Android性能优化-Bitmap内存优化
Android中的bitmap是比较占用内存的,bitmap的大小直接影响到了应用占用内存的大小。Bitmap内存优化属于性能优化中较为重要的点。如何更好的使用 bitmap,减少其对 App内存的使用,是我们开发中不可回避的问题。
为了解决这个问题,就出现了Bitmap 的高效加载策略。其实核心思想很简单。假设通过InmageView 来显示图片,很多时候 ImageVIew并没有原始图片的尺寸那么大,这个时候把整个图片加载进来再设置ImageView,显示是没有必要的,因为ImageView根本没办法显示原始图片。这时候就可以按一定的采样率来将图片缩小后在加载进来,这样图片既能在ImageView显示出来,又能降低内存占用从而在一定程度上避免OOM,提高了Bitmap加载时的性能。
基础了解
我们先了解一下,Bitmap到底占用多大的内存。
Bitmap作为位图,需要读入一张图片每一个像素点的数据,其主要占用内存的地方也正是这些像素数据。对于像素数据总大小,我们可以猜想为:像素总数量 x 每个像素的字节大小,而像素总数量在矩形屏幕的表现下,应该是:横向像素数量 x 纵向像素数量,结合得到:
1 | bitmap内存大小 = bitmap宽度(px) * bitmap长度(px) * 一个像素点占用的字节数 |
单个像素的字节大小由Bitmap 的一个可配置参数 Config 来决定。
Bitmap 中,存在一个 枚举类 Config,定义了Android 中支持的 Bitmap配置。
而Bitmap默认是使用24位真彩色加载的。
1 | /** Image are loaded with the {@link Bitmap.Config#ARGB_8888} config by default. |
Bitmap的加载
加载Bitamp的方式
bitmap在Android中指的是一张图片。通过BitmapFactory类提供的4类方法:
decodeFile,decodeResouce,decodeStream和 decodeByteArray,分别从文件系统,资源,输入流和字节数组中加载出一个 Bitmap 对象,其中decodeFiled,decodeResource又间接调用了 decodeStream 方法,这4类 方法最终是在Android的底层实现的,对应着BitmapFactory类的几个native方法。
BitmapFactory.Options的参数
inSampleSize参数(采样率)
上述4类方法都支持BitmapFactory.Options参数,而Bitmap的按一定采样率进行缩放就是通过 BitmapFactory.Options参数实现的,主要用到了 inSampleSize参数,即采样率。通过对 inSampleSize 的设置,对图片的像素的高和款进行缩放。
当 inSampleSize=1 ,即采样后的图片大小为图片的原始大小,小于1,也按照1来计算。当 inSampleSize>1,即采样后的拖欠将会缩小,缩放比例为1/(inSampleSize的二次方)。
1 | 例如:一张 1024—1024像素的图片,采用ARG8888 格式存储,那么内存大小1024x1024x4=4m.如果 inSampleSize=2,即采样后图片内存大小为 512x512X4=1m |
注意:官方文档中指出,inSampleSize的取值应该总是2的指数,如1,2,4,8等。如果外界传入的 inSampleSize的值不为2的指数,那么系统会向下取整并选择成立一个最接近2的指数来代替。比如3,系统会选择2来代替。不过并非在所有的Android版本都成立
关于 inSampleSize 取值的注意事项:通常是根据图片宽高实际的大小/需要的宽高大小,分别计算出宽和高的缩放比。单应该取其中最小的缩放比,避免缩放图片大小,到达指定控件中不能铺满,需要拉伸从而导致模糊。
例如:ImageView的大小是 100x100 像素,而图片的原始大小是 200x300,那么宽的缩放比是 2,高的缩放比是 3,如果最终 inSampleSize=2,那么缩放后的图片大小 100x150,仍然合适 ImageView。如果inSamleSize=3,那么缩放后的图片大小小于 ImageView所期望的大小。这样图片就会被拉伸而导致模糊。
inJustDecodeBounds 参数
我们需要获取加载的图片的宽高信息,然后交给inSampleSize 参数选择缩放比缩放,那么如何能不先加载图片却能获取得图片的宽高信息,通过 inJustDecodeBunds=true,然后加载图片就可以实现只解析图片的宽高信息,并不会真正的加载图片,所以这个操作是轻量级的。当获取了宽高信息,计算出缩放比后,然后在将 inJustDecodeBounds=false,再重新加载图片,就可以加载缩放后的图片。
注意:BitmapFactory 获取得图片宽高信息和图片的位置以及程序运行的设备有关,比如同一张图片放在不同的drawable目录下或者程序运行在不同屏幕密度的设备上,都可能导致BitmapFactory 获取到不同的结果,和 Android 的资源加载机制有关。
高效加载Bitmap的流程
- 将BitmapFactory.Options的 inJustDecodeBounds 参数设置为true并加载图片。
- 从BitmapFactory.Options中取出图片的原始宽高信息,他们对应于uouytWidth 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。
1 | private Bitmap showBit(Resources resources, int id, int width, int height) { |
观察打印数据:
经过我们压缩之后,其图片大小占用1260字节,分辨率也是随之下降,不过都在我们所设定的范围之内,下面我们看看,如果不压缩,结果是怎么样。
更改inSampleSize=1,也就是默认原图显示。效果如下:
改变Bitmap大小
根据上面的原理,我们可以从两个方面减少Bitmap的内存占用,一个是改变Bitmap的宽高,另一个是改变Bitmap.Config的值,将Bitmap.Config.ARGB_8888改为占用字节更少的Bitmap.Config.ARGB_4444或者Bitmap.Config.RGB_565。
除了上文中的更改采样率的方式进行压缩外,还有没有别的?显然是有的。
1、通过martix进行压缩(改变Bitmap大小)。Bitmap.createBitmap或者Bitmap.createScaledBitmap方法。
2、更改Bitmap.Config格式。
3、通过Bitmap#compress方法压缩。
原图信息如下:
通过martix进行压缩(改变Bitmap大小)
1 | val matrix = Matrix() |
由于我们设置的缩放比是0.1f,也就是宽高均是之前的1/10,所以压缩后的bitmap占用的内存大小变为原来的1/100。
这种情况适用原图大小和目标bitmap大小均已知的情况。
更改Bitmap.Config格式
1 | val option = BitmapFactory.Options() |
我们将Bitmap.Config的值改为了根据输出的byteCount的值改为了Bitmap.Config.ARGB_4444,根据byteCount输出的值可以明显的看到,bitmap的内存大小减少了一半。
如果对透明度没要求的话可以试一下Bitmap.Config.RGB_565。
这种情况适用于对图片分辨率要求不高的情况。
通过Bitmap#compress方法压缩,质量压缩
还有一种很重要的压缩方式,通过Bitmap#compress方法,修改quality的值,来改变Bitmap生成的字节流的大小。这种方法不会改变Bitmap占用的内存大小。
质量压缩不会减少图片的像素,它是在保持像素的前提下改变图片的位深及透明度等,来达到压缩图片的目的。图片的长,宽,像素都不变,那么bitmap所占内存大小是不会变的。这里改变的是bitmap对应的字节数组的大小,适合去传递二进制的图片数据,比如微信分享。
1 | val bytearray = getBytesFromCompressBitmap(bmpOriginJpg, 32 * 1024) |
1 | /** |
可以看到,质量压缩不会改变原有bitmap的大小,它改变的是通过Bitmap#compress方法的字节流。
具体开发过程中,可以根据需要自行选择合适的方式。