Android中的Bitmap
Bitmap點陣圖簡介
點陣圖檔案（Bitmap），副檔名可以是.bmp或者.dib。點陣圖是Windows標準格式圖形檔案，它將影象定義為由點（畫素）組成，每個點可以由多種色彩表示，包括2、4、8、16、24和32位色彩。點陣圖檔案是非壓縮格式的，需要佔用較大儲存空間。
例如，一幅1920X1080解析度的32點陣圖片，其所佔儲存位元組數為：1920×1080×32/(8*1024)=8100KB=7.91M
在安卓系統中bitmap圖片一般是以ARGB_8888（ARGB分別代表的是透明度,紅色,綠色,藍色,每個值分別用8bit來記錄,也就是一個畫素會佔用4byte,共32bit。）來進行儲存的。
Android中圖片有四種顏色格式
| 顏色格式 | 每個畫素佔用記憶體（單位byte） | 每個畫素佔用記憶體（單位bit） |
|---|---|---|
| ALPHA_8 | 1 | 8 |
| ARGB_8888(預設) | 4 | 32 |
| ARGB_4444 | 2 | 16 |
| RGB_565 | 2 | 16 |
ARGB_8888佔位計算： 8+8+8+8 =32
1 bit 0/1 ；最小單位
1 byte = 8bit 10101010 （0-255）00000000 --- 11111111
說明：
ARGB_8888：ARGB分別代表的是透明度,紅色,綠色,藍色,每個值分別用8bit來記錄,也就是一個畫素會佔用4byte,共32bit.
ARGB_4444：ARGB的是每個值分別用4bit來記錄,一個畫素會佔用2byte,共16bit.
RGB_565：R=5bit,G=6bit,B=5bit，不存在透明度,每個畫素會佔用2byte,共16bit.
ALPHA_8:該畫素只儲存透明度,會佔用1byte,共8bit.
在實際應用中而言,建議使用ARGB_8888以及RGB_565。 如果你不需要透明度,選擇RGB_565,可以減少一半的記憶體佔用.
Bitmap的回收
在Android3.0以前Bitmap是存放在記憶體中的，我們需要回收native層和Java層的記憶體
在Android3.0以後Bitmap是存放在堆中的，我們只要回收堆記憶體即可
官方建議我們3.0以後使用recycle（）方法進行回收，該方法可以不主動呼叫，因為垃圾回收器會自動收集不可用的Bitmap物件進行回收
recycle（）官方說明：
釋放與此點陣圖關聯的本地物件，並清除對畫素資料的引用。這不會同步釋放畫素資料;它只是允許它被垃圾收集，如果沒有其他的參考。點陣圖被標記為“dead”，意味著如果getPixels（）或setPixels（）被呼叫，它將丟擲異常，並且不會畫任何東西。這個操作是不能逆轉的，所以只有在你確定沒有進一步的點陣圖使用時才能呼叫它。這是一個高階呼叫，通常不需要呼叫，因為當沒有更多的引用到這個點陣圖時，正常的GC程序將釋放這個記憶體。
LruCache介紹
LruCache是個泛型類，內部採用LinkedHashMap來實現快取機制，它提供get方法和put方法來獲取快取和新增快取，其最重要的方法trimToSize是用來移除最少使用的快取和使用最久的快取，並新增最新的快取到佇列中
計算inSampleSize
通過期望的寬高來獲取壓縮比
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;
}
複製程式碼縮圖
獲取指定的寬高的bitmap的縮圖
public static Bitmap thumbnail(String path, int maxWidth, int maxHeight) {
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path,options);
int sampleSize = calculateInSampleSize(options,maxWidth,maxHeight);
options.inJustDecodeBounds = false;
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;
}
複製程式碼儲存Bitmap
將Bitmap儲存到指定檔案中，並設定圖片質量（下文會有介紹）
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;
}
複製程式碼儲存到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);
}
複製程式碼壓縮
一、質量壓縮
用到的方法是Bitmap 的compress()；
質量壓縮方法：在保持畫素的前提下改變圖片的位深及透明度等，來達到壓縮圖片的目的:
1、bitmap圖片的大小不會改變
2、bytes.length是隨著quality變小而變小的。
這樣適合去傳遞二進位制的圖片資料，比如分享圖片，要傳入二進位制資料過去，限制500kb之內。
public static Bitmap compressImage(Bitmap image) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
// 把ByteArrayInputStream資料生成圖片
Bitmap bitmap = null;
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 5, baos);
byte[] bytes = baos.toByteArray();
// 把壓縮後的資料baos存放到bytes中
bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
if (bitmap != null) {
loga(bitmap, baos.toByteArray());
}
return bitmap;
}
/**
* @param image 目標原圖
* @param maxSize 最大的圖片大小，
* @return
*/
public static Bitmap compressImage(Bitmap image,long maxSize) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
// 把ByteArrayInputStream資料生成圖片
Bitmap bitmap = null;
// 質量壓縮方法，options的值是0-100，這裡100表示原來圖片的質量，不壓縮，把壓縮後的資料存放到baos中
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos);
int options = 90;
// 迴圈判斷如果壓縮後圖片是否大於maxSize,大於繼續壓縮
while (baos.toByteArray().length > maxSize) {
// 重置baos即清空baos
baos.reset();
