Android Bitmap详解及Bitmap的内存优化
一、Bitmap：
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。
常用方法：
二、BitmapFactory工厂类：
Option 参数类：
工厂方法:
Bitmap.Config inPreferredConfig :
枚举变量 （位图位数越高代表其可以存储的颜色信息越多，图像越逼真，占用内存越大）
Android中一张图片（BitMap）占用的内存主要和以下几个因数有关：图片长度，图片宽度，单位像素占用的字节数。一张图片（BitMap）占用的内存=图片长度*图片宽度*单位像素占用的字节数。
三、Bitmap加载方式
Bitmap的加载方式有Resource资源加载、本地（SDcard）加载、网络加载等加载方式。
1. 从本地（SDcard）文件读取
方式一
/**
* 获取缩放后的本地图片
*
* @param filePath 文件路径
* @param width 宽
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromFile(String filePath, int width, int height) {
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeFile(filePath, 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.decodeFile(filePath, options);
}
方式二 (效率高于方式一)
/**
* 获取缩放后的本地图片
*
* @param filePath 文件路径
* @param width 宽
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromFileDescriptor(String filePath, int width, int height) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
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 ex) {
}
return null;
}
2. 从输入流中读取文件（网络加载）
/**
* 获取缩放后的本地图片
*
* @param ins 输入流
* @param width 宽
* @param height 高
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromInputStream(InputStream ins, int width, int height) {
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeStream(ins, 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.decodeStream(ins, null, options);
}
3.Resource资源加载
Res资源加载方式：
public static Bitmap readBitmapFromResource(Resources resources, int resourcesId, int width, int height) {
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(resources, resourcesId, 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.decodeResource(resources, resourcesId, options);
}
此种方式相当的耗费内存 建议采用decodeStream代替decodeResource 可以如下形式:
public static Bitmap readBitmapFromResource(Resources resources, int resourcesId, int width, int height) {
InputStream ins = resources.openRawResource(resourcesId);
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeStream(ins, 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.decodeStream(ins, null, options);
}
BitmapFactory.decodeResource 加载的图片可能会经过缩放，该缩放目前是放在 java 层做的，效率比较低，而且需要消耗 java 层的内存。因此，如果大量使用该接口加载图片，容易导致OOM错误
BitmapFactory.decodeStream 不会对所加载的图片进行缩放，相比之下占用内存少，效率更高。
这两个接口各有用处，如果对性能要求较高，则应该使用 decodeStream；如果对性能要求不高，且需要 Android 自带的图片自适应缩放功能，则可以使用 decodeResource。
2.Assets资源加载方式：
/**
* 获取缩放后的本地图片
*
* @param filePath 文件路径,即文件名称
* @return
*/
public static Bitmap readBitmapFromAssetsFile(Context context, String filePath) {
Bitmap image = null;
AssetManager am = context.getResources().getAssets();
try {
InputStream is = am.open(filePath);
image = BitmapFactory.decodeStream(is);
is.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return image;
}
4.从二进制数据读取图片
public static Bitmap readBitmapFromByteArray(byte[] data, int width, int height) {
BitmapFactory.Options optiOns= new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length, 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.decodeByteArray(data, 0, data.length, options);
}
四、Bitmap | Drawable | InputStream | Byte[ ] 之间进行转换
Drawable转化成Bitmap
public static Bitmap drawableToBitmap(Drawable drawable) {
