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小编这次要给大家分享的是详解Android中Bitmap及其内存优化,文章内容丰富,感兴趣的小伙伴可以来了解一下,希望大家阅读完这篇文章之后能够有所收获。
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Android Bitmap详解及Bitmap的内存优化
一、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。
常用方法:
二、BitmapFactory工厂类:
Option 参数类:
工厂方法:
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)
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。
三、Bitmap加载方式
Bitmap的加载方式有Resource资源加载、本地(SDcard)加载、网络加载等加载方式。
1. 从本地(SDcard)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); }
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; }
2. 从输入流中读取文件(网络加载)
/** * 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); }
3.Resource资源加载
Res资源加载方式:
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); }
此种方式相当的耗费内存 建议采用decodeStream代替decodeResource 可以如下形式:
public static Bitmap readBitmapFromResource(Resources resources, int resourcesId, int width, int height) { InputStream ins = resources.openRawResource(resourcesId); 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); }
BitmapFactory.decodeResource 加载的图片可能会经过缩放,该缩放目前是放在 java 层做的,效率比较低,而且需要消耗 java 层的内存。因此,如果大量使用该接口加载图片,容易导致OOM错误
BitmapFactory.decodeStream 不会对所加载的图片进行缩放,相比之下占用内存少,效率更高。
这两个接口各有用处,如果对性能要求较高,则应该使用 decodeStream;如果对性能要求不高,且需要 Android 自带的图片自适应缩放功能,则可以使用 decodeResource。
2.Assets资源加载方式:
/** * 获取缩放后的本地图片 * * @param filePath 文件路径,即文件名称 * @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; }
4.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); }
四、Bitmap | Drawable | InputStream | Byte[ ] 之间进行转换
Drawable转化成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的获取方式:Drawable drawable = getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher);
2.Bitmap转换成Drawable
public static Drawable bitmapToDrawable(Resources resources, Bitmap bm) { Drawable drawable = new BitmapDrawable(resources, bm); return drawable; }
3.Bitmap转换成byte[]
public byte[] bitmap2Bytes(Bitmap bm) { ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); bm.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, baos); return baos.toByteArray(); }
4.byte[]转换成Bitmap
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(byte, 0, b.length);
5.InputStream转换成Bitmap
InputStream is = getResources().openRawResource(id); Bitmap bitmap = BitmaoFactory.decodeStream(is);
6.InputStream转换成byte[]
InputStream is = getResources().openRawResource(id);//也可以通过其他方式接收一个InputStream对象 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] b = new byte[1024*2]; int len = 0; while ((len = is.read(b, 0, b.length)) != -1) { baos.write(b, 0, len); baos.flush(); } byte[] bytes = baos.toByteArray();
五、Bitmap简单操作
1.将Bitmap保存为本地文件:
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(); } }
2.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; }
3.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; }
4.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; }
5.设置图片旋转角度
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; }
6.通过图片id获得Bitmap:
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);
7.通过 assest 获取 获得Drawable bitmap:
