Drawable与Bitmap详解

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Drawable与Bitmap详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。


Drawable与Bitmap对比

定义对比：
  • Bitmap：称作位图，一般的位图的文件格式扩展名为.bmp，当然编码器也有很多，RGB565，RGB8888，作为一种追个像素的显示对象，执行效率高，但是存储效率低，可以理解成一种存储对象
  • Drawable：android下的通用的图片形象，它可以装载常用格式的图像，比如GIF,PNG,JPG，BMP，提供一些高级的可视化方法。
属性对比：

属性名

Bitmap

Drawable

显示清晰度

相同

相同

占用内存

大

小

支持缩放

是

是

支持色相色差的调整

是

否

支持旋转

是

是

支持透明色

是

是

绘制速度

慢

快

支持像素操作

是

否

绘图的便利性比较：
  • Drawable有很多的派生类，可以实现渐变，层叠的效果
  • Bitmap一般用来做空白画布来进行绘图
简易性比较：
  • Drawable是自带画笔的，更改画笔的属性是可以直接更新到ShapeDrawable上的，但是Drawable子类使用Canvas并不方便，只能用来完成一些固有的功能，如果要使用Drawable来绘图，可以自定义Drawable
  • Bitmap上可以按照之前绘制那样设置画笔，然后进行绘制
使用方式对比：
  • Bitmap主要靠在View中通过Canvas.drawBitmap()函数画出来
  • Drawable可以在View中通过Drawable.draw(Canvas canvas)函数画出来，也可以通过setImageBackground()、setBackgroundDrawable()来设置Drawable资源

总结：

  • Bitmap在占用内存和绘制速度上不如Drawable的优势
  • Bitmap绘图方便，Drawable调用paint方便调用canvas不方便
  • Drawable有一些子类，可以方便完成一些绘图功能
  • 自定义View的使用：
  • Bitmap只有一种情况
  • 在View中需要自己生成图像时，才会使用Bitmap绘图，绘图后的结果保存在这个Bitmap中，比如根据Bitmap生成它的倒影，在使用Xfermode来融合倒转的图片原图与渐变的图片的时候，就需要根据图片的大小来生成一张同样大小的渐变图片，必须使用Bitmap
  • 当使用Drawable的子类能完成一些固有的功能的时候，优先选择Drawable
  • 当需要使用Drawable的setImageBackground(), setBackgroundDrawable()的设置drawable资源函数的时候，只能选择Draawable
  • 当在自定义View中在指定位置显示图像功能的时候，既可以使用Drawable，也可以使用Bitmap
  • 除drawable和bitmap以外的地方，都可以使用自定义View来实现

Bitmap

  • 之前绘制图像的时候，Canvas中保存着一个Bitmap对象，我们调用Canvas的各种绘制函数的时候，最终时绘制到其保存的Bitmap上，在onDraw(Canvas canvas)函数中，View对应一个Bitmap对象，canvas是通过这个Bitmap创建出来的，所以可以通过直接调用Canvas的函数进行绘制
Bitmap概述
  • Bitmap在绘图中的使用方式：
  • 转换为BitmapDrawable对象使用
  • 当作画布来使用

1.转换为BitmapDrawable对象使用

//先转换为BitmapDrawable对象, 再将其用作资源背景
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.picture);
BitmapDrawable bmp = new BitmapDrawable(bitmap);
image.setImagebackground(bmp);

2.当作画布使用

//方式一：使用默认的画布, 这里面View对应一个默认的Bitmap对象，canvas已经默认使用这个bitmap创建出来，最终绘制在这个Bitmap上
public void onDraw(Canvas canvas)
    ...
    canvas.drawXXX();



//方式二：自建画布, 有的时候需要一块空白的画布进行加水印等操作，就需要自己创建画布
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(200, 100, Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
canvas.drawColor(Color.YELLOW);

