編輯：Android資訊
在日常開發中，可以說和Bitmap低頭不見抬頭見，基本上每個應用都會直接或間接的用到，而這裡面又涉及到大量的相關知識。
所以這裡把Bitmap的常用知識做個梳理，限於經驗和能力，不做太深入的分析。
這裡的區別不是指方法名和參數的區別，而是對於解碼後圖片尺寸在處理上的區別：
decodeFile()用於讀取SD卡上的圖，得到的是圖片的原始尺寸
decodeResource()用於讀取Res、Raw等資源，得到的是圖片的原始尺寸 * 縮放系數
可以看的出來，decodeResource()比decodeFile()多了一個縮放系數，縮放系數的計算依賴於屏幕密度，當然這個參數也是可以調整的：
// 通過BitmapFactory.Options的這幾個參數可以調整縮放系數
public class BitmapFactory {
public static class Options {
public boolean inScaled; // 默認true
public int inDensity; // 無dpi的文件夾下默認160
public int inTargetDensity; // 取決具體屏幕
}
}
我們分具體情況來看，現在有一張720×720的圖片:
如果inScaled設置為false，則不進行縮放，解碼後圖片大小為720×720; 否則請往下看。
如果inScaled設置為true或者不設置，則根據inDensity和inTargetDensity計算縮放系數。
把這張圖片放到drawable目錄下, 默認：
以720p的紅米3為例子，縮放系數 = inTargetDensity(具體320 / inDensity（默認160）= 2 = density，解碼後圖片大小為1440×1440。
以1080p的MX4為例子，縮放系數 = inTargetDensity(具體480 / inDensity（默認160）= 3 = density, 解碼後圖片大小為2160×2160。
把圖片放到drawable或者raw這樣不帶dpi的文件夾，會按照上面的算法計算。
如果放到xhdpi會怎樣呢？ 在MX4上，放到xhdpi，解碼後圖片大小為1080 x 1080。
因為放到有dpi的文件夾，會影響到inDensity的默認值，放到xhdpi為160 x 2 = 320; 所以縮放系數 = 480（屏幕） / 320 （xhdpi） = 1.5; 所以得到的圖片大小為1080 x 1080。
如果你不想依賴於這個系統本身的density，你可以手動設置inDensity和inTargetDensity來控制縮放系數：
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = 1;
options.inDensity = 160;
options.inTargetDensity = 160;
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.origin, options);
// MX4上，雖然density = 3
// 但是通過設置inTargetDensity / inDensity = 160 / 160 = 1
// 解碼後圖片大小為720x720
System.out.println("w:" + bitmap.getWidth()
+ ", h:" + bitmap.getHeight());
首先，Android對Bitmap內存(像素數據)的分配區域在不同版本上是有區分的：
As of Android 3.0 (API level 11), the pixel data is stored on the Dalvik heap along with the associated bitmap.
從3.0開始，Bitmap像素數據和Bitmap對象一起存放在Dalvik堆中，而在3.0之前，Bitmap像素數據存放在Native內存中。
所以，在3.0之前，Bitmap像素數據在Nativie內存的釋放是不確定的，容易內存溢出而Crash，官方強烈建議調用recycle()（當然是在確定不需要的時候）；而在3.0之後，則無此要求。
參考鏈接：Managing Bitmap Memory
3.0之後官方無recycle()建議，是不是就真的不需要recycle()了呢？
在醫生的這篇文章：Bitmap.recycle引發的血案 最後指出：“在不兼容Android2.3的情況下，別在使用recycle方法來管理Bitmap了，那是GC的事！”。文章開頭指出了原因在於recycle()方法的注釋說明:
/**
* ... This is an advanced call, and normally need not be called,
* since the normal GC process will free up this memory when
* there are no more references to this bitmap.
