Android圖片緩存之Bitmap詳解（一）
前言：
最近準(zhǔn)備研究一下圖片緩存框架，基于這個想法覺得還是先了解有關(guān)圖片緩存的基礎(chǔ)知識，今天重點學(xué)習(xí)一下Bitmap、BitmapFactory這兩個類。
Bitmap：
Bitmap是Android系統(tǒng)中的圖像處理的最重要類之一。用它可以獲取圖像文件信息，進行圖像剪切、旋轉(zhuǎn)、縮放等操作，并可以指定格式保存圖像文件。
重要函數(shù)
•public void recycle() // 回收位圖占用的內(nèi)存空間，把位圖標(biāo)記為Dead
•public final boolean isRecycled() //判斷位圖內(nèi)存是否已釋放
•public final int getWidth()//獲取位圖的寬度
•public final int getHeight()//獲取位圖的高度
•public final boolean isMutable()//圖片是否可修改
•public int getScaledWidth(Canvas canvas)//獲取指定密度轉(zhuǎn)換后的圖像的寬度
•public int getScaledHeight(Canvas canvas)//獲取指定密度轉(zhuǎn)換后的圖像的高度
•public boolean compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)//按指定的圖片格式以及畫質(zhì)，將圖片轉(zhuǎn)換為輸出流。
format：Bitmap.CompressFormat.PNG或Bitmap.CompressFormat.JPEG
quality：畫質(zhì)，0-100.0表示最低畫質(zhì)壓縮，100以最高畫質(zhì)壓縮。對于PNG等無損格式的圖片，會忽略此項設(shè)置。
•public static Bitmap createBitmap(Bitmap src) //以src為原圖生成不可變得新圖像
•public static Bitmap createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight, boolean filter)//以src為原圖，創(chuàng)建新的圖像，指定新圖像的高寬以及是否可變。
•public static Bitmap createBitmap(int width, int height, Config config)——創(chuàng)建指定格式、大小的位圖
•public static Bitmap createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)以source為原圖，創(chuàng)建新的圖片，指定起始坐標(biāo)以及新圖像的高寬。
BitmapFactory工廠類：
Option 參數(shù)類：
•public boolean inJustDecodeBounds//如果設(shè)置為true，不獲取圖片，不分配內(nèi)存，但會返回圖片的高度寬度信息。
•public int inSampleSize//圖片縮放的倍數(shù)
•public int outWidth//獲取圖片的寬度值
•public int outHeight//獲取圖片的高度值
•public int inDensity//用于位圖的像素壓縮比
•public int inTargetDensity//用于目標(biāo)位圖的像素壓縮比（要生成的位圖）
•public byte[] inTempStorage //創(chuàng)建臨時文件，將圖片存儲
•public boolean inScaled//設(shè)置為true時進行圖片壓縮，從inDensity到inTargetDensity
•public boolean inDither //如果為true,解碼器嘗試抖動解碼
•public Bitmap.Config inPreferredConfig //設(shè)置解碼器
•public String outMimeType //設(shè)置解碼圖像
•public boolean inPurgeable//當(dāng)存儲Pixel的內(nèi)存空間在系統(tǒng)內(nèi)存不足時是否可以被回收
•public boolean inInputShareable //inPurgeable為true情況下才生效，是否可以共享一個InputStream
•public boolean inPreferQualityOverSpeed //為true則優(yōu)先保證Bitmap質(zhì)量其次是解碼速度
•public boolean inMutable //配置Bitmap是否可以更改，比如：在Bitmap上隔幾個像素加一條線段
•public int inScreenDensity //當(dāng)前屏幕的像素密度
工廠方法:
•public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) //從文件讀取圖片
•public static Bitmap decodeFile(String pathName)
•public static Bitmap decodeStream(InputStream is) //從輸入流讀取圖片
•public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts)
•public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id) //從資源文件讀取圖片
•public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts)
•public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length) //從數(shù)組讀取圖片
•public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts)
•public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd)//從文件讀取文件 與decodeFile不同的是這個直接調(diào)用JNI函數(shù)進行讀取 效率比較高
•public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts)
Bitmap.Config inPreferredConfig :
枚舉變量 （位圖位數(shù)越高代表其可以存儲的顏色信息越多，圖像越逼真，占用內(nèi)存越大）
•public static final Bitmap.Config ALPHA_8 //代表8位Alpha位圖 每個像素占用1byte內(nèi)存
•public static final Bitmap.Config ARGB_4444 //代表16位ARGB位圖 每個像素占用2byte內(nèi)存
•public static final Bitmap.Config ARGB_8888 //代表32位ARGB位圖 每個像素占用4byte內(nèi)存
•public static final Bitmap.Config RGB_565 //代表8位RGB位圖 每個像素占用2byte內(nèi)存
Android中一張圖片（BitMap）占用的內(nèi)存主要和以下幾個因數(shù)有關(guān)：圖片長度，圖片寬度，單位像素占用的字節(jié)數(shù)。
一張圖片（BitMap）占用的內(nèi)存=圖片長度*圖片寬度*單位像素占用的字節(jié)數(shù)
圖片讀取實例：
1.）從文件讀取方式一
/**
* 獲取縮放后的本地圖片
*
* @param filePath 文件路徑
* @param width 寬
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromFile(String filePath, int width, int height) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeFile(filePath, options);
}
2.）從文件讀取方式二 效率高于方式一
/**
* 獲取縮放后的本地圖片
*
* @param filePath 文件路徑
* @param width 寬
