Android Bitmap史上最详细全解

深度解剖Bitmap

• 一.Bitmap的相关使用
• 二.Bitmap的格式
• 2.1 存储格式
• 2.2 压缩格式
• 三.Bitmap创建方法
• 3.1 Bitmap.Options
• 3.2 BitmapFactory
• 3.3 Bitmap静态方法
• 3.4 创建Bitmap的总结
• 四.常见函数
• 4.1 函数及其参数
• 4.2 综合案例演示
• 五.常见问题
• 5.1 Bitmap与Canvas，View，Drawable的关系
• 5.2 使用Bitmap如何造成内存溢出的？
• 5.3怎么解决或者避免Bitmap内存溢出？
• 5.4Bitmap与Drawable的转换
• 5.4.1 Drawable转换成Bitmap
• 5.4.2 Bitmap转换成Drawable
• 六.小结

一.Bitmap的相关使用

关于Bitmap,之前以为它和Drawable差不多，就是一种图片，直到泪水打湿了我胸前的红领巾，我决定整理一波关于Bitmap的姿势！

Bitmap相关的使用主要有两种：

• 1.给ImageView设置背景
• 2.当做画布来使用

分别对应下面两个方法

imageView.setImageBitmap(Bitmap bm);
 Canvas canvas = new Canvas(Bitmap bm)

二.Bitmap的格式

我们知道Bitmap是位图，是由像素点组成的，这就涉及到两个问题，

• 第一：如何存储每个像素点？
• 第二：怎么压缩像素点？
  

2.1 存储格式

Bitmap有四种存储方式，对应Bitmap.Config中的四个常量

• ALPHA_8:只存储透明度，不存储色值，1个像素点占1个字节
• ARGB_4444:ARGB各用4位存储，1个像素点16位占2个字节
• ARGB_8888:ARGB各用8位存储，1个像素点32位占4个字节
• RGB_565:只存储色值，不存储透明度,默认不透明，RGB分别占5，6,5位，一个像素点占用16位2个字节。

一般情况下，我们不会使用ALPHA_8,他只存储透明度，没啥用处。对于ARGB_4444,它的画质又太感人了，ARGB_8888画质高但是占内存，RGB_565还行，就是不可以设置透明度。
注意以下三点即可：

• 1.一般情况下用ARGB_8888格式存储Bitmap
• 2.ARGB_4444画面惨不忍睹，被弃用
• 3.假如对图片没有透明度要求，可以使用RGB_565,比ARGB_8888节省一半的内存开销

2.2 压缩格式

我们不妨来计算一下，如果一张和手机屏幕大小一样的Bitmap图片，采用ARGB_8888格式存储需要多大的内存！

按照1024*768的屏幕大小来计算，每个像素需要32位也就是4个字节，

result = 1024*768*32B=25165824B=24MB

一张手机屏幕大小的Bitmap图片竟然要24M? 那就不奇怪我的app为什么一直闪退了，只不过用for循环创建了几十个用在滑动列表里面。

所以我们必须要对图片进行压缩呀，压缩格式使用枚举类Bitmap.CompressFormat中，有以下三种：

Bitmap.CompressFormat.JPEG:采用JPEG压缩算法，是一种有损压缩格式，会在压缩过程中改变图像原本质量，画质越差，对原来的图片质量损伤越大，但是得到的文件比较小，而且JPEG不支持透明度，当遇到透明度像素时，会以黑色背景填充。

Bitmap.CompressFormat.PNG:采用PNG算法，是一种支持透明度的无损压缩格式。

Bitmap.CompressFormat.WEBP:WEBP是一种同时提供了有损压缩和无损压缩的图片文件格式，在14<=api<=17时，WEBP是一种有损压缩格式，而且不支持透明度，在api18以后WEBP是一种无损压缩格式，而且支持透明度，有损压缩时，在质量相同的情况下，WEBP格式的图片体积比JPEG小40%，但是编码时间比JPEG长8倍。在无损压缩时，无损的WEBP图片比PNG压缩小26%，但是WEBP的压缩时间是PNG格式压缩时间的5倍。

三.Bitmap创建方法

3.1 Bitmap.Options

想要创建一个Bitmap有很多种方法，其中很多方法都要求传入一个Bitmap.Options，它是什么呢，有什么作用呢？

这个参数的作用非常大，他可以设置Bitmap的采样率，通过改变图片的宽度高度和缩放比例等，以达到减少图片像素数的目的，一言以蔽之，通过设置这个参数我们可以很好的控制显示和使用Bitmap。实际开发过程中，可以灵活设置该值，以降低OOM发生的概率。

