高效使用Bitmaps（一）大Bitmap的加载

高效使用Bitmaps有什么好处？

我们常常提到的“Android程序优化”，通常指的是性能和内存的优化，即：更快的响应速度，更低的内存占用。Android程序的性能和内存问题，大部分都和图片紧密相关，而图片的加载在很多情况下很用到Bitmap（位图）这个类。而由于Bitmap自身的特性（将每个像素的属性全部保存在内存中），导致稍有不慎就会创建出一个占用内存非常大的Bitmap对象，从而导致加载过慢，还会有内存溢出的风险。所以，Android程序要做优化，Bitmap的优化是必不可少的一步。

需要对Bitmap进行优化的情形

首先请看一行代码：

mImageView.setImageResource(R.drawable.my_image);

这是一行从资源文件中加载图片到ImageView的代码。通常这段代码没什么问题，但有些情况下，你需要对这段代码进行优化。例如当图片的尺寸远远大于ImageView的尺寸时，或者当你要在一个ListView或GridView中批量加载一些大小未知的图片时。实际上，以上这行代码会在运行时使用BitmapFactory.decodeStream()方法将资源图片生成一个Bitmap，然后由这个Bitmap生成一个Drawable，最后再将这个Drawable设置到ImageView。由于在过程中生成了Bitmap，因此如果你使用的图片过大，就会导致性能和内存占用的问题。另外，需要优化的情形不止这一种，这里就不再列举。

下面分步说明使用代码来减小Bitmap的尺寸从而达到减小内存占用的方法：

1. 获取原图片尺寸

通常，我们使用BitmapFactory.decodeResource()方法来从资源文件中读取一张图片并生成一个Bitmap。但如果使用一个BitmapFactory.Options对象，并把该对象的inJustDecodeBounds属性设置为true，decodeResource()方法就不会生成Bitmap对象，而仅仅是读取该图片的尺寸和类型信息：

BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.id.myimage, options);
int imageHeight = options.outHeight;
int imageWidth = options.outWidth;
String imageType = options.outMimeType;

2. 根据原图尺寸和目标区域的尺寸计算出合适的Bitmap尺寸

BitmapFactory.Options类有一个参数inSampleSize，该参数为int型，他的值指示了在解析图片为Bitmap时在长宽两个方向上像素缩小的倍数。inSampleSize的默认值和最小值为1（当小于1时，解码器将该值当做1来处理），且在大于1时，该值只能为2的幂（当不为2的幂时，解码器会取与该值最接近的2的幂）。例如，当inSampleSize为2时，一个2000*1000的图片，将被缩小为1000*500，相应地，它的像素数和内存占用都被缩小为了原来的1/4：

public static int calculateInSampleSize(
            BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) {
    // 原始图片的宽高
    final int height = options.outHeight;
    final int width = options.outWidth;
    int inSampleSize = 1;

    if (height > reqHeight || width > reqWidth) {

        final int halfHeight = height / 2;
        final int halfWidth = width / 2;

        // 在保证解析出的bitmap宽高分别大于目标尺寸宽高的前提下，取可能的inSampleSize的最大值
        while ((halfHeight / inSampleSize) > reqHeight
                && (halfWidth / inSampleSize) > reqWidth) {
            inSampleSize *= 2;
        }
    }

    return inSampleSize;
}

3. 根据计算出的inSampleSize生成Bitmap

public static Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId,
        int reqWidth, int reqHeight) {

    // 首先设置 inJustDecodeBounds=true 来获取图片尺寸
    final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds = true;
    BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);

    // 计算 inSampleSize 的值
    options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth, reqHeight);

    // 根据计算出的 inSampleSize 来解码图片生成Bitmap
    options.inJustDecodeBounds = false;
    return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}

这里有一点要注意，就是要在第二遍decode之前把inJustDecodeBounds设置回false。

4. 调用以上的decodeSampledBitmapFromResource方法，使用自定尺寸的Bitmap。

如果你要将一张大图设置为一个100*100的缩略图，执行以下代码：

mImageView.setImageBitmap(decodeSampledBitmapFromResource(getResources(), R.id.myimage, 100, 100));

到此，使用decodeResource()方法将一个大图解析为小尺寸bitmap的应用就完成了。同理，还可以使用decodeStream()，decodeFile()等方法做相同的事，原理是一样的。

延伸：一个Bitmap到底占用多大内存？系统给每个应用程序分配多大内存？

· Bitmap占用的内存为：像素总数 * 每个像素占用的内存。在Android中，Bitmap有四种像素类型：ARGB_8888、ARGB_4444、ARGB_565、ALPHA_8，他们每个像素占用的字节数分别为4、2、2、1。因此，一个2000*1000的ARGB_8888类型的Bitmap占用的内存为2000*1000*4=8000000B=8MB。

· Android根据设备屏幕尺寸和dpi的不同，给系统分配的单应用程序内存大小也不同，具体如下表（表格取自Android 4.4 Compatibility Definition Document (CDD)）：

屏幕尺寸	DPI	应用内存
small / normal / large	ldpi / mdpi	16MB
small / normal / large	tvdpi / hdpi	32MB
small / normal / large	xhdpi	64MB
small / normal / large	400dpi	96MB
small / normal / large	xxhdpi	128MB
xlarge	mdpi	32MB
xlarge	tvdpi / hdpi	64MB
xlarge	xhdpi	128MB
xlarge	400dpi	192MB
xlarge	xxhdpi	256MB