Android中的Bitmap的详细介绍

时间：2021-01-20 14:16:21|栏目：Android代码|点击：次

Bitmap简介（摘抄于网络）

位图文件（Bitmap），扩展名可以是.bmp或者.dib。位图是Windows标准格式图形文件，它将图像定义为由点（像素）组成，每个点可以由多种色彩表示，包括2、4、8、16、24和32位色彩。

例如，一幅1024×768分辨率的32位真彩图片，其所占存储字节数为：1024×768×32/(8*1024)=3072KB

位图文件图像效果好，但是非压缩格式的，需要占用较大存储空间，不利于在网络上传送。jpg/png格式则恰好弥补了位图文件的缺点。

在Android中计算bitmap的大小：bitmap.getByteCount()（返回byte）

扫盲：1M=1024KB=1024*1024byte

一般1920X1080尺寸的图片在内存中的大小，1920x1080x4=2025kb=1.977539M
乘以4位的原因是在安卓系统中bitmap图片一般是以ARGB_8888（ARGB分别代表的是透明度,红色,绿色,蓝色,每个值分别用8bit来记录,也就是一个像素会占用4byte,共32bit。）来进行存储的。

Android中图片有四种颜色格式

颜色格式	每个像素占用内存（单位byte）	每个像素占用内存（单位bit）
ALPHA_8	1	8
ARGB_8888(默认)	4	32
ARGB_4444	2	16
RGB_565	2	16

ARGB_8888占位算法： 8+8+8+8 =32

1 bit 0/1 ；最小单位

1 byte = 8bit 10101010 （0-255）00000000 --- 11111111

说明：

ARGB_8888：ARGB分别代表的是透明度,红色,绿色,蓝色,每个值分别用8bit来记录,也就是一个像素会占用4byte,共32bit.

ARGB_4444：ARGB的是每个值分别用4bit来记录,一个像素会占用2byte,共16bit.

RGB_565：R=5bit,G=6bit,B=5bit，不存在透明度,每个像素会占用2byte,共16bit.

ALPHA_8:该像素只保存透明度,会占用1byte,共8bit.

在实际应用中而言,建议使用ARGB_8888以及RGB_565。

如果你不需要透明度,那么就选择RGB_565,可以减少一半的内存占用.

Bitmap的回收

在安卓3.0以前Bitmap是存放在堆中的，我们只要回收堆内存即可

在安卓3.0以后Bitmap是存放在内存中的，我们需要回收native层和Java层的内存

官方建议我们3.0以后使用recycle方法进行回收，该方法也可以不主动调用，因为垃圾回收器会自动收集不可用的Bitmap对象进行回收

recycle方法会判断Bitmap在不可用的情况下，将发送指令到垃圾回收器，让其回收native层和Java层的内存，则Bitmap进入dead状态

recycle方法是不可逆的，如果再次调用getPixels()等方法，则获取不到想要的结果

LruCache原理

LruCache是个泛型类，内部采用LinkedHashMap来实现缓存机制，它提供get方法和put方法来获取缓存和添加缓存，其最重要的方法trimToSize是用来移除最少使用的缓存和使用最久的缓存，并添加最新的缓存到队列中

计算inSampleSize

  public static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
    final int width = options.outWidth;
    final int height = options.outHeight;
    int inSampleSize = 1;
    
    if (width > reqWidth || height > reqHeight) {
      if (width > height) {
        inSampleSize = Math.round((float) height / (float) reqHeight);
      } else {
        inSampleSize = Math.round((float) width / (float) reqWidth);
      }
    }
    return inSampleSize;
  }

缩略图

  public static Bitmap thumbnail(String path, int maxWidth, int maxHeight,boolean autoRotate) {
    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds = true;
    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
    options.inJustDecodeBounds = false;
    int sampleSize = calculateInSampleSize(options,maxWidth,maxHeight);
    options.inSampleSize =sampleSize;
    options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
    options.inPurgeable =true;
    options.inInputShareable = true;
    if(bitmap !=null&&!bitmap.isRecycled()){
      bitmap.recycle();
    }
    bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path,options);
    return bitmap;
  }

