Bitmap精炼详解第（一）节：Bitmap解析和加载

一、前期基础知识储备

Android XML绘图技能第三讲：Bitmap位图分析，由于Bitmap的用法较Shape形状和Selector状态选择器而言要复杂的多，所以在此单独列为一个系列，集中讲解Bitmap开发中常见的知识点。

（1）Bitmap定义：上官方文档（比较尴尬 文档里没有多少东西）

Bitmap

public finalclass Bitmap

extendsObject implements Parcelable

java.lang.Object

   ↳       android.graphics.Bitmap

Bitmap百科秀一波：Bitmap（位图文件），扩展名可以是.bmp或者.dib。位图是Windows标准格式图形文件，它将图像定义为由点(像素)组成，每个点可以由多种色彩表示，包括2、4、8、16、24和32位色彩。看不懂吗？想象一下你以前测红绿色盲的时候，王医生拿给你看的那张红红绿绿小动物数字交通工具的图，那就是一个位图图片，由一个个像素组成。位图文件图像效果好，但是非压缩格式的，需要占用较大存储空间，不利于在网络上传送。

（2）Bitmap的作用：Bitmap在Android中指的是一张图片，可以是png，也可以是jpg等其他图片格式。说是Android系统中图像处理中最重要的类，可以实现图像的剪切，旋转，旋转操作，并可以指定格式保存图像文件。

（3）Bitmap的使用场景举例：这里举几个常用APP，来引导读者理解Bitmap的场景：

①优快云的换头像功能，用户可以选择从相册里选取，也可以选择从相机中拍一张；

②W3CSchool的内置默认头像功能，类似的还有很多比如知乎、牛客、网易公开课等等；

③爱壁纸、百度壁纸等壁纸软件中的一张张图片加载。

软件里的头像功能是一个APP的头等大事，因为这是让用户产生归属感的最直接方式，04年QQ的火热和它的头像、签名、爱好、标签功能密不可分，这是一个人和这个这个账号的纽带，是最直接的印象。所以每个应用程序都对头像功能十分看重，而APP中能够处理头像图片、比如大小、形状、边框等等依靠的就是Bitmap。

二、Bitmap开发常用项

Bitmap涉及的知识点比较多，也比较杂，这里读者根据开发中的运用情况，列出了Bitmap的常用项，开发中最多打交道的内容：（1）图片加载；（2）图片高效加载；（3）图片压缩；（4）内存优化；（5）一些其他用法。

这里本讲的内容首先Bitmap的基础用法——图片的加载、高效加载、图片压缩

（1）Bitmap的加载

BitmapFactory类，Bitmap加载离不开BitmapFactory类，关于BitmapFactory官方介绍：Creates Bitmap objects from various sources, including files,streams, and byte-arrays. BitmapFactory类共提供了四类方法用来加载Bitmap：

①decodeFile 从文件系统（SD卡）加载

a. 通过Intent打开本地图片或照片

b. 在onActivityResult中获取图片uri

c. 根据uri获取图片的路径

d. 根据路径解析bitmap:Bitmap bm =BitmapFactory.decodeFile(sd_path)

②decodeResource 以R.drawable.xxx的形式从本地资源中加载

Bitmap bm =BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.aaa);

③decodeStream 从输入流加载

a.开启异步线程去获取网络图片

b.网络返回InputStream

c.解析：Bitmap bm =BitmapFactory.decodeStream(stream),这是一个耗时操作，要在子线程中执行

④decodeByteArray 从字节数组中加载

a.开启异步线程去获取网络图片

b.网络返回InputStream

c. 把InputStream转换成byte[]

d. 解析：Bitmap bm= BitmapFactory.decodeByteArray(myByte,0,myByte.length);

小结：Bitmap的4种基础加载方式都很简单，但是实际开发中要考虑很多问题，所以不能直接使用基本的加载方式，下面我们就开始学习Bitmap的高效加载。

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（2）Bitmap的高效加载

前文讲过，Android中的Bitmap就是一张张的JPG/PNG的图片，图片有大小之分，难道加载Bitmap不用管图片的大小吗？参见笔者之前的一篇报错文章《Error:Execution failed for task':app:processDebugResources'.个人已解决》，就可以知道，这篇文章的报错的原因就是Bitmap太大了，不能加载出来，所以报错。除了上述错误，Bitmap开发中最常见的错误，就是造成内存泄漏，内存泄漏后最终导致内存溢出，即OOM错误，然后程序崩溃。这是非常严重的错误，我们在开发中要极力避免，多以学习高效加载就尤为重要了。

如何高效的加载Bitmap呢？——对一个图片进行采样缩放

其实核心思想也很简单，那就是采用BitmapFactory.Options来加载所需尺寸的图片。这里假设通过ImageView来显示图片，很多时候ImageView并没有图片的原始尺寸那么大，这个时候把整个图片加载起来后再设给ImageView,这显然是没有必要的，因为ImageView并没有办法显示原始的图片。通过BitmapFactory.Options就可以按一定的采样率来缩小并且加载的图片，将缩小后的图片在ImageView显示，这样能降低内存占用从而一定程度上避免OOM，提高了Bitmap的加载时的性能。BitmapFactory提供的加载图片的四类方法都支持BitmapFactory.Options参数，通过他们就可以很方便对一个图片进行采样缩放。

