Android:安卓学习笔记之Bitmap的简单理解和使用

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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Android:安卓学习笔记之Bitmap的简单理解和使用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

Android Bitmap

一.Bitmap的定义

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。

Bitmap相关的使用主要有两种:

  • 1.给ImageView设置背景
  • 2.当做画布来使用

分别对应下面两个方法

 imageView.setImageBitmap(Bitmap bm);
 Canvas canvas = new Canvas(Bitmap bm)

二.Bitmap的格式

我们知道Bitmap是位图,是由像素点组成的,这就涉及到两个问题,

  • 第一:如何存储每个像素点?
  • 第二:怎么压缩像素点?

Bitmap 中有两个内部枚举类:ConfigCompressFormatConfig 是用来设置颜色配置信息的,CompressFormat 是用来设置压缩方式的

2.1 存储格式


2.2 压缩格式

我们不妨来计算一下,如果一张和手机屏幕大小一样的Bitmap图片,采用ARGB_8888格式存储需要多大的内存!

按照1024*768的屏幕大小来计算,每个像素需要32位也就是4个字节,

result = 1024*768*32B=25165824B=24MB

一张手机屏幕大小的Bitmap图片竟然要24M? 那就不奇怪我的app为什么一直闪退了,只不过用for循环创建了几十个用在滑动列表里面。

所以我们必须要对图片进行压缩呀,压缩格式使用枚举类Bitmap.CompressFormat

Bitmap.CompressFormat.JPEG:采用JPEG压缩算法,是一种有损压缩格式,会在压缩过程中改变图像原本质量,画质越差,对原来的图片质量损伤越大,但是得到的文件比较小,而且JPEG不支持透明度,当遇到透明度像素时,会以黑色背景填充。

Bitmap.CompressFormat.PNG:采用PNG算法,是一种支持透明度的无损压缩格式。

Bitmap.CompressFormat.WEBP:WEBP是一种同时提供了有损压缩和无损压缩的图片文件格式,在14<=api<=17时,WEBP是一种有损压缩格式,而且不支持透明度,在api18以后WEBP是一种无损压缩格式,而且支持透明度,有损压缩时,在质量相同的情况下,WEBP格式的图片体积比JPEG小40%,但是编码时间比JPEG长8倍。在无损压缩时,无损的WEBP图片比PNG压缩小26%,但是WEBP的压缩时间是PNG格式压缩时间的5倍。

三.Bitmap创建方法

我们如何创建一个 Bitamap 对象呢?Google 给我们提供了两种方式:

  • 1、Bitmap 的静态方法 createBitmap(XX)
  • 2、BitmapFactory 的 decodeXX 系列静态方法

3.1 BitmapFactory

BitmapFactory提供了多种创建bitmap的静态方法


decodeFile、 decodeResource、decodeStream和decodeByteArray,分别用于支持从文件系统、资源、输入流以及字节数组中加载出一个Bitmap对象,其中decodeFiledecodeResource又间接调用了decodeStream方法,这四类方法最终是在Android的底层实现的,对应着BitmapFactory类的几个native 方法。

3.1.1、 Bitmap.Options类

如何高效地加载bitmap?

通过BitmapFactory.Options按一定的采样率来加载缩小后的图片,将缩小后的图片在ImageView中显示,这样就会降低内存占用从而在一定程度上避免OOM,提高了Bitmap 加载时的性能。

采样率解释:
BitmapFactory提供的加载图片的四类方法都支持BitmapFactory.Options参数
通过BitmapFactory.Options 来缩放图片,主要用到了inSampleSize参数,即采样率

  • inSampleSize为1时,采样后的图片大小为图片的原始大小;
  • inSampleSize大于1时,比如为2,那么采样后的图片其宽/高均为原图大小的1/2,而像素数为原图的1/4,其占有的内存大小也为原图的1/4。

拿一张1024×1024像素的图片来说,假定采用ARGB8888格式存储,那么它占有的内存为1024×1024×4即4MB,如果inSampleSize为2,那么采样后的图片其内存占用只有512×512×4,即1MB。

采样率同时作用于宽/高,这将导致缩放后的图片大小以采样率的2次方形式递减,即缩放比例为1/ (inSampleSize的2次方)

  • 比如inSampleSize为4,那么缩放比例就是1/16。
  • 有一种特殊情况,那就是当inSampleSize 小于1时,其作用相当于1,即无缩放效果。

参数说明:

举例说明

try 
    FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
    BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds = true;
    // 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
    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 e) 
    e.printStackTrace();

过程说明:

  • (1) 将BitmapFactory.OptionsinJustDecodeBounds参数设为true并加载图片。该参数为true时,BitmapFactory只会解析图片的原始宽高信息,不会去真正加载图片,同时获取到的信息和图片的位置与程序运行的设备有关
  • (2) 从BitmapFactory.Options 中取出图片的原始宽高信息,它们对应于outWidthoutHeight参数。
  • (3) 根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize.
  • (4) 将BitmapFactory.OptionsinJustDecodeBounds 参数设为false, 然后重新加载图片。