Bitmap格式

如何存储像素点：
  • 一张位图所占用的内存：图片长度（px) x 图片宽度（px）x 一个像素点所占的字节数
  • 在Android中，存储一个像素点所占用的字节数是使用枚举类型Bitmap.Config中的各个参数来表示的参数如下：
  • ALPHA_8：表示8位Alpha位图，即A=8,不存储其他颜色，一个像素点占用1字节，只有透明度没有颜色
  • ARGB_4444：表示16位ARGB图，A、R、G、B各占用4位，一个像素点占4+4+4+4=16位，2字节
  • ARGB_8888：表示32位ARGB图，A、R、G、B各占用8位，一个像素点占8+8+8+8=32位，4字节
  • RGB_565：表示16位RGB位图，即R占5位，G占6位，B占5位，没有透明度，一个像素点占5+6+5 = 16位，2字节
  • 每个色值所占的位数越大，颜色越艳丽：
  • 取值数越多，可以表示的颜色就越多，颜色也就越艳丽
注意
  • 一般使用ARGB_8888的格式来存储Bitmap
  • 由于ARGB_4444格式的画质太糟糕，在API13中遗弃
  • 假如对图片的透明度没有要求，可以改成RGB_565的格式，相比于占用内存最大的ARGB_8888可以节省一半的内存开销

计算Bitmap所占内存的大小：

  • 内存中存储的Bitmap对象与文件中存储 的Bitmap图片不是一个概念，文件中存储的Bitmap图像是经过图片压缩算法压缩过的，而内存中存储的Bitmap对象是通过BitmapFactory加载或者Bitmap.createBitmap()创建的，保存 于内存中，具有明确的宽和高，所以内存中的bitmap大小的计算：Bitmap.getWidth() * Bitmap.getHeight() * 每个像素所占的内存大小
  • OOM的原因：我使用的手机是2340x1080的分辨率，所以创建一个整个屏幕的Bitmap画布，假设以ARGB_8888格式保存，大致需要2340* 1080* 32B = 80870400B = 77MB，如果循环创建这么大的画布，很容易造成OOM的发生
相关像素点之间可否进行压缩：
  • 如果想要将Bitmap存储到硬盘上，一定存在压缩问题，在Android中压缩格式使用枚举类Bitmap.CompressFormat中的成员变量表示
  • Bitmap.CompressFormat.JPEG
  • Bitmap.CompressFormat.PNG
  • Bitmap.CompressFormat.WEBP

创建Bitmap

BitmapFactory
  • BitmapFactory用于从各种资源，文件，数据流和字节数组中创建Bitmap对象，BitmapFactory是一个工具类，提供了大量的函数，可以用于从不同的数据源中解析、创建Bitmap对象
public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id);
public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id, Options opts)
public static Bitmap decodeFile(String pathName);
public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts);
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length);
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts);
public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypeValue value, InputStream is, Rect padding, Options opts);
  • BitmapFactory可以从资源，文件，字节数组、FileDescriptor和InputStream数据流解析出对应的Bitmap对象，如果解析不出来，则返回null，而且每个函数都有两个实现，区别可以很明显的看出
decodeResource(Resources res, int id)
//从资源中解码一张位图，主要以R.drawable.xxx的形式从本地资源中加载
//res：包含图像数据的资源对象，一般通过Context.getResource()函数获得
id：包含图像数据的资源id
public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id);

eg：

Bitmap bitmap = Bitmap.decodeRespurce(getResource(), R.drawable.xxx);
decodeFile(String pathName)
//主要通过文件路径来加载图片
//pathName：解码文件的全路径名，必须是路径全名
public static Bitmap decodeFile(String pathName);

eg：

String filename = "/data/dataa/demo.jpg"
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(filename);
decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length)
//根据byte数组 解析出来Bitmap
//data：压缩图像数据的字节数组
//offset：图像数据偏移量，用于解码器定位从哪里开始解析
//length：字节数，从偏移量开始，指定取多少字节进行解析
  • 使用步骤：
  • 开启线程去获取网络图片
  • 网络返回InputStream
  • 把InputStream转换成byte[]
  • 解析：Bitmap bm = BitmapFactory.decodeByteArray(byte,0 , byte.length)
    eg：
new Thread(new Runnable()
    @Override
    public void run()
        try
            byte[] data = getImage(path);
            int length = data.length;
            final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, length);
            ....
        catch(Exception e)
            e.printStackTrace();
        