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromFileDescriptor(String filePath, int width, int height) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fis.getFD(), null, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeFileDescriptor(fis.getFD(), null, options);
} catch (Exception ex) {
}
return null;
}
測試同樣生成10張圖片兩種方式耗時比較 cpu使用以及內(nèi)存占用兩者相差無幾 第二種方式效率高一點 所以建議優(yōu)先采用第二種方式
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
BitmapUtils.readBitmapFromFile(filePath, 400, 400);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeFile--time-->" + (end - start));
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
BitmapUtils.readBitmapFromFileDescriptor(filePath, 400, 400);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeFileDescriptor--time-->" + (end - start));
3.）從輸入流中讀取文件
/**
* 獲取縮放后的本地圖片
*
* @param ins 輸入流
* @param width 寬
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromInputStream(InputStream ins, int width, int height) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeStream(ins, null, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeStream(ins, null, options);
}
4.）從資源文件中讀取文件
public static Bitmap readBitmapFromResource(Resources resources, int resourcesId, int width, int height) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(resources, resourcesId, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeResource(resources, resourcesId, options);
}
此種方式相當(dāng)?shù)暮馁M內(nèi)存 建議采用decodeStream代替decodeResource 可以如下形式
public static Bitmap readBitmapFromResource(Resources resources, int resourcesId, int width, int height) {
InputStream ins = resources.openRawResource(resourcesId);
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeStream(ins, null, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeStream(ins, null, options);
}
decodeStream、decodeResource占用內(nèi)存對比：
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
BitmapUtils.readBitmapFromResource(getResources(), R.mipmap.ic_app_center_banner, 400, 400);
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeResource--num-->" + i);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeResource--time-->" + (end - start));
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
BitmapUtils.readBitmapFromResource1(getResources(), R.mipmap.ic_app_center_banner, 400, 400);
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeStream--num-->" + i);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory decodeStream--time-->" + (end - start));
BitmapFactory.decodeResource 加載的圖片可能會經(jīng)過縮放，該縮放目前是放在 java 層做的，效率比較低，而且需要消耗 java 層的內(nèi)存。因此，如果大量使用該接口加載圖片，容易導(dǎo)致OOM錯誤。
BitmapFactory.decodeStream 不會對所加載的圖片進行縮放，相比之下占用內(nèi)存少，效率更高。
這兩個接口各有用處，如果對性能要求較高，則應(yīng)該使用 decodeStream；如果對性能要求不高，且需要 Android 自帶的圖片自適應(yīng)縮放功能，則可以使用 decodeResource。
5. ）從二進制數(shù)據(jù)讀取圖片
public static Bitmap readBitmapFromByteArray(byte[] data, int width, int height) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length, options);
float srcWidth = options.outWidth;
float srcHeight = options.outHeight;
int inSampleSize = 1;
if (srcHeight > height || srcWidth > width) {
if (srcWidth > srcHeight) {
inSampleSize = Math.round(srcHeight / height);
} else {
inSampleSize = Math.round(srcWidth / width);
}
}
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
return BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length, options);
}
6.）從assets文件讀取圖片
/**
* 獲取縮放后的本地圖片
*
* @param filePath 文件路徑
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromAssetsFile(Context context, String filePath) {
Bitmap image = null;
AssetManager am = context.getResources().getAssets();
try {
InputStream is = am.open(filePath);
image = BitmapFactory.decodeStream(is);
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return image;
}
圖片保存文件：
public static void writeBitmapToFile(String filePath, Bitmap b, int quality) {
try {
File desFile = new File(filePath);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(desFile);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
