Android 開發繞不過的坑：你的 Bitmap 究竟佔多大記憶體？

0、寫在前面

本文涉及到螢幕密度的討論，這裡先要搞清楚 DisplayMetrics 的兩個變數，摘錄官方文件的解釋：

density：The logical density of the display. This is a scaling factor for the Density Independent Pixel unit, where one DIP is one pixel on an approximately 160 dpi screen (for example a 240x320, 1.5”x2” screen), providing the baseline of the system’s display. Thus on a 160dpi screen this density value will be 1; on a 120 dpi screen it would be .75; etc. This value does not exactly follow the real screen size (as given by xdpi and ydpi, but rather is used to scale the size of the overall UI in steps based on gross changes in the display dpi. For example, a 240x320 screen will have a density of 1 even if its width is 1.8”, 1.3”, etc. However, if the screen resolution is increased to 320x480 but the screen size remained 1.5”x2” then the density would be increased (probably to 1.5).

densityDpi：The screen density expressed as dots-per-inch.

簡單來說，可以理解為 density 的數值是 1dp=density px；densityDpi 是螢幕每英寸對應多少個點（不是畫素點），在 DisplayMetrics 當中，這兩個的關係是線性的：

density	1	1.5	2	3	3.5	4
densityDpi	160	240	320	480	560	640

為了不引起混淆，本文所有提到的密度除非特別說明，都指的是 densityDpi，當然如果你願意，也可以用 density 來說明問題。另外，本文的依據主要來自 android 5.0 的原始碼，其他版本可能略有出入。文章難免疏漏，歡迎指正～
1、佔了多大記憶體？

做移動客戶端開發的朋友們肯定都因為圖頭疼過，說起來曾經還有過 leader 因為組裡面一哥們在工程裡面加了一張 jpg 的圖發脾氣的事兒，哈哈。為什麼頭疼呢？吃記憶體唄，時不時還給你來個 OOM 沖沖喜，讓你的每一天過得有滋有味（真是沒救了）。那每次工程裡面增加一張圖片的時候，我們都需要關心這貨究竟要佔多大的坑，佔多大呢？Android API 有個方便的方法，

public final int getByteCount() {
    // int result permits bitmaps up to 46,340 x 46,340
    return getRowBytes() * getHeight();
}

通過這個方法，我們就可以獲取到一張 Bitmap 在執行時到底佔用多大記憶體了。
舉個例子一張 522x686 的 PNG 圖片，我把它放到 drawable-xxhdpi 目錄下，在三星s6上載入，佔用記憶體2547360B，就可以用這個方法獲取到。
2、給我一張圖我告訴你佔多大記憶體
每次都問 Bitmap 你到底多大啦。。感覺怪怪的，畢竟我們不能總是去問，而不去搞清楚它為嘛介麼大吧。能不能給它算個命，算算它究竟多大呢？當然是可以的，很簡單嘛，我們直接順藤摸瓜，找出真凶，哦不，找出答案。
2.1 getByteCount getByteCount 的原始碼我們剛剛已經認識了，當我們問 Bitmap 大小的時候，這孩子也是先拿到出生年月日，然後算出來的，那麼問題來了，getHeight 就是圖片的高度（單位：px），getRowBytes 是什麼？

public final int getrowBytes() {
   if(mRecycled) {
          Log.w(TAG,"Called getRowBytes() on a recycle()'d bitmap! This is undefined behavior!");
   }
   return nativeRowBytes(mFinalizer.mNativeBitmap);
}

額，感覺太對了啊，要 JNI 了。由於在下 C++ 實在用得少，每次想起 JNI 都請想象腦門磕牆的場景，不過呢，毛爺爺說過，一切反動派都是紙老虎~與
nativeRowBytes 對應的函式如下： Bitmap.cpp

static jint Bitmap_rowBytes(JNIEnv* env, jobject, jlong bitmapHandle) {
     SkBitmap* bitmap = reinterpret_cast<SkBitmap*>(bitmapHandle)
     return static_cast<jint>(bitmap->rowBytes());
}

等等，我們好像發現了什麼，原來 Bitmap 本質上就是一個 SkBitmap。。而這個 SkBitmap 也是大有來頭，不信你瞧：Skia。啥也別說了，趕緊瞅瞅 SkBitmap。 SkBitmap.h

/** Return the number of bytes between subsequent rows of the bitmap. */
size_t rowBytes() const{ returnfRowBytes; }