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(drawable.getIntrinsicWidth(), drawable.getIntrinsicHeight(), drawable.getOpacity() != PixelFormat.OPAQUE &＃63; Bitmap.Config.ARGB_8888 : Bitmap.Config.RGB_565);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
drawable.setBounds(0, 0, drawable.getIntrinsicWidth(), drawable.getIntrinsicHeight());
drawable.draw(canvas);
return bitmap;
}
drawable的获取方式：Drawable drawable = getResources().getDrawable(R.drawable.ic_launcher);
2.Bitmap转换成Drawable
public static Drawable bitmapToDrawable(Resources resources, Bitmap bm) {
Drawable drawable = new BitmapDrawable(resources, bm);
return drawable;
}
3.Bitmap转换成byte[]
public byte[] bitmap2Bytes(Bitmap bm) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
bm.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, baos);
return baos.toByteArray();
}
4.byte[]转换成Bitmap
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(byte, 0, b.length);
5.InputStream转换成Bitmap
InputStream is = getResources().openRawResource(id); Bitmap bitmap = BitmaoFactory.decodeStream(is);
6.InputStream转换成byte[]
InputStream is = getResources().openRawResource(id);//也可以通过其他方式接收一个InputStream对象
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
byte[] b = new byte[1024*2];
int len = 0;
while ((len = is.read(b, 0, b.length)) != -1)
{
baos.write(b, 0, len);
baos.flush();
}
byte[] bytes = baos.toByteArray();
五、Bitmap简单操作
1.将Bitmap保存为本地文件：
public static void writeBitmapToFile(String filePath, Bitmap b, int quality) {
try {
File desFile = new File(filePath);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(desFile);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
b.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, bos);
bos.flush();
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
2.图片压缩：
private 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) {
} finally {
try {
if (baos != null) {
baos.close();
}
} catch (IOException e) {
}
}
return null;
}
3.图片缩放：
/**
* 根据scale生成一张图片
*
* @param bitmap
* @param scale 等比缩放值
* @return
*/
public static Bitmap bitmapScale(Bitmap bitmap, float scale) {
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postScale(scale, scale); // 长和宽放大缩小的比例
Bitmap resizeBmp = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), matrix, true);
return resizeBmp;
}
4.获取图片旋转角度：
/**
* 读取照片exif信息中的旋转角度
*
* @param path 照片路径
* @return角度
*/
private static int readPictureDegree(String path) {
if (TextUtils.isEmpty(path)) {
return 0;
}
int degree = 0;
try {
ExifInterface exifInterface = new ExifInterface(path);
int orientation = exifInterface.getAttributeInt(ExifInterface.TAG_ORIENTATION, ExifInterface.ORIENTATION_NORMAL);
switch (orientation) {
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_90:
degree = 90;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_180:
degree = 180;
break;
case ExifInterface.ORIENTATION_ROTATE_270:
degree = 270;
break;
}
} catch (Exception e) {
}
return degree;
}
5.设置图片旋转角度
private static Bitmap rotateBitmap(Bitmap b, float rotateDegree) {
if (b == null) {
return null;
}
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.postRotate(rotateDegree);
Bitmap rotaBitmap = Bitmap.createBitmap(b, 0, 0, b.getWidth(), b.getHeight(), matrix, true);
return rotaBitmap;
