Android Bitmap

Bitmap

Bitmap在android中指的是一张图片，可以是png格式也可以是jpe等其他常用格式

Bitmap像素格式

• ALPHA_8：颜色信息只由透明度组成，占8位
• ARGB_4444：颜色信息由透明度与R（Red），G（Green），B（Blue）四部分组成，每个部分都占4位，总共占16位
• ARGB_8888：颜色信息由透明度与R（Red），G（Green），B（Blue）四部分组成，每个部分都占8位，总共占32位。是Bitmap默认的颜色配置信息，也是最占空间的一种配置
• RGB_565：颜色信息由R（Red），G（Green），B（Blue）三部分组成，R占5位，G占6位，B占5位，总共占16位

Bitmap内存大小计算

图片长度 x 图片宽度 x 一个像素点占用的字节数

加载Bitmap

• decodeFile
  • 调用了decodeStream
• decodeResource
  • 调用了decodeStream
• decodeStream
• decodeByteArray

高效加载Bitmap

• 通过采样率高效加载
  • 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片
    • BitmapFactory只会解析图片的原始宽/高信息，并不会去真正地加载图片，所以这个操作是轻量级的
  • 从BitmapFactory.Options中取出图片的原始宽高信息，它们对应于outWidth和outHeight参数
  • 根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize
  • 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为false，然后重新加载图片
• 内存复用
  • 在Bitmap中引入了一个新的字段BitmapFactory.Options.inBitmap，设置此字段为true后，解码方法会尝试复用一张存在的Bitmap
• 使用缓存
  • LruCache-LruCache作为Bitmap在内存中的存放容器
  • DiskLruCache-在sd卡则使用DiskLruCache来统一管理磁盘上的图片缓存
• 内存复用 + 缓存
  • 缓存中即将回收的使用弱引用(内存不足时会GC), 设置inBitmap来复用内存

压缩图片

先尺寸压缩，后质量压缩，因为尺寸压缩可以设置options.inJustDecodeBounds = true仅获取 Bitmap 基本信息，几乎不占用应用程序的运行内存

• 质量压缩
  • 不改变图片的尺寸
  • Bitmap.compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)
    • 通过不断较少 quality 来限制文件大小
    • 假如图片特别大，当执行ByteArrayOutputStream.toByteArray() 这行时很可能 OOM
    • 所以质量压缩不能先执行
• 尺寸压缩
  • 一般用于生成缩略图
  • 通过缩放图片像素来减少图片占用内存大小
  • 获取图片的一些属性，例如图片宽高，图片类型等等（inJustDecodeBounds参数设为true）
    • 基于当前的上下文来决定怎么加载图片—-完整、压缩、怎么压缩(采样率inSampleSize)
      • 完整图片加载到内存中所使用内存 vs 可分配内存
      • 显示图片的控件的大小
      • 当前设备的屏幕大小和密度
    • 计算采样率inSampleSize
      • Android 源码计算方式
      • 常规算法
      • luban

局部加载

单个图片非常巨大，并且还不允许压缩。比如显示：世界地图、清明上河图、微博长图等

• BitmapRegionDecoder
• 根据屏幕大小将这个图切成N多块，要加载时根据屏幕滑动加载，类似于目前常用的谷歌地图方式
  • 还可以实现bitmap复用

getByteCount vs getAllocationByteCount

一般情况下getByteCount()和getAllocationByteCount()是相等的。但是Bitmap内存如果复用之后，两者就不一样了

• getByteCount()代表存储Bitmap的色素需要的最少内存

• getAllocationByteCount()代表在内存中为Bitmap分配的内存大小

  通过复用Bitmap来解码图片，如果被复用的Bitmap的内存比待分配内存的Bitmap大

• getByteCount()表示新解码图片占用内存的大小

• getAllocationByteCount()表示被复用Bitmap真实占用的内存大小

Android Bitmap内存分配变化

• Android3.0之前， Bitmap对象放在Java堆，像素数据放在Native内存
  • 手动调用recycle释放
• Android3.0—Android7.0 对象和像素数据统一，放到Java堆中
  • 就算不调用recycle，Bitmap内存也会随对象一起被回收
  • Bitmap消耗内存大，所以放在Java堆比较容易导致OOM、大量GC
• Android 8.0 重新将 Bitmap 内存放回到 Native 中
• 优化3.0—7.0
  • 通过直接调用 libandroid_runtime.so 中 Bitmap 的构造函数，可以得到一张空的 Bitmap 对象，而它的内存是放到 Native 堆中
  • 通过系统的方法创建一张普通的 Java Bitmap
  • 将 Java Bitmap 的内容绘制到之前申请的空的 Native Bitmap 中
  • 将申请的 Java Bitmap 释放，实现图片内存的“偷龙转凤”。
  • 这个“黑科技”有两个主要问题，一个是兼容性问题，另外一个是频繁申请释放 Java Bitmap 容易导致内存抖动

减少内存占用

• 使用采样 + RGB_565
  • 采样之后内存是小了，可是图的尺寸也小了，可以使用矩阵，内存不变，放大图片

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//canvas
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.preScale(2, 2, 0, 0);
canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
//ImageView
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postScale(2, 2, 0, 0);
imageView.setImageMatrix(matrix);
imageView.setScaleType(ScaleType.MATRIX);
imageView.setImageBitmap(bitmap);

内存优化

• 去除重复图片
  • 检查图片尺寸+bitmap数组进行hash对比
• 大图片监控
  • 插桩方式在setBitmap方法后拿到bitmap的宽高和view的宽高做比较
  • 定时去获取内存快照中view和bitmap中宽高作比较