Android朝花夕拾-介绍Bimap

这篇文章来介绍下安卓中操作图片的 API: Bitmap

Bitmap的本质：
位图，即用一些位存储图片数据的一种数据结构。
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首先，我们用画笔画了一个48*48的图片，保存成bmp格式。

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这里windows画笔只有四种位图格式可选，我们选24位位图。

查看这个文件的属性，发现大小为 6966 byte。

让我们猜测下Bitmap的数据结构。

根据保存的格式：24位位图，推测每一个像素要使用24位(bit)来存储，也就是3个字节（3*8bit）。
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那么48x48大小的图片需要的存储空间为 48x48x3 = 6912字节与windows系统提供的大小差不多。
多出来的字节数可能是文件的其他信息占用的。

接下来，进入正题：Android的Bitmap API

官方对它没有过多介绍。还是通过使用来认识。

Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(96,96, Bitmap.Config.ARGB_8888);

Bitmap的createBitmap可以创建一个bitmap。这里创建了一个96x96像素大小的bitmap。
查看一下新创建的bitmap所占用的内存大小,使用getByteCount()：

Toast.makeText(this,bitmap.getByteCount()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();

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弹出的toast显示，这个bitmap实例占用36864 字节。

createBitmap()方法使用宽，高，以及Config三个参数生成bitmap。Config表明了bitmap存储空间大小：

ALPHA_8 :单色，
RGB_565：每个像素两字节，没有透明度信息，
ARGB_4444：过时-不推荐使用，
ARGB_8888：每个像素4字节，视觉效果拔群
RGBA_F16：每个像素8字节，用于显示带HDR效果的酷炫图片。

之前使用ARGB_8888创建了一个96x96 像素的bitmap实例，占用内存大小:96x96x4字节 = 36864 字节。

Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(96,96, Bitmap.Config.RGB_565);

如果改成RGB_565,则占用内存为：
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可见，比ARGB_8888减少了一半。但是没有存储透明度通道的信息。

还记得文章开头用画笔创建的一个bmp文件吗，我们把它放到手机存储卡里，加载成Bitmap。把这个文件拷贝到了手机内存的这个根目录。

然后使用BitmapFactory的decodeFile()来把这个文件加载为Bitmap的一个实例。并显示占用内存大小。（单位为字节）;

        Bitmap fileBmp = BitmapFactory.decodeFile(Environment.getExternalStorageDirectory()
                +"/48px.bmp");
        Toast.makeText(this,fileBmp.getByteCount()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();

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可以看到，这个48x48的图片所占内存为9216字节，可以推算出,Bitmap的decodeFile()默认使用ARGB_8888这个模式将文件加载为bitmap。与创建时这个文件使用的存储格式没有关系（创建时使用windows画笔，存储成24位（每像素3字节，总共6912字节））。

源码中decodeFile内容如下：

    public static Bitmap decodeFile(String pathName) {
        return decodeFile(pathName, null);
    }

    public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) {
        validate(opts);	                                                //1opts为空，不做任何操作
        Bitmap bm = null;
        InputStream stream = null;
        try {
            stream = new FileInputStream(pathName);
            bm = decodeStream(stream, null, opts);                      //2最终调用原生方法返回bitmap
        } 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;
    }

Bitmap是一种无压缩方式的图像存储结构，来看下面的例子：
下面是一张网上下载的200x200的jpg格式图片文件名为200x200.jpg
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大小为

我们同样把这个文件放入手机存储卡中，使用加载为Bitmap实例。
并看加载后的bitmap占多少内存。

        Bitmap fileBmp = BitmapFactory.decodeFile(Environment.getExternalStorageDirectory()
                +"/200x200.jpg");
        Toast.makeText(this,fileBmp.getByteCount()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();

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结果发现，最终占用了160k字节，比原始文件大了10倍。

我们的activity布局文件中，有一个imageview,大小为96x96，现在将这个160k的bitmap设置给这个imageview作为内容显示出来。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<android.support.constraint.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto">

    <ImageView
        android:background="@color/colorAccent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintStart_toStartOf="parent"
        app:layout_constraintEnd_toEndOf="parent"
        android:id="@+id/image"
        android:layout_width="96dp"
        android:layout_height="96dp" />
</android.support.constraint.ConstraintLayout>

        Bitmap fileBmp = BitmapFactory.decodeFile(Environment.getExternalStorageDirectory()
                +"/200x200.jpg");
        Toast.makeText(this,fileBmp.getByteCount()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();
        imageView.setImageBitmap(fileBmp);	//imageView是布局中的imageView控件

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我们的控件只有96的宽高，但加载了200x200的bitmap,浪费了内存，有没有办法优化呢？

答案是肯定的，BitmapFactory提供了重载方法用来decodeFile。

可以设置一个Options对象对图像加载进行配置。Options的inSampleSize字段表示加载时要以几倍的比率减少
bitmap的尺寸，如2，就会返回一个一半尺寸的bitmap对象。官方推荐这个值是2的倍数。

完整代码如下：

        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inJustDecodeBounds = true;					           //通知加载时只加载图像信息，不真正加载图像，以取得原始宽高
        BitmapFactory.decodeFile(Environment.getExternalStorageDirectory()
                +"/200x200.jpg",options);
        options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options,96,96);   //options里存放了原始宽高，结合需要的宽高参数进行计算inSampleSize
        //并设置给options
        options.inJustDecodeBounds = false;                            //接下来真正加载图片，将inJustDecodeBounds置为false
        Bitmap fileBmp = BitmapFactory.decodeFile(Environment.getExternalStorageDirectory()
                +"/200x200.jpg",options);                                      //用设置了inSampleSize值的option真正加载图像bitmap
        imageView.setImageBitmap(fileBmp);
        Toast.makeText(this,fileBmp.getByteCount()+"",Toast.LENGTH_SHORT).show();

	//根据原始bitmap参数与实际的尺寸计算缩小倍率
    public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options,int requestWidth,int requestHeight){

        int inSampleSize = 1;			//缩小倍率初始值

        int width = options.outWidth;
        int height = options.outHeight;
        if(width>requestWidth||height>requestHeight){
            int halfWidth = width/2;
            int halfHeight = height/2;				//计算原始尺寸的一半，是为了保证下一次计算后，原始尺寸缩小inSimpleSize倍后
            										//计算结果仍然大于所需尺寸，也就是最终能根据inSampleSize计算出大于所需尺寸的最小尺寸。
            while(halfHeight/inSampleSize>requestHeight&&
                    halfWidth/inSampleSize>requestWidth){
                inSampleSize*=2;
            }
        }

        return inSampleSize;
    }

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可以看到，现在显示效果与之前完全尺寸bitmap加载效果用肉眼难以分辨，但内存占用减少到了40k,省了3/4的内存占用。

这也是大尺寸图片加载的一个思路。

对于Bitmap，先介绍到这里吧。后续会介绍图像加载相关的其他知识。
例如，如何正确选择mipmap目录（会影响内存占用，影响性能）；

例子中的200x200的jpg图像只有14k,但加载为Bitmap需要占用十倍的内存，探究下能否直接使用压缩图片进行显示？

现在很少直接使用bitmap这个API来加载图片了，就结合流行的框架例如Glide来看框架是如何处理的；

小蜜蜂

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