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摘自《Android开发艺术探索》：“通过BitmapFactory.Options来缩放图片，主要利用了他的inSampleSize参数，即采样率。当inSampleSize为1时，采样后的图片大小为原始图片的原始大小；当imSampleSize大于1时，比如为2，那么采样后的图片其宽/高均为原图大小的1/2，而像素为原图的1/4，其占有的内存大小也为原图的1/4.拿一张1024*1024像素的图片来说，假定采用ARGB8888格式存储，那么他占有的内存为1024*1024*4，即4MB，如果imSampleSIze为2，那么采样后的图片其内存占用只有512*512*4，即1MB。可以发现采样率imSampleSize必须是大于1的整数才会有缩小的效果，并且采样率同时作用于宽、高，这导致缩放后的图片大小以采用率的2次方递减，即缩放比例为1/(imSamolSize的2次方)，比如inSamoleSize为4，那么缩放比例就是1/16。例外最新的官方文档指出，imSampleSize的取值应该总是为2的指数，比如1，2,4,8,16等等。如果外界传递给系统的inSamoleSize不为2的指数，那么系统会向下取整并选择最接近的2的指数来代替，比如2，系统会选择2来代替，但是经过验证发现这个结论并非在所有的Android版本上都成立，因此这只是一个建议。”

看完上段话之后，接下来考虑一下实际的情况，比如ImageView的大小是100*100，而图片的原始大小为200*200，那么只需要将采样率imSampleSize设为2即可。但是如果图片大小为200*300？这个时候采样率还应该选择2，这样缩放后的图片大小为100*150像素，仍然是适合ImageView的，如果采样率为3，那么缩放后的图片大小就会小于ImageView所期望的大小，这样图片会被拉伸从而导致模糊不清。所以设置最适合的采样率imSampleSize值尤为关键。

其实正如前文所讲，“高效加载很简单”，简单就简单在采样率imSampleSize值获取比较简单，主要有以下四步：

①     BitmapFactoryFactory.Optiobs的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片；

②     从BitmapFactory.Options中取出图片的原始宽高信息，它们对应于outWidth和outHeight参数；

③     根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize；（关键步骤）

④     将BirmipFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为false，然后重新加载图片。

经过上面4个步骤，加载出的图片就是最终缩放后的图片，注意：既完成了缩放也完成了加载。这里说一下inJustDecodeBounds参数，当此参数设为true时，ButmaoFactory只会解析图片的原始宽/高信息，并不会真正的加载图片，所以这个操作是轻量级的，返回值也不再是一个Bitmap对象，而是null。虽然Bitmap是null了，但是BitmapFactory.Options的outWidth、outHeight和outMimeType属性都会被赋值。这个技巧让我们可以在加载图片之前就获取到图片的长宽值和MIME类型，从而根据情况对图片进行压缩。

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这里以decodeResource为例，进行重写，得到适配View大小的采样率：

public static Bitmap decodeSampleBitmapFronResource(Resources res,int resId,  
            int reqWidth,int reqHeight){  
        final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();  
        options.inJustDecodeBounds = true;  
        BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);  
          
        //Calculate inSampleSize  
        options.inSampleSize = calculateInSampSize(options,reqWidth,reqHeight);  
          
        //Decode bitmap with inSampleSize set  
        options.inJustFecodeBounds = false;  
        return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);  
    }  
      
    public static int calculateInSampleSize(  
            BitmapFactory.Options options,int reqWidth,int reqHeight){  
        //Raw height and width of image  
        final int height = options.outHeight;  
        final int width = options.outWidth;  
        int inSampleSize = 1;  
          
        if(height > reqHeight || width > reqWidth){  
            final int halfHeight = height/2;  
            final int halfWidth = width/2;  
            //Calculate the largest inSampleSize value that is a power of 2 and  
            //keep both  
            //height nd width larger than the requested height and width  
            while((halfHeight/inSampleSize)>=reqHeight&&  
                    (halfWidth/inSampleSize)>=reqWidth){  
                inSampleSize *=2;  
                  
            }  
        }  
        return inSampleSize;  
    }

重写之后ImageView进行调用，比如ImageView所期望的图片大小为200*200像素，下面的代码非常简单地将任意一张图片压缩成200*200的缩略图，并在ImageView上展示。

imageView.setImageBitmap(  
            decodeSampledBitmapFromResource(getResources(),R.id.myimage,200,200));  

小结：上面高效加载和ImageView调用的代码可以作为模板代码，除了BitmapFactory的decodeResource方法，其他三个decode系列的方法也是支持采样加载的，并且处理方式也是类似的（但是decodeStream方法比较特殊）