保存Bitmap

public static String save(Bitmap bitmap, Bitmap.CompressFormat format, int quality,File desFile) {
    try{
      FileOutputStream out = new FileOutputStream(desFile);
      if(bitmap.compress(format,quality,out)){
        out.flush();
        out.close();
      }
      if(bitmap!=null&&!bitmap.isRecycled()){
        bitmap.recycle();
      }
      return desFile.getAbsolutePath();
    }catch (FileNotFoundException e){
      e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    return null;
  }

保存到SD卡

public static String save(Bitmap bitmap, Bitmap.CompressFormat format, int quality,Context context) {
    if(!Environment.getExternalStorageState()
        .equals(Environment.MEDIA_MOUNTED)){
      return null;
    }
    File dir = new File(Environment.getExternalStorageDirectory()+
    "/"+context.getPackageName());
    if(!dir.exists()){
      dir.mkdir();
    }
    File desFile = new File(dir, UUID.randomUUID().toString());
    return save(bitmap,format,quality,desFile);
  }

压缩

一、质量压缩

质量压缩方法：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:

1、bitmap图片的大小不会改变

2、bytes.length是随着quality变小而变小的。

这样适合去传递二进制的图片数据，比如分享图片，要传入二进制数据过去，限制500kb之内。

public static Bitmap compressImage(Bitmap image) {
  ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
  // 把ByteArrayInputStream数据生成图片
  Bitmap bitmap = null;
  image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 5, baos);
  byte[] bytes = baos.toByteArray();
  // 把压缩后的数据baos存放到bytes中
  bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
  if (bitmap != null) {
    loga(bitmap, baos.toByteArray());
  }
  return bitmap;
}

// 质量压缩方法，options的值是0-100，这里100表示原来图片的质量，不压缩，把压缩后的数据存放到baos中
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos);
int options = 90;
// 循环判断如果压缩后图片是否大于500kb,大于继续压缩
while (baos.toByteArray().length / 1024 > 100) {
  // 重置baos即清空baos
  baos.reset();
  // 这里压缩options%，把压缩后的数据存放到baos中
  image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, options, baos);
  // 每次都减少10
  if(options == 1){
    break;
  }else if (options <= 10) {
    options -= 1;
  } else {
    options -= 10;
  }
}

二、采样率压缩

设置inSampleSize的值(int类型)后，假如设为n，则宽和高都为原来的1/n，宽高都减少，内存降低。上面的代码没用过options.inJustDecodeBounds = true; 因为我是固定来取样的数据，为什么这个压缩方法叫采样率压缩？

是因为配合inJustDecodeBounds，先获取图片的宽、高(这个过程就是取样)。

然后通过获取的宽高，动态的设置inSampleSize的值。当inJustDecodeBounds设置为true的时候， BitmapFactory通过decodeResource或者decodeFile解码图片时，将会返回空(null)的Bitmap对象，这样可以避免Bitmap的内存分配，但是它可以返回Bitmap的宽度、高度以及MimeType。

用法

int inSampleSize = getScaling(bitmap); bitmap = samplingRateCompression(path,inSampleSize);
private Bitmap samplingRateCompression(String path, int scaling) {

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inSampleSize = scaling;

Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path, options);

int size = (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024);

Log.i("wechat", "压缩后图片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
    + "M宽度为" + bitmap.getWidth() + "高度为" + bitmap.getHeight());
return bitmap;
}

/**
* 获取缩放比例
* @param bitmap
* @return
*/
private int getScaling(Bitmap bitmap) {
  //设置目标尺寸（以像素的宽度为标准）
  int Targetsize = 1500;
  int width = bitmap.getWidth();
  int height = bitmap.getHeight();
  //选择最大值作为比较值（保证图片的压缩大小）
  int handleValue = width > height ? width : height;
  //循环计算压缩比
  int i = 1;
  while (handleValue / i > Targetsize) {
    i++;
  }
}

