Android屏幕适配讲解和实战

最新推荐文章于 2025-02-24 15:19:51 发布

龙腾腾

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分类专栏： Android版本和机型适配文章标签： android

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA

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本文深入解析屏幕适配的必要性，探讨dpi、ppi与dp之间的关系，以及它们如何影响不同设备上的显示效果。提出了以宽度或高度适配的思路，并提供了一种具体的适配方案，确保设计图在各种设备上的一致显示。

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本文是基于字节跳动的文章整理的，原文链接如下：
https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA
也整合了很多其他的大佬的文章和自己查看源码，文章后面有附录的文章，可以看看。

一、为什么要屏幕适配

基础：
1、dpi：屏幕像素密度，指的是在系统软件上指定的单位尺寸的像素数量，它往往是写在系统出厂配置文件的一个固定值；
2、ppi：也是屏幕像素密度，但这个是物理上的概念，它是客观存在的不会改变。dpi是软件参考了物理像素密度后，人为指定的一个值，这样保证了某一个区间内的物理像素密度在软件上都使用同一个值；
3、dp加上自适应布局和weight比例布局能解决90%的适配问题。因为并不是所有的1080P的手机dpi都是480，比如Google 的Pixel2（1920*1080）的dpi是420；
4、宽高限定符适配：穷举市面上所有的Android手机的宽高像素值，设定一个基准的分辨率，其他分辨率都根据这个基准分辨率来计算，在不同的尺寸文件夹内部，根据该尺寸编写对应的dimens文件。但其有一个致命的缺陷，那就是需要精准命中才能适配，App包体积也会变大

为什么要屏幕适配：
不管我们在布局文件里面用的是什么单位，最后都会转换为px，这是Android的标准单位。我们就先来看看dp是如何转化为px的，代码如下：

 public static float applyDimension(int unit, float value,
                                       DisplayMetrics metrics)
    {
        switch (unit) {
        case COMPLEX_UNIT_PX:
            return value;
        case COMPLEX_UNIT_DIP:
            return value * metrics.density;
        case COMPLEX_UNIT_SP:
            return value * metrics.scaledDensity;
        case COMPLEX_UNIT_PT:
            return value * metrics.xdpi * (1.0f/72);
        case COMPLEX_UNIT_IN:
            return value * metrics.xdpi;
        case COMPLEX_UNIT_MM:
            return value * metrics.xdpi * (1.0f/25.4f);
        }
        return 0;
    }

关注dp转换为px这一项,来看value * metrics.density这一项，value是我们写布局时候的dp值，metrics.density跟踪代码就是context.getResources().getDisplayMetrics().density,而density=densityDpi/160,也就是density是屏幕密度dpi和160的一个比值，到这里就能知道，px转化为dp和屏幕密度dpi有关。

android中的dp在渲染前会将dp转为px，计算公式：

px = density * dp;

density = dpi / 160;

px = dp * (dpi / 160);

而dpi是根据屏幕真实的分辨率和尺寸来计算的，每个设备都可能不一样的。

屏幕尺寸、分辨率、像素密度三者关系:
通常情况下，一部手机的分辨率是宽x高，屏幕大小是以寸为单位，那么三者的关系是：
在这里插入图片描述举个例子：屏幕分辨率为：1920*1080，屏幕尺寸为5吋的话，那么dpi为440。

在这里插入图片描述

这样会存在什么问题呢？
假设我们UI设计图是按屏幕宽度为360dp来设计的，那么在上述设备上，屏幕宽度其实为1080/(440/160)=392.7dp，也就是屏幕是比设计图要宽的。这种情况下，即使使用dp也是无法在不同设备上显示为同样效果的。同时还存在部分设备屏幕宽度不足360dp，这时就会导致按360dp宽度来开发实际显示不全的情况。

