android内存分析bitmap,AndroidBitmap的内存大小是如何计算的？

一、前言

本来只想说下Bitmap和内存的基本关系&＃xff0c;但发现如果真的想把这看似简单的事情说清楚&＃xff0c;实际上未必那么简单&＃xff0c;你不信&＃xff1f;不妨先尝试下回答下面几个问题&＃xff01;

问1&＃xff1a;什么是dpi&＃xff1f;什么是dp&＃xff1f;答&＃xff1a;你在侮辱我&＃xff1f;我拒绝回答&＃xff01;(&＃xff1a;无辜脸

问2&＃xff1a;以Nexus6为例&＃xff0c;分辨率1440*2560&＃xff0c;5.96英寸&＃xff0c;ppi是什么&＃xff1f;dpi是什么&＃xff1f;1dp是多少像素&＃xff1f;

问3&＃xff1a;还以Nexus6为例&＃xff0c;一张180*180的图片&＃xff0c;放置在设置了wrap_content属性的ImageView中&＃xff0c;当这张图片&＃xff0c;分别放在drawable-nodpi,drawable-mdpi,drawable-hdpi, drawable-xxhdpi,drawable-xxxhdpi这几个资源目录中&＃xff0c;在屏幕上分别显示多大(像素)的图片&＃xff1f;

问4&＃xff1a;这张图片占用的内存大小分别为多少&＃xff1f;

问5&＃xff1a;如果设置ImageView的宽和高为固定的值&＃xff0c;如50px&＃xff0c;那么上述情况下&＃xff0c;加载的Bitmap占用内存大小分别为多大&＃xff1f;

本文主要围绕上述问题&＃xff0c;介绍Android图片资源加载的基本机制&＃xff0c;图片的内存大小如何计算&＃xff0c;以及内存图片分析工具。

二、基础概念px&＃xff1a;像素(pixel)&＃xff0c;指的是屏幕上的物理点&＃xff0c;最小的独立显示单位

ppi&＃xff1a;每英寸像素点(Pixels Per Inch)&＃xff0c;之前我自己的理解就是使用勾股定理&＃xff0c;通过屏幕长宽计算出对角线的长度&＃xff0c;再除以屏幕对角线英寸值。

dpi&＃xff1a;每英寸点(Dots Per Inch)&＃xff0c;和ppi有什么区别&＃xff1f;

dp&＃xff1a;像素无关点(Density-Independent pixel)&＃xff0c;这个Android定义的虚拟值&＃xff0c;和px关系式是px &＃61; dp * (dpi / 160)&＃xff0c;为啥&＃xff1f;

ppi

ppi指的是水平方向或者竖直方向上每英寸的像素值&＃xff0c;先说为啥很多对ppi的理解都有问题。很多文章利用勾股定理计算手机屏幕对角线像素个数&＃xff01;&＃xff01;但是手机屏幕的像素分布是点阵分布&＃xff0c;点阵的对角线像素点不是用勾股定理算出来的&＃xff0c;而是等于它的行数或者列数&＃xff0c;为啥用对角线计算&＃xff1f;因为一般手机的尺寸说的就是对角线英寸值&＃xff0c;而不知道长宽的英寸值。这里有个公式推导&＃xff1a;

设 X/x &＃61; Y/y &＃61; ppi&＃xff0c;这里X为水平像素值&＃xff0c;x为水平英寸值&＃xff0c;Y为竖直像素值&＃xff0c;y为竖直英寸值。则(X²&＃43;Y²)/(x²&＃43;y²)&＃61;(X/x)²&＃61;(Y/y)²&＃xff0c;这个公式可通过勾股定理和相似三角形原理证明。ppi的计算只是形式和勾股定理一样但并不是勾股定理的意思&＃xff0c;分子也不是对角线的像素数&＃xff01;&＃xff01;ppi的计算公式可表示为&＃xff1a;√(X²&＃43;Y²)/对角线英寸。但不意味着ppi是使用勾股定理计算对角线像素值获得的~~

dpi

dpi是由ppi确定的&＃xff0c;还是以Nexue6为例&＃xff0c;通过ppi的计算公式&＃xff0c;可以计算出Nexues6的ppi为492,参照下表&＃xff0c;应该在xxxhdpi的范围内&＃xff0c;但它的dpi并不是492。实际上dpi只有120(low)、160(medium)、240(high)、260、280、300、320(xhigh)、340、360、400、420、480(xxhpdi)、560、640(xxxhpi)这几种&＃xff0c;可以参照android.util.DisplayMetrics的源码。通过getResources().getDisplayMetrics().densityDpi可以获取手机实际的dpi。

dp

1dp在Nexues6上是多少像素&＃xff1f;

1dp * (560/160) &＃61; 3.5px

如何更改手机的dpi

需要root的手机

更改/system/build.prop中的ro.sf.lcd_density属性&＃xff0c;这个值越小&＃xff0c;屏幕密度越高

adb reboot 重启手机

如何快速查看手机屏幕信息

adb shell dumpsys display | findstr DisplayDeviceInfo

三、回到问题

以Nexus6为例&＃xff0c;一张180*180的图片&＃xff0c;放在设置了wrap_content属性的ImageView中&＃xff0c;当这张图片&＃xff0c;分别放置在drawable-nodpi,drawable-mdpi,drawable-hdpi, drawable-xxhdpi,drawable-xxxhdpi这几个资源目录中&＃xff0c;在屏幕上分别显示多大(像素)的图片&＃xff1f;

