Bitmap位图介绍
Bitmap位图介绍
Android中的Bitmap和Java中的Bitmap可不一样，它专门用来存储图像。给ImageView显示，或者用来存储Canvas画布绘制的图像。
1、了解Bitmap
关于Bitmap有一些知识点需要先了解。
1.1、Bitmap用途
Bitmap最常用的两种用途，前面已经说到：
①设置给ImageView显示
imageView.setImageBitmap(bitmap);
②用来保存Canvas画布上绘制的图案
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
1.2、Bitmap.Config
不进行合理的压缩存储设置，Bitmap加载到内存很容易引起OOM。就用到Bitmap.Config值设置Bitmap在内存中存储的形式，参考Bitmap加载选项：BitmapFactory.Options一文第2.4节。源码定义的共有如下几种：
public enum Config {
// these native values must match up with the enum in SkBitmap.h
/**
* ALPHA通道占用8位即1个字节
*/
ALPHA_8 (1),
/**
* R通道占用5位，G通道占用6位，B通道占用5位，共16位即2个字节
*/
RGB_565 (3),
/**
* A,R,G,B四个通道各占用4位，共16位即2个字节
*/
@Deprecated
ARGB_4444 (4),
/**
* A,R,G,B四个通道各占用8位，共32位即4个字节
*/
ARGB_8888 (5),
/**
* 每个像素占用8个字节;这个属性适合用于广色域宽屏和HDR，内存占用最高！
*/
RGBA_F16 (6),
/**
* 特殊配置，当位图仅存储在图形内存中时，此配置中的位图始终是不可变的。
* 当位图的唯一操作是将其绘制在屏幕上时，这是最佳选择。
*/
HARDWARE (7);
}实际中常用的是ARGB_8888，存储带Alpha通道透明度的Bitmap，用来加载.png图片时透明背景不会变黑。ARGB_4444已经被淘汰。
2、创建Bitmap
无法通过Bitmap构造函数直接创建Bitmap，因为Bitmap的构造方法是默认包访问权限，应用层无法调用。创建Bitmap可以使用Bitmap类提供的静态方法创建，也可以使用BitmapFactory中的静态方法创建，关于BitmapFactory参考BitmapFactory详解。
/**
* Private constructor that must receive an already allocated native bitmap
* int (pointer).
*/
// JNI now calls the version below this one. This is preserved due to UnsupportedAppUsage.
@UnsupportedAppUsage(maxTargetSdk = 28)
Bitmap(long nativeBitmap, int width, int height, int density,
boolean requestPremultiplied, byte[] ninePatchChunk,
NinePatch.InsetStruct ninePatchInsets) {
this(nativeBitmap, width, height, density, requestPremultiplied, ninePatchChunk,
ninePatchInsets, true);
}
// called from JNI and Bitmap_Delegate.
Bitmap(long nativeBitmap, int width, int height, int density,
boolean requestPremultiplied, byte[] ninePatchChunk,
NinePatch.InsetStruct ninePatchInsets, boolean fromMalloc) {
...
