android setimageuri占用内存,Android性能优化：Bitmap详解&你的Bitmap占多大内存？

比眉伴天荒 2022-10-06 00:34 273阅读 0赞

在开发app时，显示一张本地图片，这张图片在加载时会占用大多内存呢？猜测占用内存大小和以下几个因素有关：

设计师切图，图片本身的分辨率；

图片所放文件夹代表的 密度 dpi；

手机自身的屏幕密度；

经过系统缩放得到的最终加载到手机上图片的密度和占用的内存。

我们知道Android中在加载本地大图时，很容易OOM，主要原因在于加载的Bitmap占用内存太大。接下来将围绕以下几个问题说明如何计算一张Bitmap占用的内存大小。

将一张分辨率为 720x1080 的图片放到 xxhdpi 或者 hdpi ，同放在 xhdpi 标准文件夹下，对于同一台手机占用内存大小是否有变化？

同一张分辨率为 720x1080 的图片被不同屏幕分辨率的手机加载，BitmapFactory 的成员变量 inDensity、 inScreenDensity、 inTargetDensity 会怎样变化？这些值又是怎样被赋值的，又是怎样进行缩放的？

使用 decodeResource() 和 decodeStream() 有什么区别？

Options 的 inDensity、 inTargetDensity 和 输出的 Bitmap 的 mDensity 有什么关系？Bitmap 的 mWidth、 mHeight 与 Options 的 outputWidth、 outputHeight 有什么关系？

这些同计算 Bitmap 内存占用大小的 长宽有什么关系？

在回答这些问题之前，先介绍一下DisplayMetrics和Bitmap及其相关类。

一、DisplayMetrics和Bitmap及其相关类

DisplayMetrics

说明：屏幕密度相关类，可以用于获取屏幕高和宽以及屏幕密度density、每英寸点数densityDpi . 这里，density 数值为 1dp = density px；在 DisplayMetrics 中，这两个是线性相关：

![4ba3e63c8cdc][]

屏幕密度对照表.png

Bitmap

说明：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。

作用：可以获取图像文件信息，对图像进行剪切、旋转、缩放、压缩等操作，并可以指定格式保存图像文件。

Bitmap.Config

说明：Bitmap 格式。除了尺寸外，影响一个图片占用空间还有色彩细节。位图位数越高表示可以存储的颜色信息越多，图像也就越清晰逼真。

ALPHA\_8：表示8位Alpha位图，每像素占1byte内存；

RGB\_565：表示R为5位，G为6位，B为5位，一共16位，每像素占2byte内存；

ARGB\_4444：表示16位位图，每像素占2byte内存(poor quality - Android Deprecated)；

ARGB\_8888：表示32位ARGB位图，每像素占4byte内存(Recommended)。

BitmapFactory

说明：提供解析Bitmap的静态工厂方法。

BitmapFactory.Options

说明：用于解码Bitmap时的各种参数控制。

几个重要参数：

inBitmap：在解析Bitmap时重用该Bitmap，但是必须相同大小的Bitmap & inMutable = true 才可重用；

inMutable ：配置Bitmap是否可更改，如每隔几个像素给Bmp添加一条直线；

inPreferredConfig：Config颜色位数，默认值为Bitmap.Config.ARGB\_888；

inDither：是否抖动，默认false(Android Depracated);

inPremultiplied：默认true，一般不改变其值。

inPurgeable：当存储像素内存空间 在系统内存不足时 是否可被回收(Android L Deprecated);

inInputShareable：是否可以共享一个 InputStream (Android L Deprecated);

inPreferQualityOverSpeed：为true时会优先保证 Bitmap 质量，其次是解码速度(Android N Deprecated);

inTempStorage：解码时的临时空间，建议 16K；

inJustDecodeBounds：为true时仅返回 Bitmap 宽高等属性，返回bmp=null，为false时才返回占内存的 bmp；

inSampleSize：表示 Bitmap 的压缩比例，值必须 > 1 & 是2的幂次方。inSampleSize = 2 时，表示压缩宽高各1/2，最后返回原始图1/4大小的Bitmap；

inDensity：表示 Bitmap 像素密度；

inTargetDensity：表示 Bitmap 最终的像素密度；

inScreenDensity：表示当前屏幕的像素密度；

inScaled：默认为true，是否支持缩放，设置为true时，Bitmap将以 inTargetDensity 的值进行缩放；

outputWidth：返回的 Bitmap的宽；

outputHeight：返回的 Bitmap的高。

以一张类图说明Bitmap、BitmapFactory和BitmapFactory.Options三者之间的关系，如下图所示：

![4ba3e63c8cdc][]