三、缩放法压缩, 效果和方法2一样

Matrix提供了一些方法来控制图片变换：

setTranslate(float dx,float dy)：控制Matrix进行位移。
setSkew(float kx,float ky)：控制Matrix进行倾斜，kx、ky为X、Y方向上的比例。
setSkew(float kx,float ky,float px,float py)：控制Matrix以px、py为轴心进行倾斜，kx、ky为X、Y方向上的倾斜比例。
setRotate(float degrees)：控制Matrix进行depress角度的旋转，轴心为（0,0）。
setRotate(float degrees,float px,float py)：控制Matrix进行depress角度的旋转，轴心为(px,py)。
setScale(float sx,float sy)：设置Matrix进行缩放，sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。
setScale(float sx,float sy,float px,float py)：设置Matrix以(px,py)为轴心进行缩放，sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。

注意：以上的set方法，均有对应的post和pre方法，Matrix调用一系列set,pre,post方法时,可视为将这些方法插入到一个队列. 当然,按照队列中从头至尾的顺序调用执行. 其中pre表示在队头插入一个方法,post表示在队尾插入一个方法. 而set表示把当前队列清空,并且总是位于队列的最中间位置. 当执行了一次set后: pre方法总是插入到set前部的队列的最前面,post方法总是插入到set后部的队列的最后面

private Bitmap ScalingCompression(Bitmap bitmap) {
  Matrix matrix = new Matrix();
  matrix.setScale(0.25f, 0.25f);//缩放效果类似于方法2
  Bitmap bm = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(),
    bitmap.getHeight(), matrix, true);
  Log.i("wechat", "压缩后图片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024 / 1024)
    + "M宽度为" + bm.getWidth() + "高度为" + bm.getHeight());
  return bm;
}

四、Bitmap.Config

原图尺寸：4M----转化为File---Bitmap大小

ALPHA_8----------6.77M -------45M
ARGB_4444-------9.37M -------22M
ARGB_8888-------6.77M -------45M
RGB_565-----------8.13M -------22M

一般情况下默认使用的是ARGB8888，由此可知它是最占内存的，因为一个像素占32位，8位=1字节，所以一个像素占4字节的内存。假设有一张480x800的图片，如果格式为ARGB8888，那么将会占用1500KB的内存。

private Bitmap bitmapConfig(String path) {
  BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
  options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;

  Bitmap bm = BitmapFactory.decodeFile(path, options);
  Log.i("wechat", "压缩后图片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024f / 1024f)
  + "M宽度为" + bm.getWidth() + "高度为" + bm.getHeight());
  return bm;
}

五、Bitmap提供的：createScaledBitmap

方法

Bitmap.createScaledBitmap(src, dstWidth, dstHeight, filter);

参数说明：

src 用来构建子集的源位图
dstWidth 新位图期望的宽度
dstHeight 新位图期望的高度
filter 为true则选择抗锯齿

补充抗锯齿的知识点

在Android中，目前，我知道有两种出现锯齿的情况。

1、当我们用Canvas绘制位图的时候，如果对位图进行了选择，则位图会出现锯齿。
2、在用View的RotateAnimation做动画时候，如果View当中包含有大量的图形，也会出现锯齿。

我们分别以这两种情况加以考虑。用Canvas绘制位图的的情况。在用Canvas绘制位图时，一般地，我们使用drawBitmap函数家族，在这些函数中，都有一个Paint参数，要做到防止锯齿，我们就要使用到这个参数。如下：

首先在你的构造函数中，需要创建一个Paint。 Paint mPaint = new Paint（）；

然后，您需要设置两个参数:

