Android Bitmap的简单理解和使用

Android Bitmap
- 一.Bitmap的定义
- 二.Bitmap的格式
- - 2.1 存储格式
  - 2.2 压缩格式
- 三.Bitmap创建方法
- - 3.1 BitmapFactory
  - - 3.1.1、 Bitmap.Options类
  - 3.2 Bitmap静态方法
  - 3.3 创建Bitmap的总结
- 四.常见函数
- - 4.1 函数及其参数
  - 4.2 常用操作
- 五.常见问题
- - 5.1 Bitmap与Canvas，View，Drawable的关系
  - 5.2 使用Bitmap如何造成内存溢出的？
  - 5.3怎么解决或者避免Bitmap内存溢出？
  - 5.4 Bitmap与Drawable的转换
  - - 5.4.1 Drawable转换成Bitmap
    - 5.4.2 Bitmap转换成Drawable
参考

Android Bitmap

一.Bitmap的定义

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。

Bitmap相关的使用主要有两种：

1.给ImageView设置背景
2.当做画布来使用

分别对应下面两个方法

 imageView.setImageBitmap(Bitmap bm);Canvas canvas = new Canvas(Bitmap bm)

二.Bitmap的格式

我们知道Bitmap是位图，是由像素点组成的，这就涉及到两个问题，

第一：如何存储每个像素点？
第二：怎么压缩像素点？

Bitmap 中有两个内部枚举类：Config 和 CompressFormat，Config 是用来设置颜色配置信息的，CompressFormat 是用来设置压缩方式的

2.1 存储格式

2.2 压缩格式

我们不妨来计算一下，如果一张和手机屏幕大小一样的Bitmap图片，采用ARGB_8888格式存储需要多大的内存！

按照1024*768的屏幕大小来计算，每个像素需要32位也就是4个字节，

result = 1024*768*32B=25165824B=24MB

一张手机屏幕大小的Bitmap图片竟然要24M? 那就不奇怪我的app为什么一直闪退了，只不过用for循环创建了几十个用在滑动列表里面。

所以我们必须要对图片进行压缩呀，压缩格式使用枚举类Bitmap.CompressFormat

Bitmap.CompressFormat.JPEG:采用JPEG压缩算法，是一种有损压缩格式，会在压缩过程中改变图像原本质量，画质越差，对原来的图片质量损伤越大，但是得到的文件比较小，而且JPEG不支持透明度，当遇到透明度像素时，会以黑色背景填充。

Bitmap.CompressFormat.PNG:采用PNG算法，是一种支持透明度的无损压缩格式。

Bitmap.CompressFormat.WEBP:WEBP是一种同时提供了有损压缩和无损压缩的图片文件格式，在14<=api<=17时，WEBP是一种有损压缩格式，而且不支持透明度，在api18以后WEBP是一种无损压缩格式，而且支持透明度，有损压缩时，在质量相同的情况下，WEBP格式的图片体积比JPEG小40%，但是编码时间比JPEG长8倍。在无损压缩时，无损的WEBP图片比PNG压缩小26%，但是WEBP的压缩时间是PNG格式压缩时间的5倍。

三.Bitmap创建方法

我们如何创建一个 Bitamap 对象呢？Google 给我们提供了两种方式：

1、Bitmap 的静态方法 createBitmap(XX)
2、BitmapFactory 的 decodeXX 系列静态方法

3.1 BitmapFactory

BitmapFactory提供了多种创建bitmap的静态方法

decodeFile、 decodeResource、decodeStream和decodeByteArray,分别用于支持从文件系统、资源、输入流以及字节数组中加载出一个Bitmap对象，其中decodeFile和decodeResource又间接调用了decodeStream方法，这四类方法最终是在Android的底层实现的，对应着BitmapFactory类的几个native 方法。

3.1.1、 Bitmap.Options类

如何高效地加载bitmap?

通过BitmapFactory.Options按一定的采样率来加载缩小后的图片，将缩小后的图片在ImageView中显示，这样就会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。

采样率解释：
BitmapFactory提供的加载图片的四类方法都支持BitmapFactory.Options参数
通过BitmapFactory.Options 来缩放图片，主要用到了inSampleSize参数，即采样率。

当inSampleSize为1时，采样后的图片大小为图片的原始大小;
当inSampleSize大于1时，比如为2,那么采样后的图片其宽/高均为原图大小的1/2,而像素数为原图的1/4,其占有的内存大小也为原图的1/4。

拿一张1024×1024像素的图片来说，假定采用ARGB8888格式存储，那么它占有的内存为1024×1024×4即4MB，如果inSampleSize为2，那么采样后的图片其内存占用只有512×512×4，即1MB。