SkBitmap.cpp

size_t SkBitmap::ComputeRowBytes(Config c, intwidth) {
    returnSkColorTypeMinRowBytes(SkBitmapConfigToColorType(c), width);
}
SkImageInfo.h
 
staticint SkColorTypeBytesPerPixel(SkColorType ct) {
   staticconst uint8_t gSize[] = {
    0, // Unknown
    1, // Alpha_8
    2, // RGB_565
    2, // ARGB_4444
    4, // RGBA_8888
    4, // BGRA_8888
    1, // kIndex_8
  };
  SK_COMPILE_ASSERT(SK_ARRAY_COUNT(gSize) == (size_t)(kLastEnum_SkColorType + 1),
                size_mismatch_with_SkColorType_enum);
 
   SkASSERT((size_t)ct < SK_ARRAY_COUNT(gSize));
   return gSize[ct];
}
 
static inline size_t SkColorTypeMinRowBytes(SkColorType ct, intwidth) {
    returnwidth * SkColorTypeBytesPerPixel(ct);
}

好，跟蹤到這裡，我們發現 ARGB_8888（也就是我們最常用的 Bitmap 的格式）的一個畫素佔用 4byte，那麼 rowBytes 實際上就是 4*width bytes。那麼結論出來了，一張 ARGB_8888 的 Bitmap 佔用記憶體的計算公式 bitmapInRam = bitmapWidth*bitmapHeight *4 bytes 說到這兒你以為故事就結束了麼？有本事你拿去試，算出來的和你獲取到的總是會差個倍數，為啥呢？還記得我們最開始給出的那個例子麼？一張522*686的 PNG 圖片，我把它放到 drawable-xxhdpi 目錄下，在三星s6上載入，佔用記憶體2547360B，就可以用這個方法獲取到。然而公式計算出來的可是1432368B。。。
2.2 Density 知道我為什麼在舉例的時候那麼費勁的說放到xxx目錄下，還要說用xxx手機麼？你以為 Bitmap 載入只跟寬高有關麼？Naive。還是先看程式碼，我們讀取的是 drawable 目錄下面的圖片，用的是 decodeResource 方法，該方法本質上就兩步：

讀取原始資源，這個呼叫了 Resource.openRawResource 方法，這個方法呼叫完成之後會對 TypedValue 進行賦值，其中包含了原始資源的 density 等資訊；
呼叫 decodeResourceStream 對原始資源進行解碼和適配。這個過程實際上就是原始資源的 density 到螢幕 density 的一個對映。

原始資源的 density 其實取決於資源存放的目錄（比如 xxhdpi 對應的是480），而螢幕 density 的賦值，請看下面這段程式碼：
BitmapFactory.java

public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypedValue value,
    InputStream is, Rect pad, Options opts) {
 
//實際上，我們這裡的opts是null的，所以在這裡初始化。
if(opts == null) {
    opts = newOptions();
}
 
if(opts.inDensity == 0&& value != null) {
    final int density = value.density;
    if(density == TypedValue.DENSITY_DEFAULT) {
        opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;
    }else if (density != TypedValue.DENSITY_NONE) {
        opts.inDensity = density; //這裡density的值如果對應資源目錄為hdpi的話，就是240
    }
}
 
if(opts.inTargetDensity == 0&& res != null) {
//請注意，inTargetDensity就是當前的顯示密度，比如三星s6時就是640
    opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi;
}
 
return decodeStream(is, pad, opts);
}

我們看到 opts 這個值被初始化，而它的構造居然如此簡單：

public Options() {
   inDither = false;
   inScaled = true;
   inPremultiplied = true;
}

所以我們就很容易的看到，Option.inScreenDensity 這個值沒有被初始化，而實際上後面我們也會看到這個值根本不會用到；我們最應該關心的是什麼呢？是 inDensity 和 inTargetDensity，這兩個值與下面 cpp 檔案裡面的 density 和 targetDensity 相對應——重複一下，inDensity 就是原始資源的 density，inTargetDensity 就是螢幕的 density。緊接著，用到了 nativeDecodeStream 方法，不重要的程式碼直接略過，直接給出最關鍵的 doDecode 函式的程式碼：
BitmapFactory.cpp [Java] 純文字檢視複製程式碼 ?

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56

static

jobject
 doDecode(JNIEnv* env, SkStreamRewindable* stream, jobject padding, jobject options) {

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