3.2 Bitmap静态方法

//width和height是长和宽单位px,config是存储格式
static Bitmap createBitmap(int width , int height Bitmap.Config config)
// 根据一幅图像创建一份一模一样的实例
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm)
//截取一幅bitmap,起点是(x,y),width和height分别对应宽高
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height)
//比上面的裁剪函数多了两个参数,Matrix:给裁剪后的图像添加矩阵 boolean filter:是否给图像添加滤波效果
static Bitmap createBitmap(Bitmap bm,int x,int y,int width,int height,Matrix m,boolean filter);
//用于缩放bitmap,dstWidth和dstHeight分别是目标宽高
createScaledBitmap(Bitmap bm,int dstWidth,int dstHeight,boolean filter)

这些方法大致可以分为三类:

  • 1、根据已有的Bitmap来创建新Bitmap
/**
* 通过矩阵的方式,返回原始 Bitmap 中的一个不可变子集。新 Bitmap 可能返回的就是原始的 Bitmap,也可能还是复制出来的。
* 新 Bitmap 与原始 Bitmap 具有相同的密度(density)和颜色空间;
*
* @param source   原始 Bitmap
* @param x        在原始 Bitmap 中 x方向的其起始坐标(你可能只需要原始 Bitmap x方向上的一部分)
* @param y        在原始 Bitmap 中 y方向的其起始坐标(你可能只需要原始 Bitmap y方向上的一部分)
* @param width    需要返回 Bitmap 的宽度(px)(如果超过原始Bitmap宽度会报错)
* @param height   需要返回 Bitmap 的高度(px)(如果超过原始Bitmap高度会报错)
* @param m        Matrix类型,表示需要做的变换操作
* @param filter   是否需要过滤,只有 matrix 变换不只有平移操作才有效
*/
public static Bitmap createBitmap(@NonNull Bitmap source, int x, int y, int width, int height,
            @Nullable Matrix m, boolean filter) 

  • 2、通过像素点数组创建空的Bitmap
/**
     * 
     * 返回具有指定宽度和高度的不可变位图,每个像素值设置为colors数组中的对应值。
     * 其初始密度由给定的确定DisplayMetrics。新创建的位图位于sRGB 颜色空间中。
     * @param display  显示将显示此位图的显示的度量标准
     * @param colors   用于初始化像素的sRGB数组
     * @param offset   颜色数组中第一个颜色之前要跳过的值的数量
     * @param stride   行之间数组中的颜色数(必须> = width或<= -width)
     * @param width    位图的宽度
     * @param height   位图的高度
     * @param config   要创建的位图配置。如果配置不支持每像素alpha(例如RGB_565),
     * 那么colors []中的alpha字节将被忽略(假设为FF)
     */
    public static Bitmap createBitmap(@NonNull DisplayMetrics display,
            @NonNull @ColorInt int[] colors, int offset, int stride,
            int width, int height, @NonNull Config config) 

  • 3、 创建缩放的Bitmap
/**
* 对Bitmap进行缩放,缩放成宽 dstWidth、高 dstHeight 的新Bitmap
*/
public static Bitmap createScaledBitmap(@NonNull Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight,boolean filter)

3.3 创建Bitmap的总结

  • 1.加载图像可以使用BitmapFactory和Bitmap.create系列方法
  • 2.可以通过Options实现缩放图片,获取图片信息,配置缩放比例等功能
  • 3.如果需要裁剪或者缩放图片,只能使用create系列函数
  • 4.注意加载和创建bitmap事通过try catch捕捉OOM异常

四.常见函数

4.1 函数及其参数

copy(Config config,boolean isMutable)
//根据原图像创建一个副本,但可以指定副本的像素存储格式
//参数含义。
//  config:像素在内存中的存储格式,但可以指定副本的像素存储格式
//  boolean isMutable:新建的bitmap是否可以修改其中的像素值