}
6.通过图片id获得Bitmap:
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);
7.通过 assest 获取 获得Drawable bitmap:
InputStream in = this.getAssets().open("ic_launcher");
Drawable da = Drawable.createFromStream(in, null);
Bitmap mm = BitmapFactory.decodeStream(in);
8.通过 sdcard 获得 bitmap
Bitmap bit = BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/android.jpg");
9.view转Bitmap
public static Bitmap convertViewToBitmap(View view, int bitmapWidth, int bitmapHeight){
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(bitmapWidth, bitmapHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888);
view.draw(new Canvas(bitmap));
return bitmap;
}
10.将控件转换为bitmap
public static Bitmap convertViewToBitMap(View view){
// 打开图像缓存
view.setDrawingCacheEnabled(true);
// 必须调用measure和layout方法才能成功保存可视组件的截图到png图像文件
// 测量View大小
view.measure(MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED), MeasureSpec.makeMeasureSpec(0, MeasureSpec.UNSPECIFIED));
// 发送位置和尺寸到View及其所有的子View
view.layout(0, 0, view.getMeasuredWidth(), view.getMeasuredHeight());
// 获得可视组件的截图
Bitmap bitmap = view.getDrawingCache();
return bitmap;
}
public static Bitmap getBitmapFromView(View view){
Bitmap returnedBitmap = Bitmap.createBitmap(view.getWidth(), view.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(returnedBitmap);
Drawable bgDrawable = view.getBackground();
if (bgDrawable != null)
bgDrawable.draw(canvas);
else
canvas.drawColor(Color.WHITE);
view.draw(canvas);
return returnedBitmap;
}
11.放大缩小图片
public static Bitmap zoomBitmap(Bitmap bitmap,int w,int h){
int width = bitmap.getWidth();
int height = bitmap.getHeight();
Matrix matrix = new Matrix();
float scaleWidht = ((float)w / width);
float scaleHeight = ((float)h / height);
matrix.postScale(scaleWidht, scaleHeight);
Bitmap newbmp = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, width, height, matrix, true);
return newbmp;
}
12.获得圆角图片的方法
public static Bitmap getRoundedCornerBitmap(Bitmap bitmap,float roundPx){
Bitmap output = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap
.getHeight(), Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(output);
final int color = 0xff424242;
final Paint paint = new Paint();
final Rect rect = new Rect(0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());
final RectF rectF = new RectF(rect);
paint.setAntiAlias(true);
canvas.drawARGB(0, 0, 0, 0);
paint.setColor(color);
canvas.drawRoundRect(rectF, roundPx, roundPx, paint);
paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(Mode.SRC_IN));
canvas.drawBitmap(bitmap, rect, rect, paint);
return output;
}
13.对 bitmap 进行裁剪
public Bitmap bitmapClip(Context context , int id , int x , int y){
Bitmap map = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(), id);
map = Bitmap.createBitmap(map, x, y, 120, 120);
return map;
}
六、Bitmap的内存优化详解
在Android应用里，最耗费内存的就是图片资源。而且在Android系统中，读取位图Bitmap时，分给虚拟机中的图片的堆栈大小只有8M，如果超出了，就会出现OutOfMemory异常。所以，对于图片的内存优化，是Android应用开发中比较重要的内容。
1. 要及时回收Bitmap的内存
Bitmap类有一个方法recycle()，从方法名可以看出意思是回收。这里就有疑问了，Android系统有自己的垃圾回收机制，可以不定期的回收掉不使用的内存空间，当然也包括Bitmap的空间。那为什么还需要这个方法呢？