采样率同时作用于宽/高，这将导致缩放后的图片大小以采样率的2次方形式递减，即缩放比例为1/ (inSampleSize的2次方)

比如inSampleSize为4,那么缩放比例就是1/16。
有一种特殊情况，那就是当inSampleSize 小于1时，其作用相当于1,即无缩放效果。

参数说明：

举例说明

try {FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();options.inJustDecodeBounds = true;// 设置inJustDecodeBounds为true后，再使用decodeFile()等方法，并不会真正的分配空间，//即解码出来的Bitmap为null，但是可计算出原始图片的宽度和高度，即options.outWidth和options.outHeightBitmapFactory.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 e) {e.printStackTrace();
}

过程说明：

(1) 将BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片。该参数为true时，BitmapFactory只会解析图片的原始宽高信息，不会去真正加载图片，同时获取到的信息和图片的位置与程序运行的设备有关
(2) 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。
(3) 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.
(4) 将BitmapFactory.Options 的inJustDecodeBounds 参数设为false, 然后重新加载图片。

3.2 Bitmap静态方法

//width和height是长和宽单位px,config是存储格式
static Bitmap createBitmap(int width , int height Bitmap.Config config)
// 根据一幅图像创建一份一模一样的实例
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm)
//截取一幅bitmap，起点是（x，y）,width和height分别对应宽高
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height)
//比上面的裁剪函数多了两个参数，Matrix:给裁剪后的图像添加矩阵 boolean filter:是否给图像添加滤波效果
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height，Matrix m,boolean filter);
//用于缩放bitmap,dstWidth和dstHeight分别是目标宽高
createScaledBitmap(Bitmap bm,int dstWidth,int dstHeight,boolean filter)

这些方法大致可以分为三类：

1、根据已有的Bitmap来创建新Bitmap

/**
* 通过矩阵的方式，返回原始 Bitmap 中的一个不可变子集。新 Bitmap 可能返回的就是原始的 Bitmap，也可能还是复制出来的。
* 新 Bitmap 与原始 Bitmap 具有相同的密度（density）和颜色空间;
*
* @param source   原始 Bitmap
* @param x        在原始 Bitmap 中 x方向的其起始坐标（你可能只需要原始 Bitmap x方向上的一部分）
* @param y        在原始 Bitmap 中 y方向的其起始坐标（你可能只需要原始 Bitmap y方向上的一部分）
* @param width    需要返回 Bitmap 的宽度（px）（如果超过原始Bitmap宽度会报错）
* @param height   需要返回 Bitmap 的高度（px）（如果超过原始Bitmap高度会报错）
* @param m        Matrix类型，表示需要做的变换操作
* @param filter   是否需要过滤，只有 matrix 变换不只有平移操作才有效
*/
public static Bitmap createBitmap(@NonNull Bitmap source, int x, int y, int width, int height,@Nullable Matrix m, boolean filter)

2、通过像素点数组创建空的Bitmap

/*** * 返回具有指定宽度和高度的不可变位图，每个像素值设置为colors数组中的对应值。* 其初始密度由给定的确定DisplayMetrics。新创建的位图位于sRGB 颜色空间中。* @param display  显示将显示此位图的显示的度量标准* @param colors   用于初始化像素的sRGB数组* @param offset   颜色数组中第一个颜色之前要跳过的值的数量* @param stride   行之间数组中的颜色数（必须> = width或<= -width）* @param width    位图的宽度* @param height   位图的高度* @param config   要创建的位图配置。如果配置不支持每像素alpha（例如RGB_565），* 那么colors []中的alpha字节将被忽略（假设为FF）*/public static Bitmap createBitmap(@NonNull DisplayMetrics display,@NonNull @ColorInt int[] colors, int offset, int stride,int width, int height, @NonNull Config config)

3、创建缩放的Bitmap

/**
* 对Bitmap进行缩放，缩放成宽 dstWidth、高 dstHeight 的新Bitmap
*/
public static Bitmap createScaledBitmap(@NonNull Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight,boolean filter)

3.3 创建Bitmap的总结

1.加载图像可以使用BitmapFactory和Bitmap.create系列方法
2.可以通过Options实现缩放图片，获取图片信息，配置缩放比例等功能
3.如果需要裁剪或者缩放图片，只能使用create系列函数
4.注意加载和创建bitmap事通过try catch捕捉OOM异常

四.常见函数

4.1 函数及其参数

copy(Config config,boolean isMutable)
//根据原图像创建一个副本，但可以指定副本的像素存储格式
//参数含义。
//  config:像素在内存中的存储格式，但可以指定副本的像素存储格式
//  boolean isMutable:新建的bitmap是否可以修改其中的像素值extractAlpha()
//主要作用是从bitmap中获取Alpha值，生成一幅只有Alpha值得图像，存储格式是ALPHA_8getByteCount()//获取bitmap的字节数recycle()://不用的bitmap必须要及时回收，以免造成oomisRecycled()//判断bitmap是否被回收，被收回不可使用会造成crash

