高效使用Bitmaps(一) 大Bitmap的加载

2016/01/14 14:39
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我们常常提到的“Android程序优化”,通常指的是性能和内存的优化,即:更快的响应速度,更低的内存占用。Android程序的性能和内存问题,大部分都和图片紧密相关,而图片的加载在很多情况下很用到Bitmap(位图)这个类。而由于Bitmap自身的特性(将每个像素的属性全部保存在内存中),导致稍有不慎就会创建出一个占用内存非常大的Bitmap对象,从而导致加载过慢,还会有内存溢出的风险。所以,Android程序要做优化,Bitmap的优化是必不可少的一步。

 高效使用Bitmaps有什么好处?

我们常常提到的“Android程序优化”,通常指的是性能和内存的优化,即:更快的响应速度,更低的内存占用。Android程序的性能和内存问题,大部分都和图片紧密相关,而图片的加载在很多情况下很用到Bitmap(位图)这个类。而由于Bitmap自身的特性(将每个像素的属性全部保存在内存中),导致稍有不慎就会创建出一个占用内存非常大的Bitmap对象,从而导致加载过慢,还会有内存溢出的风险。所以,Android程序要做优化,Bitmap的优化是必不可少的一步。

需要对Bitmap进行优化的情形

首先请看一行代码:

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mImageView.setImageResource(R.drawable.my_image);

这是一行从资源文件中加载图片到ImageView的代码。通常这段代码没什么问题,但有些情况下,你需要对这段代码进行优化。例如当图片的尺寸远远大于ImageView的尺寸时,或者当你要在一个ListView或GridView中批量加载一些大小未知的图片时。实际上,以上这行代码会在运行时使用BitmapFactory.decodeStream()方法将资源图片生成一个Bitmap,然后由这个Bitmap生成一个Drawable,最后再将这个Drawable设置到ImageView。由于在过程中生成了Bitmap,因此如果你使用的图片过大,就会导致性能和内存占用的问题。另外,需要优化的情形不止这一种,这里就不再列举。

下面分步说明使用代码来减小Bitmap的尺寸从而达到减小内存占用的方法:

1. 获取原图片尺寸

通常,我们使用BitmapFactory.decodeResource()方法来从资源文件中读取一张图片并生成一个Bitmap。但如果使用一个BitmapFactory.Options对象,并把该对象的inJustDecodeBounds属性设置为true,decodeResource()方法就不会生成Bitmap对象,而仅仅是读取该图片的尺寸和类型信息:


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BitmapFactory.Options options =newBitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds =true;
BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options);
intimageHeight = options.outHeight;
intimageWidth = options.outWidth;
String imageType = options.outMimeType;

2. 根据原图尺寸和目标区域的尺寸计算出合适的Bitmap尺寸

BitmapFactory.Options类有一个参数inSampleSize,该参数为int型,他的值指示了在解析图片为Bitmap时在长宽两个方向上像素缩小的倍数。inSampleSize的默认值和最小值为1(当小于1时,解码器将该值当做1来处理),且在大于1时,该值只能为2的幂(当不为2的幂时,解码器会取与该值最接近的2的幂)。例如,当inSampleSize为2时,一个2000*1000的图片,将被缩小为1000*500,相应地,它的像素数和内存占用都被缩小为了原来的1/4:

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publicstaticintcalculateInSampleSize(
            BitmapFactory.Options options,intreqWidth,intreqHeight) {
    // 原始图片的宽高
    finalintheight = options.outHeight;
    finalintwidth = options.outWidth;
    intinSampleSize =1;
 
    if(height > reqHeight || width > reqWidth) {
 
        finalinthalfHeight = height /2;
        finalinthalfWidth = width /2;
 
        // 在保证解析出的bitmap宽高分别大于目标尺寸宽高的前提下,取可能的inSampleSize的最大值
        while((halfHeight / inSampleSize) > reqHeight
                && (halfWidth / inSampleSize) > reqWidth) {
            inSampleSize *=2;
        }
    }
 
    returninSampleSize;
}

3. 根据计算出的inSampleSize生成Bitmap 

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publicstaticBitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res,intresId,
        intreqWidth,intreqHeight) {
 
    // 首先设置 inJustDecodeBounds=true 来获取图片尺寸
    finalBitmapFactory.Options options =newBitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds =true;
    BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
 
    // 计算 inSampleSize 的值
    options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);
 
    // 根据计算出的 inSampleSize 来解码图片生成Bitmap
    options.inJustDecodeBounds =false;
    returnBitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}

这里有一点要注意,就是要在第二遍decode之前把inJustDecodeBounds设置回false。

4. 调用以上的decodeSampledBitmapFromResource方法,使用自定尺寸的Bitmap

如果你要将一张大图设置为一个100*100的缩略图,执行以下代码:

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mImageView.setImageBitmap(decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.id.myimage,100,100));

到此,使用decodeResource()方法将一个大图解析为小尺寸bitmap的应用就完成了。同理,还可以使用decodeStream(),decodeFile()等方法做相同的事,原理是一样的。

延伸:一个Bitmap到底占用多大内存?系统给每个应用程序分配多大内存?

· Bitmap占用的内存为:像素总数 * 每个像素占用的内存。在Android中,Bitmap有四种像素类型:ARGB_8888、ARGB_4444、ARGB_565、ALPHA_8,他们每个像素占用的字节数分别为4、2、2、1。因此,一个2000*1000的ARGB_8888类型的Bitmap占用的内存为2000*1000*4=8000000B=8MB。

· Android根据设备屏幕尺寸和dpi的不同,给系统分配的单应用程序内存大小也不同,具体如下表(表格取自Android 4.4 Compatibility Definition Document (CDD)):

 

 屏幕尺寸  DPI  应用内存
 small / normal / large  ldpi / mdpi  16MB
 small / normal / large  tvdpi / hdpi  32MB
 small / normal / large  xhdpi  64MB
 small / normal / large  400dpi  96MB
 small / normal / large  xxhdpi  128MB
 xlarge  mdpi  32MB
 xlarge  tvdpi / hdpi  64MB
 xlarge  xhdpi  128MB
 xlarge  400dpi  192MB
 xlarge  xxhdpi  256MB
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