*/
public void recycle() {}
事實上這個說法是不准確的，是不能作為recycle()方法不調用的依據的。
因為從commit history中看，這行注釋早在08年初始化代碼的就有了，但是早期的代碼並沒有因此不需要recycle()方法了。
如果3.0之後真的完全不需要主動recycle()，最新的AOSP源碼應該有相應體現，我查了SystemUI和Gallery2的代碼，並沒有取締Bitmap的recycle()方法。
所以，我個人認為，如果Bitmap真的不用了，recycle一下又有何妨？
PS：至於醫生說的那個bug，顯然是一種優化策略，APP開發中加個兩個bitmap不相等的判斷條件即可。
這個已經有一篇bugly出品的絕好文章講的很清楚：
Android 開發繞不過的坑：你的 Bitmap 究竟占多大內存？
BitmapFactory.Options.inBitmap是AndroiD3.0新增的一個屬性，如果設置了這個屬性則會重用這個Bitmap的內存從而提升性能。
但是這個重用是有條件的，在Android4.4之前只能重用相同大小的Bitmap，Android4.4+則只要比重用Bitmap小即可。
在官方網站有詳細介紹，這裡列舉示例代碼的兩個方法了解一下：
private static void addInBitmapOptions(BitmapFactory.Options options,
ImageCache cache) {
// inBitmap only works with mutable bitmaps, so force the decoder to
// return mutable bitmaps.
options.inMutable = true;
if (cache != null) {
// Try to find a bitmap to use for inBitmap.
Bitmap inBitmap = cache.getBitmapFromReusableSet(options);
if (inBitmap != null) {
// If a suitable bitmap has been found,
// set it as the value of inBitmap.
options.inBitmap = inBitmap;
}
}
}
static boolean canUseForInBitmap(
Bitmap candidate, BitmapFactory.Options targetOptions) {
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
// From Android 4.4 (KitKat) onward we can re-use
// if the byte size of the new bitmap is smaller than
// the reusable bitmap candidate
// allocation byte count.
int width = targetOptions.outWidth / targetOptions.inSampleSize;
int height =
targetOptions.outHeight / targetOptions.inSampleSize;
int byteCount = width * height
* getBytesPerPixel(candidate.getConfig());
return byteCount <= candidate.getAllocationByteCount();
}
// On earlier versions,
// the dimensions must match exactly and the inSampleSize must be 1
return candidate.getWidth() == targetOptions.outWidth
&& candidate.getHeight() == targetOptions.outHeight
&& targetOptions.inSampleSize == 1;
}
參考鏈接：
Managing Bitmap Memory
Bitmap對象的復用
LRU，Least Recently Used，Discards the least recently used items first。
在最近使用的數據中，丟棄使用最少的數據。與之相反的還有一個MRU，丟棄使用最多的數據。
這就是著名的局部性原理。
1.新數據插入到鏈表頭部；
2.每當緩存命中（即緩存數據被訪問），則將數據移到鏈表頭部；
3.當鏈表滿的時候，將鏈表尾部的數據丟棄。
在Android3.1和support v4中均提供了Lru算法的實現類LruCache。
內部使用LinkedHashMap實現。
LruCache的所有對象和數據都是在內存中（或者說LinkedHashMap中），而DiskLruCache是磁盤緩存，不過它的實現要稍微復雜一點。
使用DiskLruCache後就不用擔心文件或者圖片太多占用過多磁盤空間，它能把那些不常用的圖片自動清理掉。
DiskLruCache系統中並沒有正式提供，需要另外下載: DiskLruCache
使用Bitmap節省內存最重要的技巧就是加載合適大小的Bitmap，因為以現在相機像素，很多照片都巨無霸的大，這些大圖直接加載到內存，最容易OOM。
加載合適的Bitmap需要先讀取Bitmap的原始大小，按縮小了合適的倍數的大小進行加載。
那麼，這個縮小的倍數的計算就是inSampleSize的計算。
// 根據maxWidth, maxHeight計算最合適的inSampleSize
public static int $sampleSize(BitmapFactory.Options options,
int maxWidth, int maxHeight) {
// raw height and width of image
int rawWidth = options.outWidth;
int rawHeight = options.outHeight;
// calculate best sample size
int inSampleSize = 0;
if (rawHeight > maxHeight || rawWidth > maxWidth) {
float ratioWidth = (float) rawWidth / maxWidth;
float ratioHeight = (float) rawHeight / maxHeight;
inSampleSize = (int) Math.min(ratioHeight, ratioWidth);
}
inSampleSize = Math.max(1, inSampleSize);