介绍几个重要的成员变量

• inJustDecodeBounds:boolean类型，设为true时，无需要把图片加载入内存就可以获取图片的高度，宽度和图片的MIME类型。
  高度通过options.outWidth获取 宽度通过options.outHeight获取
  MIME通过options.outMineType获取

• inSampleSize:这个字段表示采样率，打个比方说，设置为4，则是从原本图片的四个像素中取一个像素作为结果返回。其余的都被丢弃。可见，采样率越大，图片越小，失真越严重。 如何计算采样率呢？看一下这段代码你就会明白

public int getSampleSize(BitmapFactory.Options options , int dstWidth,int dstHeight){
        //dstWidth:表示目前ImageView的宽度
        //dstHeight:表示目标ImageView的高度
        //option中获取bitmap图片的信息
        int  rawWidth = options.outWidth;
        int  rawHeight = options.outHeight;
        int sampleSize=1;
        if(rawWidth>dstWidth||rawHeight>dstHeight){
            float ratioHeight = (float) (rawHeight/dstHeight);
            float ratioWidth = (float) (rawWidth/dstWidth);
            sampleSize = (int) Math.min(rawHeight, ratioWidth);
        }
        return sampleSize;
    }

为了更清楚的介绍下面的知识，先补充几点：

1. 不同名称的资源文件夹是为了适配不同的屏幕分辨率的，当屏幕分辨率与文件所在资源文件夹对应的分辨率相等时，直接使用图片，不需要进行放缩。
2. 当屏幕分辨率与图片所在文件夹所对应的分辨率不同时，会进行缩放，缩放比例是屏幕分辨率/文件夹所对应的分辨率。
3. 从本地文件中加载图片时，不会对图片进行缩放噢。

inScald:这个参数表示，在可以缩放时，是否对当前文件进行放缩，如果设置为false就不放缩。设置为true，则会根据文件夹分辨率和屏幕分辨率进行动态缩放。

inPreferredConfig:这个参数是用来设置像素的存储格式的。

关于Options就介绍这几个关键的字段，下面进入重头戏，创建Bitmap。

3.2 BitmapFactory

BitmapFactory提供了多种创建bitmap的静态方法

//从资源文件中通过id加载bitmap
//Resources res:资源文件，可以context.getResources()获得
//id:资源文件的id，如R.drawable.xxx
public static Bitmap decodeResources(Resources res,int id)
//第二种只是第一种的重载方法，多了个Options参数
public static Bitmap decodeResources(Resources res,int id,Options opt)

//传入文件路径加载，比如加载sd卡中的文件
//pathName:文件的全路径名
public static Bitmap decodeFile(String pathName);
public static Bitmap decodeFile(String pathName,Options opt);

//从byte数组中加载
//offset:对应data数组的起始下标
//length:截取的data数组的长度
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data,int offset , int length);
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data,int offset , int length,Options opt);

//从输入流中加载图片
//InputStream is:输入流
//Rect outPadding:用于返回矩形的内边距
public static Bitmap decodeStream(InputStream is);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is,Rect outPadding,Options opt);

//FileDescriptor :包含解码位图的数据文件的路径
//通过该方式从路径加载bitmap比decodeFile更节省内存，原因不解释了。
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd,Rect outPadding,Options opt);

平时用这些函数都是糊里糊涂的，今天整理了一遍发现其实有规律可寻，也更加清楚了。

3.3 Bitmap静态方法

//width和height是长和宽单位px,config是存储格式
static Bitmap createBitmap(int width , int height Bitmap.Config config)
// 根据一幅图像创建一份一模一样的实例
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm)
//截取一幅bitmap，起点是（x，y）,width和height分别对应宽高
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height)
//比上面的裁剪函数多了两个参数，Matrix:给裁剪后的图像添加矩阵 boolean filter:是否给图像添加滤波效果
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height，Matrix m,boolean filter);
//用于缩放bitmap,dstWidth和dstHeight分别是目标宽高
createScaledBitmap(Bitmap bm,int dstWidth,int dstHeight,boolean filter)

3.4 创建Bitmap的总结

1.加载图像可以使用BitmapFactory和Bitmap.create系列方法
2.可以通过Options实现缩放图片，获取图片信息，配置缩放比例等功能
3.如果需要裁剪或者缩放图片，只能使用create系列函数
4.注意加载和创建bitmap事通过try catch捕捉OOM异常

