Bitmap ImageView大小的一些祕密

少年阿濤發表於2019-02-26

前言

我們平時在使用ImageView,當設定寬高為wrap_content的時候,設定bitmap,有沒有想過一個問題,那就是大小究竟是如何計算的,平時說的那些density又和最終顯示的圖片大小有什麼關係呢。本著嚴謹的態度,我開始了探索原始碼解讀的不歸路上。

過程

本次實驗所用測試機density為420。我們首先來解碼一張bitmap(ic_launcher大小為144 * 144),程式碼如下:

      val options = BitmapFactory.Options()
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")
複製程式碼

列印結果是{height: 126 — width: 126},那麼這個數值是怎麼來的呢。我們進入decodeResource一看究竟,

    public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts) {
        validate(opts);
        Bitmap bm = null;
        InputStream is = null; 
        
        try {
            final TypedValue value = new TypedValue();
            is = res.openRawResource(id, value);

            bm = decodeResourceStream(res, value, is, null, opts);
        } catch (Exception e) {
            /*  do nothing.
                If the exception happened on open, bm will be null.
                If it happened on close, bm is still valid.
            */
        } finally {
            try {
                if (is != null) is.close();
            } catch (IOException e) {
                // Ignore
            }
        }

        if (bm == null && opts != null && opts.inBitmap != null) {
            throw new IllegalArgumentException("Problem decoding into existing bitmap");
        }

        return bm;
    }
複製程式碼

bitmap是decodeResourceStream產生的,那我們接著往下看,

    @Nullable
    public static Bitmap decodeResourceStream(@Nullable Resources res, @Nullable TypedValue value,
            @Nullable InputStream is, @Nullable Rect pad, @Nullable Options opts) {
        validate(opts);
        if (opts == null) {
            opts = new Options();
        }

        if (opts.inDensity == 0 && value != null) {
            final int density = value.density;
            if (density == TypedValue.DENSITY_DEFAULT) {
                opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;
            } else if (density != TypedValue.DENSITY_NONE) {
                opts.inDensity = density;
            }
        }
        
        if (opts.inTargetDensity == 0 && res != null) {
            opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi;
        }
        
        return decodeStream(is, pad, opts);
    }
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可以看到,如果options.inDensity等於0,這裡會對options做賦值操作,inDensity指的是圖片資源所在資原始檔夾的density,即xhdpi這些檔案對應的density,inTargetDensity是指目標的density即手機螢幕dpi,在這個實驗中,資源的原始density是480,目標density是420。賦值操作之後,我們繼續往下看。

 @Nullable
    public static Bitmap decodeStream(@Nullable InputStream is, @Nullable Rect outPadding,
            @Nullable Options opts) {
        // we don`t throw in this case, thus allowing the caller to only check
        // the cache, and not force the image to be decoded.
        if (is == null) {
            return null;
        }
        validate(opts);

        Bitmap bm = null;

        Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_GRAPHICS, "decodeBitmap");
        try {
            if (is instanceof AssetManager.AssetInputStream) {
                final long asset = ((AssetManager.AssetInputStream) is).getNativeAsset();
                bm = nativeDecodeAsset(asset, outPadding, opts);
            } else {
                bm = decodeStreamInternal(is, outPadding, opts);
            }

            if (bm == null && opts != null && opts.inBitmap != null) {
                throw new IllegalArgumentException("Problem decoding into existing bitmap");
            }

            setDensityFromOptions(bm, opts);
        } finally {
            Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_GRAPHICS);
        }

        return bm;
    }
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這裡做的是呼叫native方法進行解碼,具體就不往下看。但是我們掐指一算和本著直覺來對大小計算,原始大小是144,解碼大小是126,inDensity是480,inTargetDensity是420,相信看到這裡,聰明的讀者很快就可以算出來了,沒錯,126 = 144 * 420 / 480, 也就是說 targetSize = rawSize * targetDensity / rawDensity,其實也很好理解,就是對圖片進行縮放,縮放的依據就是為了適應當前手機的density。那可以對圖片解碼的大小做修改嗎?當然可以,程式碼獻上:

      val options = BitmapFactory.Options()
      options.inTargetDensity = 480
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")
複製程式碼

列印結果是{height: 144 — width: 144},按照上面的公式計算即可得到這個結果,其實我們就是把目標density做了修改,從而影響bitmap的解碼過程。我們接著修改options,這一次如下:

      val options = BitmapFactory.Options()
      options.inDensity = 240
      options.inTargetDensity = 480
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")
複製程式碼