return inSampleSize;
}
關於inSampleSize需要注意，它只能是2的次方，否則它會取最接近2的次方的值。
為了節省內存，需要先設置BitmapFactory.Options的inJustDecodeBounds為true，這樣的Bitmap可以借助decodeFile方法把高和寬存放到Bitmap.Options中，但是內存占用為空（不會真正的加載圖片）。
有了具備高寬信息的Options，結合上面的inSampleSize算法算出縮小的倍數，我們就能加載本地大圖的某個合適大小的縮略圖了
/**
* 獲取縮略圖
* 支持自動旋轉
* 某些型號的手機相機圖片是反的，可以根據exif信息實現自動糾正
* @return
*/
public static Bitmap $thumbnail(String path,
int maxWidth, int maxHeight, boolean autoRotate) {
int angle = 0;
if (autoRotate) {
angle = ImageLess.$exifRotateAngle(path);
}
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
// 獲取這個圖片的寬和高信息到options中, 此時返回bm為空
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path, options);
options.inJustDecodeBounds = false;
// 計算縮放比
int sampleSize = $sampleSize(options, maxWidth, maxHeight);
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);
if (autoRotate && angle != 0) {
bitmap = $rotate(bitmap, angle);
}
return bitmap;
}
系統內置了一個ThumbnailUtils也能生成縮略圖，細節上不一樣但原理是相同的。
學過線性代數或者圖像處理的同學們一定深知Matrix的強大，很多常見的圖像變換一個Matrix就能搞定，甚至更復雜的也是如此。
// Matrix matrix = new Matrix();
// 每一種變化都包括set，pre，post三種，分別為設置、矩陣先乘、矩陣後乘。
平移：matrix.setTranslate()
縮放：matrix.setScale()
旋轉：matrix.setRotate()
斜切：matrix.setSkew()
下面我舉兩個例子說明一下。
借助Matrix的postRotate方法旋轉一定角度。
Matrix matrix = new Matrix();
// angle為旋轉的角度
matrix.postRotate(angle);
Bitmap rotatedBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap,
0,
0,
originBitmap.getWidth(),
originBitmap.getHeight(),
matrix,
true);
借助Matrix的postScale方法旋轉一定角度。
Matrix matrix = new Matrix();
// scaleX，scaleY分別為為水平和垂直方向上縮放的比例
matrix.postScale(scaleX, scaleY);
Bitmap scaledBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap,
0,
0,
originBitmap.getWidth(),
originBitmap.getHeight(),
matrix,
true);
Bitmap本身也帶了一個縮放方法，不過是把bitmap縮放到目標大小，原理也是用Matrix，我們封裝一下：
// 水平和寬度縮放到指定大小，注意，這種情況下圖片很容易變形
Bitmap scaledBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(originBitmap,
dstWidth,
dstHeight,
true);
通過組合可以實現更多效果。
圖片的裁剪的應用場景還是很多的：頭像剪切，照片裁剪，圓角，圓形等等。
矩陣形狀的裁剪比較簡單，直接用createBitmap方法即可：
Canvas canvas = new Canvas(originBitmap);
draw(canvas);
// 確定裁剪的位置和裁剪的大小
Bitmap clipBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap,
left, top,
clipWidth, clipHeight);
對於圓角我們需要借助Xfermode和PorterDuffXfermode，把圓角矩陣套在原Bitmap上取交集得到圓角Bitmap。
// 准備畫筆
Paint paint = new Paint();
paint.setAntiAlias(true);
// 准備裁剪的矩陣
Rect rect = new Rect(0, 0,
originBitmap.getWidth(), originBitmap.getHeight());
RectF rectF = new RectF(new Rect(0, 0,
originBitmap.getWidth(), originBitmap.getHeight()));
Bitmap roundBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap.getWidth(),
originBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(roundBitmap);
// 圓角矩陣，radius為圓角大小
canvas.drawRoundRect(rectF, radius, radius, paint);
// 關鍵代碼，關於Xfermode和SRC_IN請自行查閱
paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.SRC_IN));
canvas.drawBitmap(originBitmap, rect, rect, paint);
和上面的圓角裁剪原理相同，不過畫的是圓形套在上面。
為了從中間裁剪出圓形，我們需要計算繪制原始Bitmap的left和top值。
int min = originBitmap.getWidth() > originBitmap.getHeight() ?