四.常见函数

4.1 函数及其参数

copy(Config config,boolean isMutable)
//根据原图像创建一个副本，但可以指定副本的像素存储格式
//参数含义。
//  config:像素在内存中的存储格式，但可以指定副本的像素存储格式
//  boolean isMutable:新建的bitmap是否可以修改其中的像素值

extractAlpha()
//主要作用是从bitmap中获取Alpha值，生成一幅只有Alpha值得图像，存储格式是ALPHA_8

getByteCount()//获取bitmap的字节数

recycle()://不用的bitmap必须要及时回收，以免造成oom

isRecycled()//判断bitmap是否被回收，被收回不可使用会造成crash

4.2 综合案例演示

String items[] = {"copy","extractAlpha 1","extractAlpha 2","bitmap大小","recycle","isRecycled()"};
        ArrayAdapter<String> adapter = new ArrayAdapter<>(this, android.R.layout.simple_spinner_item,items);
        adapter.setDropDownViewResource(android.R.layout.simple_spinner_dropdown_item);
        spinner.setAdapter(adapter);
        spinner.setOnItemSelectedListener(new AdapterView.OnItemSelectedListener() {
            @Override
            public void onItemSelected(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) {
                switch (position){
                    case 0:
                        //copy
                        Bitmap bm = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Bitmap copy = bm.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, true);
                        imageView.setImageBitmap(copy);
                        bm.recycle();
                        break;
                    case 1:
                        //extractAlpha 不带参数
                        Bitmap bp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Bitmap alpha = bp.extractAlpha();
                        imageView.setImageBitmap(alpha);
                        bp.recycle();
                        break;
                    case 2:
                        //extractAlpha 带参数
                        Bitmap bp1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Paint paint = new Paint();
                        BlurMaskFilter blurMaskFilter = new BlurMaskFilter(6, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL);
                        paint.setMaskFilter(blurMaskFilter);
                        int[] offsetXY = new int[2];
                        Bitmap alpha1 = bp1.extractAlpha(paint, offsetXY);
                        imageView.setImageBitmap(alpha1);
                        break;
                    case 3:
                        //获取bitmap大小
                        Bitmap b = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "图片大小为："+b.getByteCount()+"字节", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        break;
                    case 4:
                        //回收bitmap
                        Bitmap b1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        b1.recycle();
                        if(b1.isRecycled()){
                            Toast.makeText(getApplicationContext(), "已经被回收", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        }
                        //isRecycled()判断是否被回收
                        break;
                }

            }

            @Override
            public void onNothingSelected(AdapterView<?> parent) {

            }
        });

五.常见问题

5.1 Bitmap与Canvas，View，Drawable的关系

1.我们在创建一个Canvas时，可以传入一个Bitmap，Paint在Canvas上的绘制实际上就是绘制在Bitmap对象上的。

2.我们自定义空间所显示的View也是通过Canvas中的Bitmap来显示的。

3.Drawable在内存占用和绘制速度这两个非常关键的点上胜过Bitmap.

5.2 使用Bitmap如何造成内存溢出的？

个人认为，Bitmap容易造成内存溢出是由于位图较大，一张屏幕大小的ARGB_8888存储格式的图片竟然有24M,如果有几个这种量级的图片在内存中，并且没有及时回收，那会非常容易造成OOM

5.3怎么解决或者避免Bitmap内存溢出？

1.我们可以对位图进行压缩，压缩手段有PNG,JPEG,WEBP
2.对不使用的Bitmap一定要及时回收。
3.在创建Bitmap时使用try catch步骤OOM异常，使程序更健壮，即使发生了OOM也不会闪退，造成不好的使用体验.

5.4Bitmap与Drawable的转换

5.4.1 Drawable转换成Bitmap

public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable) {  
        // 取 drawable 的长宽  
        int w = drawable.getIntrinsicWidth();  
        int h = drawable.getIntrinsicHeight();  
  
        // 取 drawable 的颜色格式  
        Bitmap.Config config = drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE ? Bitmap.Config.ARGB_8888  
                : Bitmap.Config.RGB_565;  
        // 建立对应 bitmap  
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, config);  
        // 建立对应 bitmap 的画布  
        Canvas canvas = new Canvas(bitmap);  
        drawable.setBounds(0, 0, w, h);  
        // 把 drawable 内容画到画布中  
        drawable.draw(canvas);  
        return bitmap;  
    }

5.4.2 Bitmap转换成Drawable

Bitmap bm=Bitmap.createBitmap(xxx); 
BitmapDrawable bd= new BitmapDrawable(getResource(), bm);

六.小结

以前使用bitmap全靠cv，现在掌握了这么多知识，bitmap随便用都不会出现问题，妈妈再也不用担心我内存溢出，太棒了！

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