   
).start()
注意：
  • 请求网络必须在子线程中
  • 在子线程中不能对UI进行更新，可以使用View.post()函数来更新UI
public static byte[] readStream(InputStream in) throws Exception
    ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len = -1;
    while((len = in,read(buffer)) !=-1)
        outputStream.write(buffer, 0, len)
    
    outputStream.close();
    in.close;
    //因为data字节数组是把输入流转换为字节内存输出流的字节数组格式，如果不进行outputStream进行转换，则返回结果会一直为null
    return outputStreamm.toByteArray();



public static byte[] getImage(String path) throws Exception
    URL url = new URL(path);
    HttpURLConnection httpURLconnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    httpURLconnection.setRequestMethod("GET");
    httpURLconnection.setReadTimeout(1000);
    InputStream in = null;
    if(httURLconnection.getResponseCode() == 200)
        in = httpURLconnection.getInputStream();
        byte[] result = readStream(in);
        in.close();
        return result;
    
    return null;
decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd)
//fd：包含解码位图数据的文件路径
//outPadding：用于返回矩形的内边距，如果bitmap没有解析成功，则返回(-1, -1, -1, -1)，如果不需要，可以传入null, 这个参数一般不使用
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts);

eg：

String path = "/data/data/demo.jpg";
FileInputStream is = new FileInputStream(path);
bitmap = BitmapFactory.decodeFileDescriptor(is.getFD());
if(bitmap==null)
    ....
  • 使用decodeFileDescriptor()比使用decodeFile()更加节省内存
  • 原因：
  • 首先看一些decodeFileDescriptor()的源码：
  • 可以看出时调用Native里面的函数，被封装在SO里，直接从native中返回bitmap
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FIleDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts)
    Bitmap bitmap = nativeDecodeFileDescriptor(fd, outPadding, opts);
    if(bitmap == nnull && opts != null && opts.inBitmap != null)
        throw new IllegalArgmentException("...");
    
    return finishDecode(bitmap, outPadding，opts);
  • 而decodeFile()函数的源码如下：
public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) 
    validate(opts);
    Bitmap bm = null;
    InputStream stream = null;
    try 
        stream = new FileInputStream(pathName);
        bm = decodeStream(stream, null, opts);
     catch (Exception e) 
        /*  do nothing.
            If the exception happened on open, bm will be null.
        */
        Log.e("BitmapFactory", "Unable to decode stream: " + e);
     finally 
        if (stream != null) 
            try 
                stream.close();
             catch (IOException e) 
                // do nothing here
            
        
    
    return bm;






@Nullable
public static Bitmap decodeStream(@Nullable InputStream is, @Nullable Rect outPadding,
        @Nullable Options opts) 
    if(!is.markSupported())
        is = new BufferedInputSttream(is, 16 * 1024);
    
    is.mark(1024);
    Bitmap bmp;
    byte[] tempStorage = null;
    if(opts != null)
        tempStorage =  opts.inTempStorage;
    
    if(tempStorage == null)
        tempStorage = new byte[16 * 1024];
    
    bmp = nativeDecodeStream(is, tempStorage, outPadding, opts);
    return finishDecode(bmp, outPadding, opts);
  • 可以从decodeStream的源码中看出在调用nativeDecodeDtream()之前，会申请两次内存, 就会增加OOM的风险：
is = new BufferedInnputStream(is, 16 * 1024);
tempStorage = new byte[16 * 1024];
decodeStream()
//is：用于解码位图的原始数据输入流
//outPadding：与decodeFileDescriptor中的 outPadding参数含义相同，用于返回矩形的内边距，如果没有解析成功，则返回(-1, -1, -1,-1)，这个参数一般不使用，可以传入null
//一般用来从网络上获取图片
public static Bitmap decodeStream(InputStream is);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts);

eg：

new Thread(new Runnable()
    @Override
    public void run()
        try
            InputStream inputStream = getImage(path);
            final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(inputStream);
            ....
        catch(Exception e)
            e.printStackTrace();
        
   
).start()


//通过getImmage()函数返回一个InputStream对象
public static byte[] getImage(String path) throws Exception
    URL url = new URL(path);
    HttpURLConnection httpURLconnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    httpURLconnection.setRequestMethod("GET");
    httpURLconnection.setReadTimeout(1000);
    if(httURLconnection.getResponseCode() == 200)
        return httpURLconnection.getInputStream();
    
    return null;


以上是关于Drawable与Bitmap详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Android开发——Drawable与Bitmap知识

关于BitMap中getWidth()与系统如何加载Drawable资源的问题

iOS图形学（二）：bitmap位图详解

Android Bitmap转I420的坑，以及图文详解YUV420数据格式

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