答&＃xff1a;根据上面的分析&＃xff0c;可以看到nexus6&＃xff0c;是属于xxxhpi的屏幕&＃xff0c;获取到dpi为560。如果把180大小的图片只放在xxxhdpi目录中&＃xff0c;是不是屏幕就会显示180px的大小&＃xff1f;其实并不是&＃xff0c;dpi&＃61;640的才是真正的xxxhdpi(这里需要看DisplayMetrics的源码)&＃xff0c;当Android系统加载图片时&＃xff0c;会针对当前系统的dpi和图片目录的source dpi比较做相应比例的缩放&＃xff0c;如果一张图片放在drawable-xxxhdpi目录&＃xff0c;这是告诉系统&＃xff0c;针对dpi为640的手机屏幕上&＃xff0c;这张图片是刚刚好的&＃xff0c;它的scale为1.0&＃xff0c;同理&＃xff0c;drawable-xxhpi对应480dpi&＃xff0c;drawable-xhdpi对应的是320dpi。如果希望180*180在nexues6的屏幕上按照原有尺寸显示&＃xff0c;只有将其放在drawable-nodpi或者drawable-560dpi目录中才可以。

回到问题&＃xff0c;如果将180*180放入hdpi目录中&＃xff0c;那实际显示的图片大小应该为&＃xff1a;int (180 * (560 / 240) &＃43;0.5f ) &＃61; 420px&＃xff0c;实际图片的大小应该为420px&＃xff01;同理:

放入xhdpi目录中&＃xff0c;实际大小应该为int (180 * (560 / 320) &＃43;0.5f ) &＃61; 315px

放入xxhdpi目录中&＃xff0c;实际大小应该为int (180 * (560 / 480) &＃43;0.5f ) &＃61; 210px

如果用小的Bitmap容器&＃xff0c;放置较大的Bitmap&＃xff0c;那这个Bitmap的尺寸大小是按照容器的大小计算&＃xff1f;还是按照dpi缩放的规则计算&＃xff1f;

四、一张图片占多大内存

现在我们已经知道了一张图片放置在不同的资源目录中&＃xff0c;系统decode的bitmap的尺寸大小是如何计算的了。一张图片大概占用多少内存&＃xff0c;其实只用看一个像素占用多少内存就可以喽&＃xff1f;我们都知道屏幕上的颜色是有R&＃xff0c;G&＃xff0c;B加透明度表示的&＃xff0c;Android官方支持的RGB格式&＃xff0c;主要是ALPHA_8&＃xff0c;RGB_565&＃xff0c;ARGB_4444&＃xff0c;ARGB_8888这几种。

以ARGB_8888为例&＃xff0c;表示一个像素点&＃xff0c;使用8位表示透明度&＃xff0c;8位表示Red&＃xff0c;8位表示Green&＃xff0c;8位表示Blue。加起来&＃xff0c;一个像素就需要4byte&＃xff0c;同理&＃xff0c;RGB_565一个像素需要2byte。

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11public enum Config {

ALPHA_8 (1),

RGB_565 (3),

&＃64;Deprecated

ARGB_4444 (4),

ARGB_8888 (5);

final int nativeInt;

Config(int ni) {

this.nativeInt &＃61; ni;

}

}

Android decode资源图片时默认会选择ARGB_8888&＃xff0c;如果将180*180放入hdpi目录中&＃xff0c;那实际大小应该为int (180 * (560 / 240) &＃43;0.5f ) &＃61; 420px&＃xff0c;像素内存大小为 420 * 420 * 4 &＃61; 705600byte &＃61; 689kb。同理:

放入xhdpi目录中&＃xff0c;实际大小应该为int (180 * (560 / 320) &＃43;0.5f ) &＃61; 315px&＃xff0c;像素内存大小为315 * 315 * 4 &＃61; 396900byte &＃61; 387.6kb

放入xxhdpi目录中&＃xff0c;实际大小应该为int (180 * (560 / 480) &＃43;0.5f ) &＃61; 210px&＃xff0c;像素内存大小为210 * 210 * 4 &＃61; 176400byte &＃61; 172.2kb

五、如何分析内存中的图片问题&＃xff1f;

说了这么多&＃xff0c;终于到了我原本想说的。Android的内存优化需要重点关注的几个方面&＃xff0c;Bitmap的加载&＃xff0c;Activity的泄露&＃xff0c;webview内存等。图片的内存问题&＃xff0c;是很多Android应用&＃xff0c;特别是电商APP需要首要关注的问题。那如何简单的分析出内存中Bitmap的情况&＃xff0c;这里提供一个工具。借助leakcanary的思路&＃xff0c;通过分析内存堆dump文件中android.graphics.Bitmap对象的情况&＃xff0c;将内存中Bitmap对象批量保存到图片文件中&＃xff0c;这样就可以直观的看到内存中加载的Bitmap个数、内容和大小&＃xff0c;进而分析可能的内存问题。

示例

以分析蘑菇街APP内存中bitmap为例:

先使用Android monitor dump hprof

hprof-conv做格式转换

java -jar ./bitmap-analyzer-0.0.1-SNAPSHOT.jar /Users/Ivonhoe/hprof/com.mogujie-conv.hprof 蘑菇街

参数说明&＃xff1a;

参数1&＃xff1a;需要处理hprof文件的绝对路径

参数2&＃xff1a;图片输出的文件夹名称&＃xff0c;在hprof文件目录中创建该文件夹,缺省时直接会在hprof文件目录输出文件

输出说明

大小排序.txt 按照图片像素尺寸&＃xff0c;从大到小排序

个数排序.txt 按照相同尺寸图片个数&＃xff0c;从大到小排序

文件名 width*height_index.png

Jar包地址

六、参考文档