// 這裡壓縮options%，把壓縮後的資料存放到baos中
image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, options, baos);
// 每次都減少10，當為1的時候停止，options<10的時候，遞減1
if(options == 1){
break;
}else if (options <= 10) {
options -= 1;
} else {
options -= 10;
}
}
byte[] bytes = baos.toByteArray();
// 把壓縮後的資料baos存放到bytes中
bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
if (bitmap != null) {
loga(bitmap, baos.toByteArray());
}
return bitmap;
}
複製程式碼二、取樣率壓縮
設定inSampleSize的值(int型別)後，假如設為n，則寬和高都為原來的1/n，寬高都減少，記憶體降低。上面的程式碼沒用過options.inJustDecodeBounds = true; 因為我是固定來取樣的資料，為什麼這個壓縮方法叫取樣率壓縮？
是因為配合inJustDecodeBounds，先獲取圖片的寬、高(這個過程就是取樣)。
然後通過獲取的寬高，動態的設定inSampleSize的值。 當inJustDecodeBounds設定為true的時候， BitmapFactory通過decodeResource或者decodeFile解碼圖片時， 將會返回空(null)的Bitmap物件，這樣可以避免Bitmap的記憶體分配， 但是它可以返回Bitmap的寬度、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", "壓縮後圖片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
+ "M寬度為" + bitmap.getWidth() + "高度為" + bitmap.getHeight());
return bitmap;
}
/**
* 獲取縮放比例
* @param bitmap
* @return
*/
private int getScaling(Bitmap bitmap) {
//設定目標尺寸（以畫素的寬度為標準）
int Targetsize = 1500;
int width = bitmap.getWidth();
int height = bitmap.getHeight();
//選擇最大值作為比較值（保證圖片的壓縮大小）
int handleValue = width > height ? width : height;
//迴圈計算壓縮比
int i = 1;
while (handleValue / i > Targetsize) {
i++;
}
}
複製程式碼三、縮放法壓縮, 效果和方法2一樣
Android中使用Matrix對影象進行縮放、旋轉、平移、斜切等變換的。 Matrix是一個3*3的矩陣，其值對應如下：
|scaleX, skewX, translateX|
|skewY, scaleY, translateY|
|0 ， 0 ， scale |
Matrix提供了一些方法來控制圖片變換：
- setTranslate(float dx,float dy)：控制Matrix進行位移。
- setSkew(float kx,float ky)：控制Matrix進行傾斜，kx、ky為X、Y方向上的比例。
- setSkew(float kx,float ky,float px,float py)：控制Matrix以px、py為軸心進行傾斜，kx、ky為X、Y方向上的傾斜比例。
- setRotate(float degrees)：控制Matrix進行depress角度的旋轉，軸心為（0,0）。
- setRotate(float degrees,float px,float py)：控制Matrix進行depress角度的旋轉，軸心為(px,py)。
- setScale(float sx,float sy)：設定Matrix進行縮放，sx、sy為X、Y方向上的縮放比例。
- setScale(float sx,float sy,float px,float py)：設定Matrix以(px,py)為軸心進行縮放，sx、sy為X、Y方向上的縮放比例。
注意：以上的set方法，均有對應的post和pre方法， Matrix呼叫一系列set,pre,post方法時,可視為將這些方法插入到一個佇列. 當然,按照佇列中從頭至尾的順序呼叫執行. 其中pre表示在隊頭插入一個方法,post表示在隊尾插入一個方法. 而set表示把當前佇列清空,並且總是位於佇列的最中間位置. 當執行了一次set後: pre方法總是插入到set前部的佇列的最前面,post方法總是插入到set後部的佇列的最後面
private Bitmap ScalingCompression(Bitmap bitmap) {
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.25f, 0.25f);//縮放效果類似於方法2
Bitmap bm = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(),
bitmap.getHeight(), matrix, true);
Log.i("wechat", "壓縮後圖片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024 / 1024)
+ "M寬度為" + bm.getWidth() + "高度為" + bm.getHeight());
return bm;
}
複製程式碼四、Bitmap.Config
原圖大小：4M----轉化為File---Bitmap大小
- ALPHA_8----------6.77M -------45M
- ARGB_4444-------9.37M -------22M
- ARGB_8888-------6.77M -------45M
- RGB_565-----------8.13M -------22M
一般情況下預設使用的是ARGB8888，由此可知它是最佔記憶體的，因為一個畫素佔32位，8位=1位元組，所以一個畫素佔4位元組的記憶體。假設有一張480x800的圖片，如果格式為ARGB8888，那麼將會佔用1500KB的記憶體。
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", "壓縮後圖片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024f / 1024f)
+ "M寬度為" + bm.getWidth() + "高度為" + bm.getHeight());
return bm;