b.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, bos);
bos.flush();
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
圖片壓縮：
private static Bitmap compressImage(Bitmap image) {
if (image == null) {
return null;
}
ByteArrayOutputStream baos = null;
try {
baos = new ByteArrayOutputStream();
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos);
byte[] bytes = baos.toByteArray();
ByteArrayInputStream isBm = new ByteArrayInputStream(bytes);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(isBm);
return bitmap;
} catch (OutOfMemoryError e) {
} finally {
try {
if (baos != null) {
baos.close();
}
} catch (IOException e) {
}
}
return null;
}
圖片縮放：
/**
* 根據(jù)scale生成一張圖片
*
* @param bitmap
* @param scale 等比縮放值
* @return
*/
public static Bitmap bitmapScale(Bitmap bitmap, float scale) {
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postScale(scale, scale); // 長和寬放大縮小的比例
Bitmap resizeBmp = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), matrix, true);
return resizeBmp;
}
獲取圖片旋轉(zhuǎn)角度：
/**
* 讀取照片exif信息中的旋轉(zhuǎn)角度
*
* @param path 照片路徑
* @return角度
*/
private static int readPictureDegree(String path) {
if (TextUtils.isEmpty(path)) {
return 0;
}
int degree = 0;
try {
ExifInterface exifInterface = new ExifInterface(path);
int orientation = exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);
switch (orientation) {
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_90:
degree = 90;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_180:
degree = 180;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_270:
degree = 270;
break;
}
} catch (Exception e) {
}
return degree;
}
圖片旋轉(zhuǎn)角度：
private static Bitmap rotateBitmap(Bitmap b, float rotateDegree) {
if (b == null) {
return null;
}
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(rotateDegree);
Bitmap rotaBitmap = Bitmap.createBitmap(b, 0, 0, b.getWidth(), b.getHeight(), matrix, true);
return rotaBitmap;
}
圖片轉(zhuǎn)二進制：
public byte[] bitmap2Bytes(Bitmap bm) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
bm.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, baos);
return baos.toByteArray();
}
Bitmap轉(zhuǎn)Drawable
public static Drawable bitmapToDrawable(Resources resources, Bitmap bm) {
Drawable drawable = new BitmapDrawable(resources, bm);
return drawable;
}
Drawable轉(zhuǎn)Bitmap
public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable) {
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(drawable.getIntrinsicWidth(), drawable.getIntrinsicHeight(), drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE ? Bitmap.Config.ARGB_8888 : Bitmap.Config.RGB_565);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
drawable.setBounds(0, 0, drawable.getIntrinsicWidth(), drawable.getIntrinsicHeight());
drawable.draw(canvas);
return bitmap;
}
Drawable、Bitmap占用內(nèi)存探討
之前一直使用過Afinal 和Xutils 熟悉這兩框架的都知道，兩者出自同一人，Xutils是Afina的升級版，AFinal中的圖片內(nèi)存緩存使用的是Bitmap 而后來為何Xutils將內(nèi)存緩存的對象改成了Drawable了呢?我們一探究竟
寫個測試程序：
List<Bitmap> bitmaps = new ArrayList<>();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
Bitmap bitmap = BitmapUtils.readBitMap(this, R.mipmap.ic_app_center_banner);
bitmaps.add(bitmap);
Log.e(TAG, "BitmapFactory Bitmap--num-->" + i);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory Bitmap--time-->" + (end - start));
List<Drawable> drawables = new ArrayList<>();
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < testMaxCount; i++) {
Drawable drawable = getResources().getDrawable(R.mipmap.ic_app_center_banner);
drawables.add(drawable);
Log.e(TAG, "BitmapFactory Drawable--num-->" + i);
}
end = System.currentTimeMillis();
Log.e(TAG, "BitmapFactory Drawable--time-->" + (end - start));
測試數(shù)據(jù)1000 同一張圖片
從測試說明Drawable 相對Bitmap有很大的內(nèi)存占用優(yōu)勢。這也是為啥現(xiàn)在主流的圖片緩存框架內(nèi)存緩存那一層采用Drawable作為緩存對象的原因。
小結(jié)：圖片處理就暫時學(xué)習(xí)到這里，以后再做補充。
以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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