Bitmap、BitmapFactory、Options关系类图.png

二、ImageView 设置图片 & Bitmap创建流程

ImageView 设置图片

一般地，给 ImageView 设置资源图片时，会用到四种方式：setImageResource(), setImageUri(), setImageBitmap(), setImageDrawable。这四种方式有什么区别呢？用一张图来展示：

![4ba3e63c8cdc][]

ImageView设置图片四种方法流程.png

总结：由上可知，ImageView设置本地图片会先生成 Bitmap 再将 Bitmap 转成 Drawable，最终通过 setImageDrawable() 设置；

【所以这步是否可以看做使用 setImageDrawable 会跳过读取和解码 Bitmap 操作，为最优设置本地图片方式呢？

—— 需测试内存占用情况方可验证。】

Bitmap创建流程

BitmapFactory 提供了五种方式来创建Bitmap，分别是：decodeFile, decodeResource, decodeByteArray, decodeStream, decodeFileDescription，这里只介绍常见三种方式创建流程如下：

![4ba3e63c8cdc][]

Bitmap创建方法.png

总结：

最常用的三个方法：decodeFile, decodeResource, decodeStream，前两个最终调用的是 decodeStream;

\*\*decodeStream, decodeByteArray, decodeFileDescription \*\*这三个内部则调用的是 native 方法来创建 Bitmap的【有种说法，Bitmap是Android中唯一通过 native 方法创建的类】；

decodeResourceStream主要做了两件事：一是对 opts.inDensity 赋值，没有设置默认值 160；二是对 opts.inTargetDensity 赋值，没有赋值为当前设备 densityDpi；

decodeStream主要也做了两件事：一是调用 native 方法解析 Bitmap；二是对解析得到的 Bitmap 调用 setDensityFraomOptions(bmp, opts) 进行设置；

setDensityFraomOptions(bmp, opts)主要做了这样几件事：一是当opts.inDensity != opts.inTargetDensity || opts.inDensity != opts.inScreenDensity && (inScaled = true || isNinePatch) 时，将设置 outputBitmap.mDensity = inTargetDensity；

decodeResourceStream()方法源码如下：

public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypedValue value,

InputStream is, Rect pad, Options 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);

setDensityFromOptions(bmp, opts)源码如下：

private static void setDensityFromOptions(Bitmap outputBitmap, Options opts) \{

if (outputBitmap == null || opts == null) return;

final int density = opts.inDensity;

if (density != 0) \{

outputBitmap.setDensity(density);

final int targetDensity = opts.inTargetDensity;

if (targetDensity == 0 || density == targetDensity || density == opts.inScreenDensity) \{

return;

byte\[\] np = outputBitmap.getNinePatchChunk();

final boolean isNinePatch = np != null && NinePatch.isNinePatchChunk(np);

if (opts.inScaled || isNinePatch) \{

outputBitmap.setDensity(targetDensity);

\} else if (opts.inBitmap != null) \{

// bitmap was reused, ensure density is reset

outputBitmap.setDensity(Bitmap.getDefaultDensity());

三、如何计算Bitmap占用内存大小？

常规方式：

API方法：getByteCount() 获取 - 不准确

粗略方式：

计算公式：图片长 \* 宽 \* 4bytes/ARG\_8888 - 不正确

通读源码得来的方式：

/\*\*

\* Returns the minimum number of bytes that can be used to store this bitmap's pixels.

As of \{@link android.os.Build.VERSION\_CODES\#KITKAT\}, the result of this method can

\* no longer be used to determine memory usage of a bitmap. See \{@link

\* \#getAllocationByteCount()\}.

\*/

public final int getByteCount() \{

// int result permits bitmaps up to 46,340 x 46,340

return getRowBytes() \* getHeight();

/\*\*

\* Return the number of bytes between rows in the bitmap's pixels. Note that

\* this refers to the pixels as stored natively by the bitmap. If you call

\* getPixels() or setPixels(), then the pixels are uniformly treated as

\* 32bit values, packed according to the Color class.

As of \{@link android.os.Build.VERSION\_CODES\#KITKAT\}, this method

\* should not be used to calculate the memory usage of the bitmap. Instead,

\* see \{@link \#getAllocationByteCount()\}.

\* @return number of bytes between rows of the native bitmap pixels.