心算一下,就知道結果是288。這一次我們是通過修改圖片資源的density影響了bitmap的解碼產生的大小。
那麼ImageView的大小是否和bitmap的一致呢,二話不說上程式碼跑起來:

      val options = BitmapFactory.Options()
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")
      image_view.setImageBitmap(bitmap)
      image_view.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener {
        Log.d("ImageView", "{height: ${image_view.height}  ---  width: ${image_view.width}}")
        true
      }
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結果還真的是一樣的,都是126,但是這樣還不夠,改下options引數試一下, inTargetDensity 改為 480,你猜結果怎麼著,bitmap是144,imageview是126,咦這麼神奇。老實看程式碼去吧。從setImageBitmap入手,如下:

    public void setImageBitmap(Bitmap bm) {
        // Hacky fix to force setImageDrawable to do a full setImageDrawable
        // instead of doing an object reference comparison
        mDrawable = null;
        if (mRecycleableBitmapDrawable == null) {
            mRecycleableBitmapDrawable = new BitmapDrawable(mContext.getResources(), bm);
        } else {
            mRecycleableBitmapDrawable.setBitmap(bm);
        }
        setImageDrawable(mRecycleableBitmapDrawable);
    }

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可以看到實際上內部是把bitmap裝進BitmapDrawable,繼續往下看:

    public void setImageDrawable(@Nullable Drawable drawable) {
        if (mDrawable != drawable) {
            mResource = 0;
            mUri = null;

            final int oldWidth = mDrawableWidth;
            final int oldHeight = mDrawableHeight;

            updateDrawable(drawable);

            if (oldWidth != mDrawableWidth || oldHeight != mDrawableHeight) {
                requestLayout();
            }
            invalidate();
        }
    }
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關鍵程式碼是updateDrawable,除此之外,還會進行新舊寬高的判斷,決定是否重新requestLayout。檢視updateDrawable程式碼,

    private void updateDrawable(Drawable d) {
        if (d != mRecycleableBitmapDrawable && mRecycleableBitmapDrawable != null) {
            mRecycleableBitmapDrawable.setBitmap(null);
        }

        boolean sameDrawable = false;

        if (mDrawable != null) {
            sameDrawable = mDrawable == d;
            mDrawable.setCallback(null);
            unscheduleDrawable(mDrawable);
            if (!sCompatDrawableVisibilityDispatch && !sameDrawable && isAttachedToWindow()) {
                mDrawable.setVisible(false, false);
            }
        }

        mDrawable = d;

        if (d != null) {
            d.setCallback(this);
            d.setLayoutDirection(getLayoutDirection());
            if (d.isStateful()) {
                d.setState(getDrawableState());
            }
            if (!sameDrawable || sCompatDrawableVisibilityDispatch) {
                final boolean visible = sCompatDrawableVisibilityDispatch
                        ? getVisibility() == VISIBLE
                        : isAttachedToWindow() && getWindowVisibility() == VISIBLE && isShown();
                d.setVisible(visible, true);
            }
            d.setLevel(mLevel);
            mDrawableWidth = d.getIntrinsicWidth();
            mDrawableHeight = d.getIntrinsicHeight();
            applyImageTint();
            applyColorMod();

            configureBounds();
        } else {
            mDrawableWidth = mDrawableHeight = -1;
        }
    }
複製程式碼

關鍵的有幾處,一處是drawable的賦值,另外一處是

   mDrawableWidth = d.getIntrinsicWidth();
   mDrawableHeight = d.getIntrinsicHeight();
   configureBounds();
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對drawable的寬高進行賦值,然後重新調整bound的大小,configureBounds方法程式碼較多,這裡先摘抄最重要的一部分,

        final int dwidth = mDrawableWidth;
        final int dheight = mDrawableHeight;
        mDrawable.setBounds(0, 0, dwidth, dheight);
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到這裡就水落石出了,ImageView的寬高由上面d.getIntrinsicWidth(),d.getIntrinsicHeight()決定,所以破案的關鍵就在於這兩個方法,走,看原始碼去,由於這裡drawable的實現類是BitmapDrawable,所以需要檢視BitmapDrawable的實現方法,如下

    @Override
    public int getIntrinsicWidth() {
        return mBitmapWidth;
    }

    @Override
    public int getIntrinsicHeight() {
        return mBitmapHeight;
    }
複製程式碼