extractAlpha()
//主要作用是从bitmap中获取Alpha值,生成一幅只有Alpha值得图像,存储格式是ALPHA_8

getByteCount()//获取bitmap的字节数

recycle()://不用的bitmap必须要及时回收,以免造成oom

isRecycled()//判断bitmap是否被回收,被收回不可使用会造成crash

综合案例演示


        String items[] = "copy","extractAlpha 1","extractAlpha 2","bitmap大小","recycle","isRecycled()";
        ArrayAdapter<String> adapter = new ArrayAdapter<>(this, android.R.layout.simple_spinner_item,items);
        adapter.setDropDownViewResource(android.R.layout.simple_spinner_dropdown_item);
        spinner.setAdapter(adapter);
        spinner.setOnItemSelectedListener(new AdapterView.OnItemSelectedListener() 
            @Override
            public void onItemSelected(AdapterView<?> parent, View view, int position, long id) 
                switch (position)
                    case 0:
                        //copy
                        Bitmap bm = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Bitmap copy = bm.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, true);
                        imageView.setImageBitmap(copy);
                        bm.recycle();
                        break;
                    case 1:
                        //extractAlpha 不带参数
                        Bitmap bp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Bitmap alpha = bp.extractAlpha();
                        imageView.setImageBitmap(alpha);
                        bp.recycle();
                        break;
                    case 2:
                        //extractAlpha 带参数
                        Bitmap bp1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Paint paint = new Paint();
                        BlurMaskFilter blurMaskFilter = new BlurMaskFilter(6, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL);
                        paint.setMaskFilter(blurMaskFilter);
                        int[] offsetXY = new int[2];
                        Bitmap alpha1 = bp1.extractAlpha(paint, offsetXY);
                        imageView.setImageBitmap(alpha1);
                        break;
                    case 3:
                        //获取bitmap大小
                        Bitmap b = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        Toast.makeText(getApplicationContext(), "图片大小为:"+b.getByteCount()+"字节", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        break;
                    case 4:
                        //回收bitmap
                        Bitmap b1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.photo);
                        b1.recycle();
                        if(b1.isRecycled())
                            Toast.makeText(getApplicationContext(), "已经被回收", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                        
                        //isRecycled()判断是否被回收
                        break;
                

            

            @Override
            public void onNothingSelected(AdapterView<?> parent) 

            
        );

4.2 常用操作

1、裁剪、缩放、旋转、移动

Matrix matrix = new Matrix();  
// 缩放 
matrix.postScale(0.8f, 0.9f);  
// 左旋,参数为正则向右旋
matrix.postRotate(-45);  
// 平移, 在上一次修改的基础上进行再次修改 set 每次操作都是最新的 会覆盖上次的操作
matrix.postTranslate(100, 80);
// 裁剪并执行以上操作
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(source, 0, 0, source.getWidth(), source.getHeight(), matrix, true);

2、保存与释放

Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
File file = new File(getFilesDir(),"test.jpg");
if(file.exists())
    file.delete();

try 
    FileOutputStream outputStream=new FileOutputStream(file);
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,90,outputStream);
    outputStream.flush();
    outputStream.close();
 catch (FileNotFoundException e) 
    e.printStackTrace();
 catch (IOException e) 
    e.printStackTrace();

//释放bitmap的资源,这是一个不可逆转的操作
bitmap.recycle();

3、图片压缩

public 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) 
        e.printStackTrace();
     finally 
        try 
            if (baos != null) 
                baos.close();
            
         catch (IOException e) 
            e.printStackTrace();
        
    
    return null;

五.常见问题

5.1 Bitmap与Canvas,View,Drawable的关系

5.2 使用Bitmap如何造成内存溢出的?

个人认为,Bitmap容易造成内存溢出是由于位图较大,一张屏幕大小的ARGB_8888存储格式的图片竟然有24M,如果有几个这种量级的图片在内存中,并且没有及时回收,那会非常容易造成OOM

5.3怎么解决或者避免Bitmap内存溢出?

  • 1.我们可以对位图进行压缩,压缩手段有PNG,JPEG,WEBP
  • 2.对不使用的Bitmap一定要及时回收。
  • 3.在创建Bitmap时使用try catch步骤OOM异常,使程序更健壮,即使发生了OOM也不会闪退,造成不好的使用体验.

5.4 Bitmap与Drawable的转换

5.4.1 Drawable转换成Bitmap

public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable)   
        // 取 drawable 的长宽  
        int w = drawable.getIntrinsicWidth();  
        int h = drawable.getIntrinsicHeight();  
  
        // 取 drawable 的颜色格式  
        Bitmap.Config config = drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE ? Bitmap.Config.ARGB_8888  
                : Bitmap.Config.RGB_565;  
        // 建立对应 bitmap  
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(w, h, config);  
        // 建立对应 bitmap 的画布  
        Canvas canvas = new Canvas(bitmap);  
        drawable.setBounds(0, 0, w, h);  
        // 把 drawable 内容画到画布中  
        drawable.draw(canvas);  
        return bitmap;  
      

5.4.2 Bitmap转换成Drawable

Bitmap bm=Bitmap.createBitmap(xxx); 
BitmapDrawable bd= new BitmapDrawable(getResource(), bm);

参考

1、那些关于Bitmap图片资源优化的小事
2、Bitmap史上最详细全解
3、Android Bitmap详解
4、Android Bitmap的内存大小是如何计算的?
5、Android Bitmap 详解:关于 Bitamp 你所要知道的一切

以上是关于Android:安卓学习笔记之Bitmap的简单理解和使用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Android :安卓学习笔记之事件内存泄露 的简单理解

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