Android Bitmap详解(下)之图片缓存详解

前言：

之前有出过俩篇关于bitmap相关的讲解，分别是Bitmap详解(上)常用概念和常用API和Bitmap详解(中)之像素级操作，今天主要是来一个系统的总结。

认识Bitmap：

Bitmap是Android系统中的图像处理的最重要类之一。用它可以获取图像文件信息，进行图像剪切、旋转、缩放等操作，并可以指定格式保存图像文件。

常用重要函数如下：

1. public void recycle() // 回收位图占用的内存空间，把位图标记为Dead

2. public final boolean isRecycled() //判断位图内存是否已释放

3. public final int getWidth()//获取位图的宽度

4. public final int getHeight()//获取位图的高度

5. public final boolean isMutable()//图片是否可修改

6. public int getScaledWidth(Canvas canvas)//获取指定密度转换后的图像的宽度

7. public int getScaledHeight(Canvas canvas)//获取指定密度转换后的图像的高度

8. public boolean compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)//按指定的图片格式以及画质，将图片转换为输出流。
   format：Bitmap.CompressFormat.PNG或Bitmap.CompressFormat.JPEG
   quality：画质，0-100.0表示最低画质压缩，100以最高画质压缩。对于PNG等无损格式的图片，会忽略此项设置。

9. public static Bitmap createBitmap(Bitmap src) //以src为原图生成不可变得新图像

10. public static Bitmap createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight, boolean filter)//以src为原图，创建新的图像，指定新图像的高宽以及是否可变。

11. public static Bitmap createBitmap(int width, int height, Config config)——创建指定格式、大小的位图

12. public static Bitmap createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)以source为原图，创建新的图片，指定起始坐标以及新图像的高宽。

BitmapFactory工厂类：

Option 参数类：

1. public boolean inJustDecodeBounds//如果设置为true，不获取图片，不分配内存，但会返回图片的高度宽度信息。
2. public int inSampleSize//图片缩放的倍数
3. public int outWidth//获取图片的宽度值
4. public int outHeight//获取图片的高度值
5. public int inDensity//用于位图的像素压缩比
6. public int inTargetDensity//用于目标位图的像素压缩比（要生成的位图）
7. public byte[] inTempStorage //创建临时文件，将图片存储
8. public boolean inScaled//设置为true时进行图片压缩，从inDensity到inTargetDensity
9. public boolean inDither //如果为true,解码器尝试抖动解码
10. public Bitmap.Config inPreferredConfig //设置解码器
11. public String outMimeType //设置解码图像
12. public boolean inPurgeable//当存储Pixel的内存空间在系统内存不足时是否可以被回收
13. public boolean inInputShareable //inPurgeable为true情况下才生效，是否可以共享一个InputStream
14. public boolean inPreferQualityOverSpeed //为true则优先保证Bitmap质量其次是解码速度
15. public boolean inMutable //配置Bitmap是否可以更改，比如：在Bitmap上隔几个像素加一条线段
16. public int inScreenDensity //当前屏幕的像素密度

工厂方法:

1. public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length) //从数组读取图片
2. public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts)
3. public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd)//从文件读取文件 与decodeFile不同的是这个直接调用JNI函数进行读取 效率比较高
4. public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts)
5. public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) //从文件读取图片
6. public static Bitmap decodeFile(String pathName)
7. public static Bitmap decodeStream(InputStream is) //从输入流读取图片
8. public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts)
9. public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id) //从资源文件读取图片
10. public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts)

Bitmap.Config inPreferredConfig :

枚举变量 （位图位数越高代表其可以存储的颜色信息越多，图像越逼真，占用内存越大）

1. public static final Bitmap.Config ALPHA_8 //代表8位Alpha位图 每个像素占用1byte内存
2. public static final Bitmap.Config ARGB_4444 //代表16位ARGB位图 每个像素占用2byte内存
3. public static final Bitmap.Config ARGB_8888 //代表32位ARGB位图 每个像素占用4byte内存
4. public static final Bitmap.Config RGB_565 //代表8位RGB位图 每个像素占用2byte内存

Android中一张图片（BitMap）占用的内存主要和以下几个因数有关：图片长度，图片宽度，单位像素占用的字节数。一张图片（BitMap）占用的内存=图片长度图片宽度单位像素占用的字节数。

图片读取实例：

• 从文件读取方式一

   /*** 获取缩放后的本地图片** @param filePath 文件路径* @param width    宽* @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);}

• 从文件读取方式二 效率高于方式一

/*** 获取缩放后的本地图片** @param filePath 文件路径* @param width    宽* @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;}

• 从输入流中读取文件

  /*** 获取缩放后的本地图片** @param ins    输入流* @param width  宽* @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);}

• 从资源文件中读取文件

    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);}

• 从二进制数据读取图片

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);}

• 从assets文件读取图片

  /*** 获取缩放后的本地图片** @param filePath 文件路径* @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;}

图片保存文件：

    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();}}

图片压缩：

    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;}

图片缩放：

        /*** 根据scale生成一张图片** @param bitmap* @param scale  等比缩放值* @return*/public static Bitmap bitmapScale(Bitmap bitmap, float scale) {Matrix matrix = new Matrix();matrix.postScale(scale, scale); // 长和宽放大缩小的比例Bitmap resizeBmp = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), matrix, true);return resizeBmp;}

获取图片旋转角度：

 /*** 读取照片exif信息中的旋转角度** @param path 照片路径* @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;}

图片旋转角度：

    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;}

图片转二进制：

    public byte[] bitmap2Bytes(Bitmap bm) {ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();bm.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, baos);return baos.toByteArray();}

Bitmap转Drawable

  public static Drawable bitmapToDrawable(Resources resources, Bitmap bm) {Drawable drawable = new BitmapDrawable(resources, bm);return drawable;}

Drawable转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占用内存比较

之前一直使用过Afinal 和Xutils 熟悉这两框架的都知道，两者出自同一人，Xutils是Afina的升级版，AFinal中的图片内存缓存使用的是Bitmap 而后来为何Xutils将内存缓存的对象改成了Drawable了呢?我们一探究竟。下面写个测试程序做个验证。

        List 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 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));

测试结果大家可以自行验证，从我本人测试结果来看，相同的1000张图片，Bitmap 直接70条数据的时候挂掉，而Drawable 轻松1000条数据通过。

从测试说明Drawable 相对Bitmap有很大的内存占用优势。这也是为啥现在主流的图片缓存框架内存缓存那一层采用Drawable作为缓存对象的原因。

总结：

• 了解Bitmap常用api方法可以很好的有助于与我们平时开发过程中对图片做出优化处理，从而满足我们的需求同时保证了app的流畅性
• 测试说明Drawable 相对Bitmap有很大的内存占用优势。这也是为啥现在主流的图片缓存框架内存缓存那一层采用Drawable作为缓存对象的原因。因此我们要合理灵活使用Drawable和Bitmap。