}2.1、create系列方法
①createBitmap(Bitmap src)
②createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)
③createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height,Matrix m, boolean filter)
④createBitmap(int width, int height,Config config)：像素可更改
⑤createBitmap(DisplayMetrics display, int width,int height,Config config)：像素可变
⑥createBitmap(int width, int height,Config config, boolean hasAlpha)
⑦createBitmap(int width, int height,Config config,boolean hasAlpha,ColorSpace colorSpace)
⑧createBitmap(DisplayMetrics display, int width, int height,Config config, boolean hasAlpha)
⑨createBitmap(DisplayMetrics display, int width, int height,Config config, boolean hasAlpha,ColorSpace colorSpace)
⑩createBitmap(int[] colors, int offset, int stride,int width, int height,Config config)：通过色彩空间创建，耗时，需要指定每一个像素点的颜色值，colors颜色数组大小长度为像素点个数。
⑪createBitmap(int[] colors,int width, int height, Config config)
⑫createBitmap(DisplayMetrics display,int[] colors, int offset, int stride,int width, int height,Config config)
⑬createBitmap(DisplayMetrics display,int colors[], int width, int height,Config config)
⑭createBitmap(Picture source)
⑮createBitmap(Picture source, int width, int height,Config config)
⑯createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight,boolean filter)：从原Bitmap创建放缩的Bitmap。像素可变
2.2、copy复制Bitmap
①copy(Config config, boolean isMutable)：从已有的Bitmap复制一个，isMutable可以设置是否可修改。
/** * @param config 生成的Bitmap所需的配置 * @param isMutable 如果Bitmap可变（即可以修改其像素），则设置为true * @return Bitmap 如果无法复制，则为null * @throws IllegalArgumentException 如果Config为HARDWARE并且isMutable为true抛出异常 */ public Bitmap copy(Config config, boolean isMutable)
3、Bitmap占用内存多少？
如何计算Bitmap占用了多少内存呢？Bitmap中有两种方法获取占用的内存大小，还可以自行计算。
3.1、getByteCount()
在API 12中加入了getByteCount()方法，表示存储Bitmap所需的最小内存。
/**
* 返回可用于存储该位图像素的最小字节数。
*
* 当API为19及以上时，该方法的结果不能再用于确定位图的内存使用情况。
* 应使用getAllocationByteCount()
*/
public final int getByteCount() {
if (mRecycled) {
Log.w(TAG, "Called getByteCount() on a recycle()'d bitmap! This is undefined behavior!");
return 0;
}
// int result permits bitmaps up to 46,340 x 46,340
return getRowBytes() * getHeight();
}3.2、getAllocationByteCount()
在API 19时新增getAllocationByteCount()方法，表示在内存中为Bitmap分配的内存大小。
/**
* Returns the size of the allocated memory used to store this bitmap's pixels.
*
* <p>This can be larger than the result of {@link #getByteCount()} if a bitmap is reused to
* decode other bitmaps of smaller size, or by manual reconfiguration. See {@link
* #reconfigure(int, int, Config)}, {@link #setWidth(int)}, {@link #setHeight(int)}, {@link
* #setConfig(Bitmap.Config)}, and {@link BitmapFactory.Options#inBitmap
* BitmapFactory.Options.inBitmap}. If a bitmap is not modified in this way, this value will be
* the same as that returned by {@link #getByteCount()}.</p>
*
* 这个值在位图的生命周期内不会改变.</p>
*
* @see #reconfigure(int, int, Config)
*/
public final int getAllocationByteCount() {
if (mRecycled) {
Log.w(TAG, "Called getAllocationByteCount() on a recycle()'d bitmap! This is undefined behavior!");
return 0;
}
return nativeGetAllocationByteCount(mNativePtr);
}3.3、两个方法的区别
getByteCount()和getAllocationByteCount()有什么区别吗？
①不复用Bitmap时，这两个方法获取的大小一样。
②复用Bitmap时，getByteCount()表示解码Bitmap占用的内存大小，而getAllocationByteCount()表示复用后Bitmap的真实内存大小。
3.4、像素点*存储格式
结合1.2节中的Bitmap.Config看看Bitmap的存储格式是什么？不同的存储格式每个像素点占用的内存大小不同：
Bitmap.Config.ALPHA_8 ：1B