1)mPaint.setAntiAlias(Boolean aa);
2)mPaint.setBitmapFilter(true)。

第一个函数是用来防止边缘的锯齿， (true时图像边缘相对清晰一点，锯齿痕迹不那么明显， false时，写上去的字不饱满，不美观，看地不太清楚)。

第二个函数是用来对位图进行滤波处理。

最后，在画图的时候，调用drawBitmap函数，只需要将整个Paint传入即可。

有时候，当你做RotateAnimation时，你会发现，讨厌的锯齿又出现了。这个时候，由于你不能控制位图的绘制，只能用其他方法来实现防止锯齿。另外，如果你画的位图很多。不想每个位图的绘制都传入一个Paint。还有的时候，你不可能控制每个窗口的绘制的时候，您就需要用下面的方法来处理――对整个Canvas进行处理。

1）在您的构造函数中，创建一个Paint滤波器。 PaintFlagsDrawFilter mSetfil = new PaintFlagsDrawFilter(0, Paint.FILTERBITMAPFLAG); 第一个参数是你要清除的标志位，第二个参数是你要设置的标志位。此处设置为对位图进行滤波。

2）当你在画图的时候，如果是View则在onDraw当中，如果是ViewGroup则在dispatchDraw中调用如下函数。 canvas.setDrawFilter( mSetfil );

另外，在Drawable类及其子类中，也有函数setFilterBitmap可以用来对Bitmap进行滤波处理，这样，当你选择Drawable时，会有抗锯齿的效果。

private Bitmap createScaledBitmap(Bitmap bitmap) {
  Bitmap bm = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, 200, 200, true);
  Log.i("wechat", "压缩后图片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024) + "KB宽度为"
    + bm.getWidth() + "高度为" + bm.getHeight());
  return bm;
}

六、辅助方法（上述方法的）：

通过路径获取bitmap的方法

1、利用BitmapFactory解析文件，转换为Bitmap

bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);

2、自己写解码，转换为Bitmap过程，同样需使用BitmapFactory.decodeByteArray(buf, 0, len)；代码如下：

private Bitmap getBitmapByPath(String path) {
if (!new File(path).exists()) {
  System.err.println("getBitmapByPath: 文件不存在");
  return null;
}
byte[] buf = new byte[1024 * 1024];// 1M
Bitmap bitmap = null;
try {
  FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
  int len = fis.read(buf, 0, buf.length);
  bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(buf, 0, len);
  //当bitmap为空的时候，说明解析失败
  if (bitmap == null) {
    System.out.println("文件长度:" + len);
    System.err.println("path: " + path + " 无法解析!!!");
  }
} catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
}
return bitmap;
}

保存图片

private void savaPictrue(Bitmap bitmap) {
  File file = new File("storage/emulated/0/DCIM/Camera/test.jpg");
  FileOutputStream stream = null;
  try {
    stream = new FileOutputStream(file);
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, stream);
    Log.e("图片大小：", file.length() / 1024 / 1024 + "M");
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
}

剪切图片（这里只是裁剪图片，但是对图片的大小并不影响）

private void crop(Uri uri) {
  // 裁剪图片意图
  Intent intent = new Intent("com.android.camera.action.CROP");
  intent.setDataAndType(uri, "image/*");
  intent.putExtra("crop", "true");
  // 裁剪框的比例，1：1
  intent.putExtra("aspectX", 1);
  intent.putExtra("aspectY", 1);
  // 裁剪后输出图片的尺寸大小
  intent.putExtra("outputX", 300);
  intent.putExtra("outputY", 300);

  intent.putExtra("outputFormat", "JPEG");// 图片格式
  intent.putExtra("noFaceDetection", true);// 取消人脸识别
  intent.putExtra("return-data", true);
  // 开启一个带有返回值的Activity，请求码为PHOTO_REQUEST_CUT
  startActivityForResult(intent, 200);
}

private void logp(Bitmap bitmap) {
Log.i("wechat", "压缩前图片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
    + "M宽度为" + bitmap.getWidth() + "高度为" + bitmap.getHeight());
}

private static void loga(Bitmap bitmap, byte[] bytes) {
  Log.i("wechat", "压缩后图片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
    + "M宽度为" + bitmap.getWidth() + "高度为" + bitmap.getHeight()
    + "bytes.length= " + (bytes.length / 1024) + "KB"
  );
}

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