > targetH) {
        int halfH = height / 2;
        int halfW = width / 2;
        //inSimpleSize的必须是2的指数次幂,所以我们取最可能的inSampleSize的最大值
        while ((halfH / inSampleSize) > targetH && (halfW / inSampleSize) > targetW) {
            inSampleSize *= 2;
        }
    }
    return  inSampleSize;
}

3.设置inSampleSize，压缩Bitmap,并显示在ImageView上

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
//这里我获取图片的尺寸和类型信息
options.inJustDecodeBounds = true;
//我们这里获取到的Bitmap是空的,图片没有真正的加载到内存,只有尺寸和类型信息
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath(), options);
//为了确定为空,我们做一下判断
if (bitmap == null) {
    loge("图片的MIME类型 = " + options.outMimeType);
    loge("图片的高 = " + options.outHeight);
    loge("图片的宽 = " + options.outWidth);
}

//获取计算到的inSampleSize
options.inSampleSize = computeInSampleSize(options,200,100);
//我们不再只获取图片的尺寸和类型了,下一步我们需要加载Bitmap了
options.inJustDecodeBounds = false;
Bitmap targetBitmap = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath(),options);
ivBeauty.setImageBitmap(targetBitmap);

那么经过我们压缩过的图片是什么样的呢？看图

那么我们在看一下log呢？

09-03 12:03:19.957 8642-8642/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的MIME类型 = image/jpeg
09-03 12:03:19.957 8642-8642/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的高 = 683
09-03 12:03:19.957 8642-8642/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: 图片的宽 = 1024
09-03 12:03:19.957 8642-8642/com.liteng.mytest E/BitmapFactoryTest: inSampleSize = 4

我们计算出来的inSampleSize为4，之前我们说过，in SampleSize只能是2的指数次幂，我们这里只能尽可能接近我们需要值，而不能完全精确。

上面我们说到Bitmap.Config 这个枚举，它的代码如下（去掉了注释和空行）：

public enum Config {
    ALPHA_8     (1),
    RGB_565     (3),
    @Deprecated
    ARGB_4444   (4),
    ARGB_8888   (5);
    final int nativeInt;
    private static Config sConfigs[] = {
        null, ALPHA_8, null, RGB_565, ARGB_4444, ARGB_8888
    };
    Config(int ni) {
        this.nativeInt = ni;
    }
    static Config nativeToConfig(int ni) {
        return sConfigs[ni];
    }
}

我们都知道Bitmap占有内存为：

$$Bitmap 占有的内存 ＝ 图片像素高度\times图片像素宽度\times 每个像素占有的内存＝像素总数 \times 每个像素占有的内存$$
我们在上面代码中看到的 ALPHA_8,RGB_565,ARGB_4444 ,ARGB_8888就是Bitmap的四种像素形式，它们每个像素占用的字节数分别为4、2、2、1；即
$$ALPHA8:RGB565:ARGB4444:ARGB8888 ＝ 4:2:2:1$$
其中ARGB4444在API13被废弃了。

下面是整个Activity的代码，感兴趣的可以再封装一下，做一个工具类：

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private static final String TAG = "BitmapFactoryTest";

    private ImageView ivBeauty;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        ivBeauty = (ImageView) this.findViewById(R.id.ivBeauty);

        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_4444;
        //这里我获取图片的尺寸和类型信息
        options.inJustDecodeBounds = true;
        //我们这里获取到的Bitmap是空的,图片没有真正的加载到内存,只有尺寸和类型信息
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath(), options);
        //为了确定为空,我们做一下判断
        if (bitmap == null) {
            loge("图片的MIME类型 = " + options.outMimeType);
            loge("图片的高 = " + options.outHeight);
            loge("图片的宽 = " + options.outWidth);
        }

        //获取计算到的inSampleSize
        options.inSampleSize = computeInSampleSize(options,200,100);
        loge("inSampleSize = " + options.inSampleSize);
        //我们不再只获取图片的尺寸和类型了,下一步我们需要加载Bitmap了
        options.inJustDecodeBounds = false;

        Bitmap targetBitmap = BitmapFactory.decodeFile(getBeautyPath(),options);
        ivBeauty.setImageBitmap(targetBitmap);
    }

    private int computeInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int targetW, int targetH) {
        int width = options.outWidth;
        int height = options.outHeight;

        int inSampleSize = 1;
        //判断一下原图的宽高与我们的目标宽高大小,如果原图的长或者宽大于目标宽高才计算
        if (width > targetW || height > targetH) {
            int halfH = height / 2;
            int halfW = width / 2;
            //inSimpleSize的必须是2的指数次幂,所以我们取最可能的inSampleSize的最大值
            while ((halfH / inSampleSize) > targetH && (halfW / inSampleSize) > targetW) {
                inSampleSize *= 2;
            }
        }
        return  inSampleSize;
    }


    private String getBeautyPath() {
        String path = Environment.getExternalStorageDirectory() + "/Download/beauty.jpg";
        return path;
    }


    private void loge(String msg) {
        Log.e(TAG, msg);
    }
}