综合案例演示

String items[] = {"copy","extractAlpha 1","extractAlpha 2","bitmap大小","recycle","isRecycled()"};ArrayAdapter<String> adapter = new ArrayAdapter<>(this, android.R.layout.simple_spinner_item,items);adapter.setDropDownViewResource(android.R.layout.simple_spinner_dropdown_item);spinner.setAdapter(adapter);spinner.setOnItemSelectedListener(new AdapterView.OnItemSelectedListener() {@Overridepublic void onItemSelected(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) {switch (position){case 0://copyBitmap bm = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);Bitmap copy = bm.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, true);imageView.setImageBitmap(copy);bm.recycle();break;case 1://extractAlpha 不带参数Bitmap bp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);Bitmap alpha = bp.extractAlpha();imageView.setImageBitmap(alpha);bp.recycle();break;case 2://extractAlpha 带参数Bitmap bp1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);Paint paint = new Paint();BlurMaskFilter blurMaskFilter = new BlurMaskFilter(6, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL);paint.setMaskFilter(blurMaskFilter);int[] offsetXY = new int[2];Bitmap alpha1 = bp1.extractAlpha(paint, offsetXY);imageView.setImageBitmap(alpha1);break;case 3://获取bitmap大小Bitmap b = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);Toast.makeText(getApplicationContext(), "图片大小为："+b.getByteCount()+"字节", Toast.LENGTH_SHORT).show();break;case 4://回收bitmapBitmap b1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);b1.recycle();if(b1.isRecycled()){Toast.makeText(getApplicationContext(), "已经被回收", Toast.LENGTH_SHORT).show();}//isRecycled()判断是否被回收break;}}@Overridepublic void onNothingSelected(AdapterView<?> parent) {}});

4.2 常用操作

1、裁剪、缩放、旋转、移动

Matrix matrix = new Matrix();
// 缩放
matrix.postScale(0.8f, 0.9f);
// 左旋，参数为正则向右旋
matrix.postRotate(-45);
// 平移, 在上一次修改的基础上进行再次修改 set 每次操作都是最新的 会覆盖上次的操作
matrix.postTranslate(100, 80);
// 裁剪并执行以上操作
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(source, 0, 0, source.getWidth(), source.getHeight(), matrix, true);

2、保存与释放

Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
File file = new File(getFilesDir(),"test.jpg");
if(file.exists()){file.delete();
}
try {FileOutputStream outputStream=new FileOutputStream(file);bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,90,outputStream);outputStream.flush();outputStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}
//释放bitmap的资源，这是一个不可逆转的操作
bitmap.recycle();

3、图片压缩

public 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) {e.printStackTrace();} finally {try {if (baos != null) {baos.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return null;
}

五.常见问题

5.1 Bitmap与Canvas，View，Drawable的关系

5.2 使用Bitmap如何造成内存溢出的？

个人认为，Bitmap容易造成内存溢出是由于位图较大，一张屏幕大小的ARGB_8888存储格式的图片竟然有24M,如果有几个这种量级的图片在内存中，并且没有及时回收，那会非常容易造成OOM

5.3怎么解决或者避免Bitmap内存溢出？

1.我们可以对位图进行压缩，压缩手段有PNG,JPEG,WEBP
2.对不使用的Bitmap一定要及时回收。
3.在创建Bitmap时使用try catch步骤OOM异常，使程序更健壮，即使发生了OOM也不会闪退，造成不好的使用体验.

5.4 Bitmap与Drawable的转换

5.4.1 Drawable转换成Bitmap

public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable) {  // 取 drawable 的长宽  int w = drawable.getIntrinsicWidth();  int h = drawable.getIntrinsicHeight();  // 取 drawable 的颜色格式  Bitmap.Config config = drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE ? Bitmap.Config.ARGB_8888  : Bitmap.Config.RGB_565;  // 建立对应 bitmap  Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, config);  // 建立对应 bitmap 的画布  Canvas canvas = new Canvas(bitmap);  drawable.setBounds(0, 0, w, h);  // 把 drawable 内容画到画布中  drawable.draw(canvas);  return bitmap;  }

5.4.2 Bitmap转换成Drawable

Bitmap bm=Bitmap.createBitmap(xxx);
BitmapDrawable bd= new BitmapDrawable(getResource(), bm);

参考

1、那些关于Bitmap图片资源优化的小事
2、Bitmap史上最详细全解
3、Android Bitmap详解
4、Android Bitmap的内存大小是如何计算的？
5、Android Bitmap 详解：关于 Bitamp 你所要知道的一切

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