originBitmap.getHeight() : originBitmap.getWidth();
Paint paint = new Paint();
paint.setAntiAlias(true);
Bitmap circleBitmap = Bitmap.createBitmap(min, min,
Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(circleBitmap);
// 圓形
canvas.drawCircle(min / 2, min / 2, min / 2, paint);
paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.SRC_IN));
// 居中顯示
int left = - (originBitmap.getWidth() - min) / 2;
int top = - (originBitmap.getHeight() - min) / 2;
canvas.drawBitmap(originBitmap, left, top, paint);
從圓角、圓形的處理上我們應該能看的出來繪制任意多邊形都是可以的。
很多圖片應用都支持裁剪功能，濾鏡功能等等，最終還是需要把處理後的Bitmap保存到本地，不然就是再強大的功能也是白忙活了。
public static String $save(Bitmap bitmap,
Bitmap.CompressFormat format, int quality, File destFile) {
try {
FileOutputStream out = new FileOutputStream(destFile);
if (bitmap.compress(format, quality, out)) {
out.flush();
out.close();
}
if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) {
bitmap.recycle();
}
return destFile.getAbsolutePath();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
如果想更穩定或者更簡單的保存到SDCard的包名路徑下，可以再封裝一下：
// 保存到本地，默認路徑/mnt/sdcard/[package]/save/，用隨機UUID命名文件
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() + "/save/");
if (!dir.exists()) {
dir.mkdirs();
}
File destFile = new File(dir, UUID.randomUUID().toString());
return $save(bitmap, format, quality, destFile);
}
巨圖加載，當然不能使用常規方法，必OOM。
原理比較簡單，系統中有一個類BitmapRegionDecoder：
public static BitmapRegionDecoder newInstance(byte[] data, int offset,
int length, boolean isShareable) throws IOException {
}
public static BitmapRegionDecoder newInstance(
FileDescriptor fd, boolean isShareable) throws IOException {
}
public static BitmapRegionDecoder newInstance(InputStream is,
boolean isShareable) throws IOException {
}
public static BitmapRegionDecoder newInstance(String pathName,
boolean isShareable) throws IOException {
}
可以按區域加載:
public Bitmap decodeRegion(Rect rect, BitmapFactory.Options options) {
}
微博的大圖浏覽也是通過這個BitmapRegionDecoder實現的，具體可自行查閱。
圖像處理其實是一門很深奧的學科，所幸Android提供了顏色矩陣ColorMatrix類，可實現很多簡單的特效，以灰階效果為例子：
Bitmap grayBitmap = Bitmap.createBitmap(originBitmap.getWidth(),
originBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.RGB_565);
Canvas canvas = new Canvas(grayBitmap);
Paint paint = new Paint();
ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix();
// 設置飽和度為0，實現了灰階效果
colorMatrix.setSaturation(0);
ColorMatrixColorFilter colorMatrixColorFilter =
new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix);
paint.setColorFilter(colorMatrixColorFilter);
canvas.drawBitmap(originBitmap, 0, 0, paint);
除了飽和度，我們還能調整對比度，色相變化等等。
ThumbnailUtils是系統提供的一個專門生成縮略圖的方法，我專門寫了一篇文章分析，內容較多，請移步：理解ThumbnailUtils
既然與Bitmap經常打交道，那就把它都理清楚弄明白，這是很有必要的。
難免會有遺漏，歡迎留言，我會酌情補充。
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