}
複製程式碼五、Bitmap提供的：createScaledBitmap
方法
Bitmap.createScaledBitmap(src, dstWidth, dstHeight, filter);
引數說明：
- src 用來構建子集的源點陣圖
- dstWidth 新點陣圖期望的寬度
- dstHeight 新點陣圖期望的高度
- filter 為true則選擇抗鋸齒
補充抗鋸齒的知識點
在Android中，目前，我知道有兩種出現鋸齒的情況。
- 1、當我們用Canvas繪製點陣圖的時候，如果對點陣圖進行了選擇，則點陣圖會出現鋸齒。
- 2、在用View的RotateAnimation做動畫時候， 如果View當中包含有大量的圖形，也會出現鋸齒。
我們分別以這兩種情況加以考慮。 用Canvas繪製點陣圖的的情況。 在用Canvas繪製點陣圖時，一般地，我們使用drawBitmap函式家族， 在這些函式中，都有一個Paint引數， 要做到防止鋸齒，我們就要使用到這個引數。如下：
首先在你的建構函式中，需要建立一個Paint。 Paint mPaint = new Paint（）； 然後，您需要設定兩個引數:
- 1)mPaint.setAntiAlias(Boolean aa);
- 2)mPaint.setBitmapFilter(true)。
第一個函式是用來防止邊緣的鋸齒， (true時影象邊緣相對清晰一點，鋸齒痕跡不那麼明顯， false時，寫上去的字不飽滿，不美觀，看地不太清楚)。
第二個函式是用來對點陣圖進行濾波處理。
最後，在畫圖的時候，呼叫drawBitmap函式，只需要將整個Paint傳入即可。
有時候，當你做RotateAnimation時， 你會發現，鋸齒又出現了。 這個時候，由於你不能控制點陣圖的繪製， 只能用其他方法來實現防止鋸齒。 另外，如果你畫的點陣圖很多。 不想每個點陣圖的繪製都傳入一個Paint。 還有的時候，你不可能控制每個視窗的繪製的時候， 您就需要用下面的方法來處理——對整個Canvas進行處理。
- 1）在您的建構函式中，建立一個Paint濾波器。 PaintFlagsDrawFilter mSetfil = new PaintFlagsDrawFilter(0, Paint.FILTERBITMAPFLAG); 第一個引數是你要清除的標誌位， 第二個引數是你要設定的標誌位。此處設定為對點陣圖進行濾波。
- 2）當你在畫圖的時候， 如果是View則在onDraw當中，如果是ViewGroup則在dispatchDraw中呼叫如下函式。 canvas.setDrawFilter( mSetfil );
另外，在Drawable類及其子類中， 也有函式setFilterBitmap可以用來對Bitmap進行濾波處理， 這樣，當你選擇Drawable時，會有抗鋸齒的效果。
private Bitmap createScaledBitmap(Bitmap bitmap) {
Bitmap bm = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, 200, 200, true);
Log.i("wechat", "壓縮後圖片的大小" + (bm.getByteCount() / 1024) + "KB寬度為"
+ bm.getWidth() + "高度為" + bm.getHeight());
return bm;
}
複製程式碼六、輔助方法（上述方法的）：
通過路徑獲取bitmap的方法
- 1、利用BitmapFactory解析檔案，轉換為Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
- 2、自己寫解碼，轉換為Bitmap過程， 同樣需使用BitmapFactory.decodeByteArray(buf, 0, len)；程式碼如下：
private Bitmap getBitmapByPath(String path) {
if (!new File(path).exists()) {
System.err.println("getBitmapByPath: 檔案不存在");
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);
//當bitmap為空的時候，說明解析失敗
if (bitmap == null) {
System.out.println("檔案長度:" + len);
System.err.println("path: " + path + " 無法解析!!!");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return bitmap;
}
複製程式碼儲存圖片
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("圖片大小：", file.length() / 1024 / 1024 + "M");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
複製程式碼剪下圖片（這裡只是裁剪圖片，但是對圖片的大小並不影響）
private void crop(Uri uri) {
// 裁剪圖片意圖
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);
// 裁剪後輸出圖片的尺寸大小
intent.putExtra("outputX", 300);
intent.putExtra("outputY", 300);
intent.putExtra("outputFormat", "JPEG");// 圖片格式
intent.putExtra("noFaceDetection", true);// 取消人臉識別
intent.putExtra("return-data", true);
// 開啟一個帶有返回值的Activity，請求碼為PHOTO_REQUEST_CUT
startActivityForResult(intent, 200);
}
private void logp(Bitmap bitmap) {
Log.i("wechat", "壓縮前圖片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
+ "M寬度為" + bitmap.getWidth() + "高度為" + bitmap.getHeight());
}
private static void loga(Bitmap bitmap, byte[] bytes) {
Log.i("wechat", "壓縮後圖片的大小" + (bitmap.getByteCount() / 1024 / 1024)
+ "M寬度為" + bitmap.getWidth() + "高度為" + bitmap.getHeight()
+ "bytes.length= " + (bytes.length / 1024) + "KB"
);
}