\*/

public final int getRowBytes() \{

if (mRecycled) \{

Log.w(TAG, "Called getRowBytes() on a recycle()'d bitmap! This is undefined behavior!");

return nativeRowBytes(mNativePtr);

最终通过native源码方法，可得到：一张ARGB\_8888 的Bitmap占用内存计算公式：bmpWidth \* bmpHeight \* 4byte。不是直接使用图片分辨率进行计算，而是界面后 Bitmap 的宽高进行计算。

然而，这样计算并不准确。有几个不同的场景会导致最终计算的结果不正确。

将一张 720x1080 图片分别放在不同分辨率drawable文件夹下，在同一个手机上加载；

也是同一张图片放在指定分辨率的 drawable 文件夹下，在不同手机上加载；

切不同分辨率图片到对应 drawable 文件夹下，在各分辨率设备上加载。

一般，我们读取 drawable 目录下的图片，会用到 `decodeResource`获取 Bitmap，该方法可以直接看上面提到的 decodeResourceStream() 方法源码，通过源码可知：

在读取资源时，使用 openRawResource 方法，然后会对 TypedValue 进行赋值，其中包含了原始资源的 density 等信息，也即是文件夹代表的density；

调用 decodeResourceStream 对原始资源进行解码和适配，实际是原始资源 density 到 设备屏幕 density 的映射。

这里看一下 资源文件夹代表的密度：

![4ba3e63c8cdc][]

资源文件夹密度对照表.png

对照 decodeResourceStream() 源码如何设置 opts.inDensity 逻辑：

![4ba3e63c8cdc][]

资源解码Bitmap参数设置流程.png

最后通过查阅 native 源码，得到计算公式：

一张图片对应 Bitmap 占用内存 = mBitmapHeight \* mBitmapWidth \* 4byte(ARGB\_8888)；

Native 方法中，mBitmapWidth = mOriginalWidth \* (scale = opts.inTargetDensity / opts.inDensity) \* 1/inSampleSize，

mBitmapHeight = mOriginalHeight \* (scale = opts.inTargetDensity / opts.inDensity) \* 1/inSampleSize

现在针对介绍的几种场景，会得到这样的结论：

将一张 720x1080图片放在 drawable-xhdpi 目录下(inDensity = 320)，

在 720x1080 手机上加载(inTargetDensity = 320)，图片不会被压缩；

在 480x800 手机上加载(inTargetDensity = 240)，图片会被压缩 9/16；

在 1080x1920 手机上加载(inTargetDensity = 480)，图片会被放大 2.25；

切不通分辨率大小的图片放到对应文件夹下，会根据屏幕获取对应文件夹的图片，就不存在加载图片时压缩和放大(针对标准屏);

拓展问题：只切一套UI图，是否适用？如何选择？

注意，上述计算方式是在通过 decodeResource() 方法获取 Bitmap 的情况下得出，其他几种方式获取Bitmap，最后得到占用内存Size不会跟资源文件目录相关联。

四、问题解答

问题一：一张图片对应 Bitmap 占用内存 = mBitmapHeight \* mBitmapWidth \* 4byte(ARGB\_8888)；Native 方法中，mBitmapHeight = mOriginalHeight \* (scale = opts.inTargetDensity / opts.inDensity) \* 1/inSampleSize ；

由此可知，手机屏幕大小 1280 x 720(inTarget = 320)，加载 xxhdpi (inDensity = 480)中的图片 1920 x 1080，scale = 320 / 480，inSampleSize = 1，最终获得的 Bitmap 的图像大小是 ：

mBitmapWidth = opts.outWidth = 1080 \* (320 / 480) \* 1/1 = 720，

mBitmapHeight = opt.outHeight = 1920 \* (320 / 480) \* 1/1 = 1280，

getAllocatedMemory() = mBitmapWidth \* mBitmapHeight \* 4 = Bitmap占用内存。

问题三：使用 decodeResource() 和 decodeStream() 有什么区别？

(1)decodeResource() 流程，会先用 TypedValue 保存图片信息，然后会根据条件设置 opts.inDensity = value.inDensity，为0则设置为默认 160dpi； 文件夹代表密度

Opts.inTargetDensity = getDisplayMetrics().densityDpi； 屏幕密度

设置完上述参数后，最终还是会调用 decodeStream() 方法；

(2)decodeStream() native 方法得到 Bitmap后，调用 setDensityFromOptions() 方法来设置 Bitmap.mDensity:

若 opts.inDensity != 0，bitmap.mDensity = opts.inDensity;

若 opts.inTargetDensity != 0 && inDensity != targetDensity && inDensity != screenDensity，继续判断，如果 opts.inScaled || isNinePatch，bitmap.mDensity = targetDensity;

所以，

(1)若使用 decodeResource() 加载本地图片，inDensity 为加载图片所在的文件夹代表的 dpi，inTargetDensity 为目标屏幕密度(or 图片真实像素密度？)，

最终 bitmap.mDensity = targetDensity。

(2)若使用 decodeStream() 则不会先记录图片信息，得到bitmap 后，直接调用 setDensityFromOptions() 方法，所以最终 bitmap.mDensity = defaultDensity() = DENSITY\_DEVICE。

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