好的,離勝利不遠了,檢視mBitmapWidth賦值,

    private void computeBitmapSize() {
        final Bitmap bitmap = mBitmapState.mBitmap;
        if (bitmap != null) {
            mBitmapWidth = bitmap.getScaledWidth(mTargetDensity);
            mBitmapHeight = bitmap.getScaledHeight(mTargetDensity);
        } else {
            mBitmapWidth = mBitmapHeight = -1;
        }
    }
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保持微笑?,離結果又近了一步,

  public int getScaledHeight(int targetDensity) {
        return scaleFromDensity(getHeight(), mDensity, targetDensity);
    }

    /**
     * @hide
     */
    static public int scaleFromDensity(int size, int sdensity, int tdensity) {
        if (sdensity == DENSITY_NONE || tdensity == DENSITY_NONE || sdensity == tdensity) {
            return size;
        }

        // Scale by tdensity / sdensity, rounding up.
        return ((size * tdensity) + (sdensity >> 1)) / sdensity;
    }
複製程式碼

到這裡就又恍然大悟了,原來繪製到ImageView的bitmapDrawable會對bitmap再進行一次縮放,縮放的比例還是inDensity,targetDensity,只不過這裡的inDensity是bitmap的density,如果options沒有做設定,bitmap的density即為圖片資原始檔夾的density,在這裡是480,那targetDensity又是多少呢,找到BitmapDrawable賦值的地方,程式碼如下:

    state.mTargetDensity = Drawable.resolveDensity(r, 0);
    static int resolveDensity(@Nullable Resources r, int parentDensity) {
        final int densityDpi = r == null ? parentDensity : r.getDisplayMetrics().densityDpi;
        return densityDpi == 0 ? DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT : densityDpi;
    }

複製程式碼

這裡很明顯可以得到 targetDensity等於裝置的density,即420。說到這裡,是不是有種柳暗花明又一村的感覺呢,因為這和bitmap的預設縮放配置是一樣的,雖然我們修改了bitmap的縮放配置,但是並沒有影響到bitmapDrawable的配置,所以BitmapDrawable的大小為 144 * 420 / 480 = 126。
看到這裡,聰明的讀者A肯定可以想到,既然不能修改BitmapDrawable的targetDensity,
那麼我通過修改options的inDensity不就可以修改圖片大小了嗎,恭喜你,答對了,

      val options = BitmapFactory.Options()
      options.inDensity = 240
      options.inTargetDensity = 480
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")
      image_view.setImageBitmap(bitmap)
      image_view.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener {
        Log.d("ImageView", "{height: ${image_view.height}  ---  width: ${image_view.width}}")
        true
      }
複製程式碼

鐺鐺鐺,小學數學問題,結果是256,因為分母少了二分之一,所以相當於變成兩倍。看到這裡,讀者A肯定覺得自己很聰明,一切都在自己掌握當中,
但是too young too naive,其實可以修改BitmapDrawable的targetDensity,程式碼獻上,

     val options = BitmapFactory.Options()
      val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.mipmap.ic_launcher, options)
      Log.d("Bitmap", "{height: ${bitmap.height}  ---  width: ${bitmap.width}}")

      val bitmapDrawable = BitmapDrawable(resources, bitmap)
      bitmapDrawable.setTargetDensity(480)
      image_view.setImageDrawable(bitmapDrawable)

      image_view.viewTreeObserver.addOnPreDrawListener {
        Log.d("ImageView", "{height: ${image_view.height}  ---  width: ${image_view.width}}")
        true
      }
複製程式碼

什麼,還想要結果,這麼簡單的問題。


好吧,偷偷告訴你,其實結果是144。

總結

  • 對於Bitmap,大小等於 rawSize * targetDensity / rawDensity,targetDensity是目標的density, rawDensity是原始資源的density,當然這兩個值都可以通過options進行修改,其實從這裡也可以看出圖片資源放在適合的資源夾的重要性,如果圖片資源放的資料夾density太小,會導致解碼的bitmap放大,從而導致記憶體增加,畢竟解碼之後的面積變大了,單位面積的佔用記憶體又不變。
  • 對於ImageView,我們可以知道,即使我們對bitmap進行了縮放,在記憶體的drawable又會重新進行縮放,以用來適應實際大小。縮放比例我們還是可以通過targetDensity,inDensity修改進行控制的。
  • 好的,這一次的分享就到此結束了,喜歡的點個讚唄,或者大家討論討論。

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