InputStream in = this.getAssets().open("ic_launcher"); Drawable da = Drawable.createFromStream(in, null); Bitmap mm = BitmapFactory.decodeStream(in);
8.通过 sdcard 获得 bitmap
Bitmap bit = BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/android.jpg");
9.view转Bitmap
public static Bitmap convertViewToBitmap(View view, int bitmapWidth, int bitmapHeight){ Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmapWidth, bitmapHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888); view.draw(new Canvas(bitmap)); return bitmap; }
10.将控件转换为bitmap
public static Bitmap convertViewToBitMap(View view){ // 打开图像缓存 view.setDrawingCacheEnabled(true); // 必须调用measure和layout方法才能成功保存可视组件的截图到png图像文件 // 测量View大小 view.measure(MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED), MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED)); // 发送位置和尺寸到View及其所有的子View view.layout(0, 0, view.getMeasuredWidth(), view.getMeasuredHeight()); // 获得可视组件的截图 Bitmap bitmap = view.getDrawingCache(); return bitmap; }
public static Bitmap getBitmapFromView(View view){ Bitmap returnedBitmap = Bitmap.createBitmap(view.getWidth(), view.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(returnedBitmap); Drawable bgDrawable = view.getBackground(); if (bgDrawable != null) bgDrawable.draw(canvas); else canvas.drawColor(Color.WHITE); view.draw(canvas); return returnedBitmap; }
11.放大缩小图片
public static Bitmap zoomBitmap(Bitmap bitmap,int w,int h){ int width = bitmap.getWidth(); int height = bitmap.getHeight(); Matrix matrix = new Matrix(); float scaleWidht = ((float)w / width); float scaleHeight = ((float)h / height); matrix.postScale(scaleWidht, scaleHeight); Bitmap newbmp = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, width, height, matrix, true); return newbmp; }
12.获得圆角图片的方法
public static Bitmap getRoundedCornerBitmap(Bitmap bitmap,float roundPx){ Bitmap output = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap .getHeight(), Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(output); final int color = 0xff424242; final Paint paint = new Paint(); final Rect rect = new Rect(0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight()); final RectF rectF = new RectF(rect); paint.setAntiAlias(true); canvas.drawARGB(0, 0, 0, 0); paint.setColor(color); canvas.drawRoundRect(rectF, roundPx, roundPx, paint); paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(Mode.SRC_IN)); canvas.drawBitmap(bitmap, rect, rect, paint); return output; }
13.对 bitmap 进行裁剪
public Bitmap bitmapClip(Context context , int id , int x , int y){ Bitmap map = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(), id); map = Bitmap.createBitmap(map, x, y, 120, 120); return map; }
六、Bitmap的内存优化详解
在Android应用里,最耗费内存的就是图片资源。而且在Android系统中,读取位图Bitmap时,分给虚拟机中的图片的堆栈大小只有8M,如果超出了,就会出现OutOfMemory异常。所以,对于图片的内存优化,是Android应用开发中比较重要的内容。
1. 要及时回收Bitmap的内存
Bitmap类有一个方法recycle(),从方法名可以看出意思是回收。这里就有疑问了,Android系统有自己的垃圾回收机制,可以不定期的回收掉不使用的内存空间,当然也包括Bitmap的空间。那为什么还需要这个方法呢?
Bitmap类的构造方法都是私有的,所以开发者不能直接new出一个Bitmap对象,只能通过BitmapFactory类的各种静态方法来实例化一个Bitmap。仔细查看BitmapFactory的源代码可以看到,生成Bitmap对象最终都是通过JNI调用方式实现的。所以,加载Bitmap到内存里以后,是包含两部分内存区域的。简单的说,一部分是Java部分的,一部分是C部分的。这个Bitmap对象是由Java部分分配的,不用的时候系统就会自动回收了,但是那个对应的C可用的内存区域,虚拟机是不能直接回收的,这个只能调用底层的功能释放。所以需要调用recycle()方法来释放C部分的内存。从Bitmap类的源代码也可以看到,recycle()方法里也的确是调用了JNI方法了的。