Bitmap类的构造方法都是私有的，所以开发者不能直接new出一个Bitmap对象，只能通过BitmapFactory类的各种静态方法来实例化一个Bitmap。仔细查看BitmapFactory的源代码可以看到，生成Bitmap对象最终都是通过JNI调用方式实现的。所以，加载Bitmap到内存里以后，是包含两部分内存区域的。简单的说，一部分是Java部分的，一部分是C部分的。这个Bitmap对象是由Java部分分配的，不用的时候系统就会自动回收了，但是那个对应的C可用的内存区域，虚拟机是不能直接回收的，这个只能调用底层的功能释放。所以需要调用recycle()方法来释放C部分的内存。从Bitmap类的源代码也可以看到，recycle()方法里也的确是调用了JNI方法了的。
那如果不调用recycle()，是否就一定存在内存泄露呢？也不是的。Android的每个应用都运行在独立的进程里，有着独立的内存，如果整个进程被应用本身或者系统杀死了，内存也就都被释放掉了，当然也包括C部分的内存。
Android对于进程的管理是非常复杂的。简单的说，Android系统的进程分为几个级别，系统会在内存不足的情况下杀死一些低优先级的进程，以提供给其它进程充足的内存空间。在实际项目开发过程中，有的开发者会在退出程序的时候使用Process.killProcess(Process.myPid())的方式将自己的进程杀死，但是有的应用仅仅会使用调用Activity.finish()方法的方式关闭掉所有的Activity。
释放Bitmap的示例代码片段：
// 先判断是否已经回收
if(bitmap != null && !bitmap.isRecycled()){
// 回收并且置为null
bitmap.recycle();
bitmap = null;
}
System.gc();
从上面的代码可以看到，bitmap.recycle()方法用于回收该Bitmap所占用的内存，接着将bitmap置空，最后使用System.gc()调用一下系统的垃圾回收器进行回收，可以通知垃圾回收器尽快进行回收。这里需要注意的是，调用System.gc()并不能保证立即开始进行回收过程，而只是为了加快回收的到来。
如何调用recycle()方法进行回收已经了解了，那什么时候释放Bitmap的内存比较合适呢？一般来说，如果代码已经不再需要使用Bitmap对象了，就可以释放了。释放内存以后，就不能再使用该Bitmap对象了，如果再次使用，就会抛出异常。所以一定要保证不再使用的时候释放。比如，如果是在某个Activity中使用Bitmap，就可以在Activity的onStop()或者onDestroy()方法中进行回收。
2.捕获异常
为了避免应用在分配Bitmap内存的时候出现OutOfMemory异常以后Crash掉，需要特别注意实例化Bitmap部分的代码。通常，在实例化Bitmap的代码中，一定要对OutOfMemory异常进行捕获。
Bitmap bitmap = null;
try {
// 实例化Bitmap
bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);
} catch (OutOfMemoryError e) {
//
}
if (bitmap == null) {
// 如果实例化失败 返回默认的Bitmap对象
return defaultBitmapMap;
}
这里对初始化Bitmap对象过程中可能发生的OutOfMemory异常进行了捕获。如果发生了OutOfMemory异常，应用不会崩溃，而是得到了一个默认的Bitmap图。
注意：很多开发者会习惯性的在代码中直接捕获Exception。但是对于OutOfMemoryError来说，这样做是捕获不到的。因为OutOfMemoryError是一种Error，而不是Exception。在此仅仅做一下提醒，避免写错代码而捕获不到OutOfMemoryError。
3.缓存通用的Bitmap对象
有时候，可能需要在一个Activity里多次用到同一张图片。比如一个Activity会展示一些用户的头像列表，而如果用户没有设置头像的话，则会显示一个默认头像，而这个头像是位于应用程序本身的资源文件中的。
如果有类似上面的场景，就可以对同一Bitmap进行缓存。如果不进行缓存，尽管看到的是同一张图片文件，但是使用BitmapFactory类的方法来实例化出来的Bitmap，是不同的Bitmap对象。缓存可以避免新建多个Bitmap对象，避免内存的浪费。
在Android应用开发过程中，也会经常使用缓存的技术。这里所说的缓存有两个级别，一个是硬盘缓存，一个是内存缓存。比如说，在开发网络应用过程中，可以将一些从网络上获取的数据保存到SD卡中，下次直接从SD卡读取，而不从网络中读取，从而节省网络流量。这种方式就是硬盘缓存。再比如，应用程序经常会使用同一对象，也可以放到内存中缓存起来，需要的时候直接从内存中读取。这种方式就是内存缓存。
4.压缩图片
如果图片像素过大，使用BitmapFactory类的方法实例化Bitmap的过程中，需要大于8M的内存空间，就必定会发生OutOfMemory异常。这个时候该如何处理呢？如果有这种情况，则可以将图片缩小，以减少载入图片过程中的内存的使用，避免异常发生。
使用BitmapFactory.Options设置inSampleSize就可以缩小图片。属性值inSampleSize表示缩略图大小为原始图片大小的几分之一。即如果这个值为2，则取出的缩略图的宽和高都是原始图片的1/2，图片的大小就为原始大小的1/4。
如果知道图片的像素过大，就可以对其进行缩小。那么如何才知道图片过大呢？
使用BitmapFactory.Options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。通过这两个值，就可以知道图片是否过大了。
BitmapFactory.Options opts = new BitmapFactory.Options();
// 设置inJustDecodeBounds为true
opts.inJustDecodeBounds = true;
// 使用decodeFile方法得到图片的宽和高
BitmapFactory.decodeFile(path, opts);
// 打印出图片的宽和高
Log.d("example", opts.outWidth + "," + opts.outHeight);
在实际项目中，可以利用上面的代码，先获取图片真实的宽度和高度，然后判断是否需要跑缩小。如果不需要缩小，设置inSampleSize的值为1。如果需要缩小，则动态计算并设置inSampleSize的值，对图片进行缩小。需要注意的是，在下次使用BitmapFactory的decodeFile()等方法实例化Bitmap对象前，别忘记将opts.inJustDecodeBound设置回false。否则获取的bitmap对象还是null。
注意：如果程序的图片的来源都是程序包中的资源，或者是自己服务器上的图片，图片的大小是开发者可以调整的，那么一般来说，就只需要注意使用的图片不要过大，并且注意代码的质量，及时回收Bitmap对象，就能避免OutOfMemory异常的发生。
如果程序的图片来自外界，这个时候就特别需要注意OutOfMemory的发生。一个是如果载入的图片比较大，就需要先缩小；另一个是一定要捕获异常，避免程序Crash。
感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！
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