Bitmap.Config.RGB_565 ：2B
Bitmap.Config.ARGB_4444 ：2B
Bitmap.Config.ARGB_8888 ：4B
Bitmap.Config.RGBA_F16 ：8B
像素点个数乘每个像素点大小即可计算出真实的内存大小。
int pixelCount = bitmap.getWidth() * bitmap.getHeight() int memory = pixelCount * ?;
3.5、通用方法
结合上面的几种方式：getAllocationByteCount()、getByteCount()或每行字节数*行数计算，可以写一个通用的方法计算Bitmap大小：
public static int getBitmapSize(Bitmap bitmap) {
int size = 0;
if (null == bitmap || bitmap.isRecycled()) {
return size;
}
if (Build.VERSION.SDK_INT > Build.VERSION_CODES.KITKAT) {
return bitmap.getAllocationByteCount();
}
if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB_MR1) {
return bitmap.getByteCount();
}
return bitmap.getRowBytes() * bitmap.getHeight();
}4、Bitmap压缩
压缩Bitmap减少加载Bitmap时的内存占用。使用BitmapFactory.Options对Bitmap进行采样加载减少Bitmap占用的内存空间，详见Bitmap加载选项：BitmapFactory.Options。另外Bitmap还提供了一种压缩方法compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)，将压缩过的Bitmap写入到输出流中。
/** * Write a compressed version of the bitmap to the specified outputstream. * If this returns true, the bitmap can be reconstructed by passing a * corresponding inputstream to BitmapFactory.decodeStream(). Note: not * all Formats support all bitmap configs directly, so it is possible that * the returned bitmap from BitmapFactory could be in a different bitdepth, * and/or may have lost per-pixel alpha (e.g. JPEG only supports opaque * pixels). * * @param format 压缩图像的格式 * @param quality 0-100。 0表示小尺寸压缩，100表示最大质量压缩。 * 某些格式（如无损PNG）将忽略质量设置 * @param stream 写入压缩数据的输出流。 * @return true 如果成功压缩到指定的流，返回true。 */ @WorkerThread public boolean compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)
4.1、Bitmap.CompressFormat
Bitmap压缩格式有三种：JPEG、PNG、WEBP。
/**
* Specifies the known formats a bitmap can be compressed into
*/
public enum CompressFormat {
//有损压缩算法
JPEG (0),
//支持透明度的无损压缩算法，压缩后和原图一样。
PNG (1),
//从API 17开始是无损压缩算法，耗时较长，文件较小
WEBP (2);
}4.2、ByteArrayOutputStream
创建ByteArrayOutputStream输出流，调用Bitmap的compress()压缩方法，将Bitmap按照指定格式，采用率
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 1, bos);
获取输出流之后，再借助BitmapFactory从中解析出压缩后的Bitmap，关于BitmapFactory详见：
byte[] bytes = bos.toByteArray(); Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length);
5、保存Bitmap
有时需要对加载的图片进行缓存，或者处理完的Bitmap需要缓存。将Bitmap保存到外存储上该如何操作？
①创建要保存文件的对象，保存的路径，及文件名。关于Android中的目录参考Android中的各种目录。
File file = new File(path);
②借助上一节提到的compress压缩方法，将Bitmap传入图像流中。进而通过FileOutputStream接收图像流保存Bitmap文件。
try {
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.PNG, 100, fileOutputStream);
fileOutputStream.flush();
fileOutputStream.close();
} catch (Exception e) {
Log.d(TAG, e.toString());
}6、Bitmap其它常用方法介绍
Bitmap类还有很多其它方法，更详细的参考官方文档(Android Developers > Docs > Bitmap)或者阅读源码(Bitmap)。
①recycle()：回收Bitmap占用的内存。API 11开始数据与Bitmap都在Dalvik虚拟机堆中，无需手动释放。API 10及以下如果不手动释放底层持有的数据会造成内存泄漏。注意可能会引起ImageView异常，详见Canvas: trying to use a recycled bitmap android.graphics
②boolean isRecycled()：如果Bitmap已回收，则返回true
③getByteCount()：获取Bitmap分配的内存，返回可用于存储此位图像素的最小字节数，API有效范围：12~18。
④getAllocationByteCount()：获取Bitmap分配的内存，API有效范围 ≥19。
⑤getRowBytes()：返回Bitmap像素中一行的字节数
⑥getHeight()：返回Bitmap的高度
⑦getWidth()：返回Bitmap的宽度
⑧setPixel(int x, int y, int color)：设置指定位置(x，y)的颜色值。
⑨int getPixel(int x, int y)：返回指定位置(x，y)位置的像素颜色Int值。
相关资料：
Android Developers > Docs > Bitmap
Android Developers > Docs > Bitmap.Config
Android Developers > Docs > BitmapFactory
Android Bitmap详细总结之Bitmap.Config色彩模式