那如果不调用recycle(),是否就一定存在内存泄露呢?也不是的。Android的每个应用都运行在独立的进程里,有着独立的内存,如果整个进程被应用本身或者系统杀死了,内存也就都被释放掉了,当然也包括C部分的内存。
Android对于进程的管理是非常复杂的。简单的说,Android系统的进程分为几个级别,系统会在内存不足的情况下杀死一些低优先级的进程,以提供给其它进程充足的内存空间。在实际项目开发过程中,有的开发者会在退出程序的时候使用Process.killProcess(Process.myPid())的方式将自己的进程杀死,但是有的应用仅仅会使用调用Activity.finish()方法的方式关闭掉所有的Activity。
释放Bitmap的示例代码片段:
// 先判断是否已经回收 if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){ // 回收并且置为null bitmap.recycle(); bitmap = null; } System.gc();
从上面的代码可以看到,bitmap.recycle()方法用于回收该Bitmap所占用的内存,接着将bitmap置空,最后使用System.gc()调用一下系统的垃圾回收器进行回收,可以通知垃圾回收器尽快进行回收。这里需要注意的是,调用System.gc()并不能保证立即开始进行回收过程,而只是为了加快回收的到来。
如何调用recycle()方法进行回收已经了解了,那什么时候释放Bitmap的内存比较合适呢?一般来说,如果代码已经不再需要使用Bitmap对象了,就可以释放了。释放内存以后,就不能再使用该Bitmap对象了,如果再次使用,就会抛出异常。所以一定要保证不再使用的时候释放。比如,如果是在某个Activity中使用Bitmap,就可以在Activity的onStop()或者onDestroy()方法中进行回收。
2.捕获异常
为了避免应用在分配Bitmap内存的时候出现OutOfMemory异常以后Crash掉,需要特别注意实例化Bitmap部分的代码。通常,在实例化Bitmap的代码中,一定要对OutOfMemory异常进行捕获。
Bitmap bitmap = null; try { // 实例化Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path); } catch (OutOfMemoryError e) { // } if (bitmap == null) { // 如果实例化失败 返回默认的Bitmap对象 return defaultBitmapMap; }
这里对初始化Bitmap对象过程中可能发生的OutOfMemory异常进行了捕获。如果发生了OutOfMemory异常,应用不会崩溃,而是得到了一个默认的Bitmap图。
注意:很多开发者会习惯性的在代码中直接捕获Exception。但是对于OutOfMemoryError来说,这样做是捕获不到的。因为OutOfMemoryError是一种Error,而不是Exception。在此仅仅做一下提醒,避免写错代码而捕获不到OutOfMemoryError。
3.缓存通用的Bitmap对象
有时候,可能需要在一个Activity里多次用到同一张图片。比如一个Activity会展示一些用户的头像列表,而如果用户没有设置头像的话,则会显示一个默认头像,而这个头像是位于应用程序本身的资源文件中的。
如果有类似上面的场景,就可以对同一Bitmap进行缓存。如果不进行缓存,尽管看到的是同一张图片文件,但是使用BitmapFactory类的方法来实例化出来的Bitmap,是不同的Bitmap对象。缓存可以避免新建多个Bitmap对象,避免内存的浪费。
在Android应用开发过程中,也会经常使用缓存的技术。这里所说的缓存有两个级别,一个是硬盘缓存,一个是内存缓存。比如说,在开发网络应用过程中,可以将一些从网络上获取的数据保存到SD卡中,下次直接从SD卡读取,而不从网络中读取,从而节省网络流量。这种方式就是硬盘缓存。再比如,应用程序经常会使用同一对象,也可以放到内存中缓存起来,需要的时候直接从内存中读取。这种方式就是内存缓存。
4.压缩图片
如果图片像素过大,使用BitmapFactory类的方法实例化Bitmap的过程中,需要大于8M的内存空间,就必定会发生OutOfMemory异常。这个时候该如何处理呢?如果有这种情况,则可以将图片缩小,以减少载入图片过程中的内存的使用,避免异常发生。
使用BitmapFactory.Options设置inSampleSize就可以缩小图片。属性值inSampleSize表示缩略图大小为原始图片大小的几分之一。即如果这个值为2,则取出的缩略图的宽和高都是原始图片的1/2,图片的大小就为原始大小的1/4。
如果知道图片的像素过大,就可以对其进行缩小。那么如何才知道图片过大呢?
使用BitmapFactory.Options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.outHeight。通过这两个值,就可以知道图片是否过大了。
BitmapFactory.Options opts = new BitmapFactory.Options(); // 设置inJustDecodeBounds为true opts.inJustDecodeBounds = true; // 使用decodeFile方法得到图片的宽和高 BitmapFactory.decodeFile(path, opts); // 打印出图片的宽和高 Log.d("example", opts.outWidth + "," + opts.outHeight);
在实际项目中,可以利用上面的代码,先获取图片真实的宽度和高度,然后判断是否需要跑缩小。如果不需要缩小,设置inSampleSize的值为1。如果需要缩小,则动态计算并设置inSampleSize的值,对图片进行缩小。需要注意的是,在下次使用BitmapFactory的decodeFile()等方法实例化Bitmap对象前,别忘记将opts.inJustDecodeBound设置回false。否则获取的bitmap对象还是null。
注意:如果程序的图片的来源都是程序包中的资源,或者是自己服务器上的图片,图片的大小是开发者可以调整的,那么一般来说,就只需要注意使用的图片不要过大,并且注意代码的质量,及时回收Bitmap对象,就能避免OutOfMemory异常的发生。
如果程序的图片来自外界,这个时候就特别需要注意OutOfMemory的发生。一个是如果载入的图片比较大,就需要先缩小;另一个是一定要捕获异常,避免程序Crash。
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