而且上述屏幕尺寸、分辨率和像素密度的关系，很多设备并没有按此规则来实现，因此dpi的值非常乱，没有规律可循，从而导致使用dp适配效果差强人意。

二、适配思路

首先来梳理下我们的需求，一般我们设计图都是以固定的尺寸来设计的。比如以分辨率1920px * 1080px来设计，以density为3来标注，也就是屏幕其实是640dp * 360dp。如果我们想在所有设备上显示完全一致，其实是不现实的，因为屏幕高宽比不是固定的，16:9、4:3甚至其他宽高比层出不穷，宽高比不同，显示完全一致就不可能了。但是通常下，我们只需要以宽或高一个维度去适配，比如我们Feed是上下滑动的，只需要保证在所有设备中宽的维度上显示一致即可，再比如一个不支持上下滑动的页面，那么需要保证在高这个维度上都显示一致，尤其不能存在某些设备上显示不全的情况。同时考虑到现在基本都是以dp为单位去做的适配，如果新的方案不支持dp，那么迁移成本也非常高。

因此，总结下大致需求如下：

1、支持以宽或者高一个维度去适配，保持该维度上和设计图一致；

2、支持dp和sp单位，控制迁移成本到最小。

找兼容突破口

从dp和px的转换公式：px = dp * density

可以看出，如果设计图宽为360dp，想要保证在所有设备计算得出的px值都正好是屏幕宽度的话，我们只能修改 density 的值。

通过阅读源码，我们可以得知，density 是 DisplayMetrics 中的成员变量，而 DisplayMetrics 实例通过 Resources#getDisplayMetrics 可以获得，而Resouces通过Activity或者Application的Context获得。

先来熟悉下 DisplayMetrics 中和适配相关的几个变量：

DisplayMetrics#density 就是上述的density

DisplayMetrics#densityDpi 就是上述的dpi

DisplayMetrics#scaledDensity 字体的缩放因子，正常情况下和density相等，但是调节系统字体大小后会改变这个值

那么是不是所有的dp和px的转换都是通过 DisplayMetrics 中相关的值来计算的呢？

首先来看看布局文件中dp的转换，最终都是调用 TypedValue#applyDimension(int unit, float value, DisplayMetrics metrics) 来进行转换:

public static float applyDimension(int unit, float value,
                                   DisplayMetrics metrics)
{
    switch (unit) {
    case COMPLEX_UNIT_PX:
        return value;
    case COMPLEX_UNIT_DIP:
        return value * metrics.density;
    case COMPLEX_UNIT_SP:
        return value * metrics.scaledDensity;
    case COMPLEX_UNIT_PT:
        return value * metrics.xdpi * (1.0f/72);
    case COMPLEX_UNIT_IN:
        return value * metrics.xdpi;
    case COMPLEX_UNIT_MM:
        return value * metrics.xdpi * (1.0f/25.4f);
    }
    return 0;
}

这里用到的DisplayMetrics正是从Resources中获得的。

再看看图片的decode，BitmapFactory#decodeResourceStream方法:

 @Nullable
    public static Bitmap decodeResourceStream(@Nullable Resources res, @Nullable TypedValue value,
            @Nullable InputStream is, @Nullable Rect pad, @Nullable Options opts) {
        validate(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);
    }

可见也是通过 DisplayMetrics 中的值来计算的。

当然还有些其他dp转换的场景，基本都是通过 DisplayMetrics 来计算的，这里不再详述。因此，想要满足上述需求，我们只需要修改 DisplayMetrics 中和 dp 转换相关的变量即可。

三、具体方案

下面假设设计图宽度是360dp，以宽维度来适配。

那么适配后的 density = 设备真实宽(单位px) / 360，接下来只需要把我们计算好的 density 在系统中修改下即可，代码实现如下：

在这里插入图片描述同时在 Activity#onCreate 方法中调用下。代码比较简单，也没有涉及到系统非公开api的调用，因此理论上不会影响app稳定性。

字体的适配

在上面的适配中，我们忽略了DisplayMetrics#scaledDensity的特殊性，将DisplayMetrics#scaledDensity和DisplayMetrics#density设置为同样的值，从而某些用户在系统中修改了字体大小失效了，但是我们还不能直接用原始的scaledDensity，直接用的话可能导致某些文字超过显示区域，因此我们可以通过计算之前scaledDensity和density的比获得现在的scaledDensity，方式如下：

在这里插入图片描述如果在系统设置中切换字体，再返回应用，字体并没有变化。于是还得监听下字体切换，调用 Application#registerComponentCallbacks 注册下 onConfigurationChanged 监听即可。