Android 性能優化系列之bitmap圖片優化
背景
Android開發中，加載圖片過多、過大很容易引起OutOfMemoryError異常，即我們常見的內存溢出。因為Android對單個應用施加內存限制，默認分配的內存隻有幾M（具體視不同系統而定）。而載入的圖片如果是JPG之類的壓縮格式（JPG支持最高級別的壓縮，不過該壓縮是有損的），在內存中展開會占用大量的內存空間，也就容易形成內存溢出。那麼高效的加載Bitmap是很重要的事情。Bitmap在Android中指的是一張圖片，圖片的格式有.jpg .jpg .webp 等常見的格式。
如何選擇圖片格式
一個原則： 在保證圖片視覺不失真前提下，盡可能的縮小體積
Android目前常用的圖片格式有jpg，jpeg和webp
- png：無損壓縮圖片格式，支持Alpha通道，Android切圖素材多采用此格式
- jpeg：有損壓縮圖片格式，不支持背景透明，適用於照片等色彩豐富的大圖壓縮，不適合logo
- webp：是一種同時提供瞭有損壓縮和無損壓縮的圖片格式，派生自視頻編碼格式VP8，從谷歌官網來看，無損webp平均比jpg小26%，有損的webp平均比jpeg小25%~34%，無損webp支持Alpha通道，有損webp在一定的條件下同樣支持，有損webp在Android4.0（API 14）之後支持，無損和透明在Android4.3（API18）之後支持
采用webp能夠在保持圖片清晰度的情況下，可以有效減小圖片所占有的磁盤空間大小
圖片壓縮
圖片壓縮可以從三個方面去考慮：
1.質量
質量壓縮並不會改變圖片在內存中的大小，僅僅會減小圖片所占用的磁盤空間的大小，因為質量壓縮不會改變圖片的分辨率，而圖片在內存中的大小是根據widthheight一個像素的所占用的字節數計算的，寬高沒變，在內存中占用的大小自然不會變，質量壓縮的原理是通過改變圖片的位深和透明度來減小圖片占用的磁盤空間大小，所以不適合作為縮略圖，可以用於想保持圖片質量的同時減小圖片所占用的磁盤空間大小。另外，由於jpg是無損壓縮，所以設置quality無效，
/**
* 質量壓縮
*
* @param format 圖片格式 jpeg,png,webp
* @param quality 圖片的質量,0-100,數值越小質量越差
*/
public static void compress(Bitmap.CompressFormat format, int quality) {
File sdFile = Environment.getExternalStorageDirectory();
File originFile = new File(sdFile, "originImg.jpg");
Bitmap originBitmap = BitmapFactory.decodeFile(originFile.getAbsolutePath());
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
originBitmap.compress(format, quality, bos);
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(sdFile, "resultImg.jpg"));
fos.write(bos.toByteArray());
fos.flush();
fos.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
2.采樣率
采樣率壓縮是通過設置BitmapFactory.Options.inSampleSize，來減小圖片的分辨率，進而減小圖片所占用的磁盤空間和內存大小。
設置的inSampleSize會導致壓縮的圖片的寬高都為1/inSampleSize，整體大小變為原始圖片的inSampleSize平方分之一，當然，這些有些註意點：
- inSampleSize小於等於1會按照1處理
- inSampleSize隻能設置為2的平方，不是2的平方則最終會減小到最近的2的平方數，如設置7會按4進行壓縮，設置15會按8進行壓縮。
/**
*
* @param inSampleSize 可以根據需求計算出合理的inSampleSize
*/
public static void compress(int inSampleSize) {
File sdFile = Environment.getExternalStorageDirectory();
File originFile = new File(sdFile, "originImg.jpg");
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
//設置此參數是僅僅讀取圖片的寬高到options中，不會將整張圖片讀到內存中，防止oom
options.inJustDecodeBounds = true;
Bitmap emptyBitmap = BitmapFactory.decodeFile(originFile.getAbsolutePath(), options);
options.inJustDecodeBounds = false;
options.inSampleSize = inSampleSize;
Bitmap resultBitmap = BitmapFactory.decodeFile(originFile.getAbsolutePath(), options);
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
resultBitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, bos);
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(sdFile, "resultImg.jpg"));
fos.write(bos.toByteArray());
fos.flush();
fos.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
3.縮放
通過減少圖片的像素來降低圖片的磁盤空間大小和內存大小，可以用於緩存縮略圖
/**
* 縮放bitmap
* @param context
* @param id
* @param maxW
* @param maxH
* @return
*/
public static Bitmap resizeBitmap(Context context,int id,int maxW,int maxH,boolean hasAlpha,Bitmap reusable){
Resources resources = context.getResources();
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
// 隻解碼出 outxxx參數 比如 寬、高
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(resources,id,options);
//根據寬、高進行縮放
int w = options.outWidth;
int h = options.outHeight;
//設置縮放系數
options.inSampleSize = calcuteInSampleSize(w,h,maxW,maxH);
if (!hasAlpha){
options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
}
options.inJustDecodeBounds = false;
//設置成能復用
options.inMutable=true;
options.inBitmap=reusable;
return BitmapFactory.decodeResource(resources,id,options);
}
/**
* 計算縮放系數
* @param w
* @param h
* @param maxW
* @param maxH
* @return 縮放的系數
*/
private static int calcuteInSampleSize(int w,int h,int maxW,int maxH) {
int inSampleSize = 1;
if (w > maxW && h > maxH){
inSampleSize = 2;
//循環 使寬、高小於 最大的寬、高
while (w /inSampleSize > maxW && h / inSampleSize > maxH){
inSampleSize *= 2;
}
}
return inSampleSize;
}
}
- 使用JPEG庫，在jni層使用哈夫曼算法去壓縮圖片
Android的圖片引擎使用的是閹割版的skia引擎，去掉瞭圖片壓縮中的哈夫曼算法
void write_JPEG_file(uint8_t *data, int w, int h, jint q, const char *path) {
// 3.1、創建jpeg壓縮對象
jpeg_compress_struct jcs;
//錯誤回調
jpeg_error_mgr error;
jcs.err = jpeg_std_error(&error);
//創建壓縮對象
jpeg_create_compress(&jcs);
// 3.2、指定存儲文件 write binary
FILE *f = fopen(path, "wb");
jpeg_stdio_dest(&jcs, f);
// 3.3、設置壓縮參數
jcs.image_width = w;
jcs.image_height = h;
//bgr
jcs.input_components = 3;
jcs.in_color_space = JCS_RGB;
jpeg_set_defaults(&jcs);
//開啟哈夫曼功能
jcs.optimize_coding = true;
jpeg_set_quality(&jcs, q, 1);
// 3.4、開始壓縮
jpeg_start_compress(&jcs, 1);
// 3.5、循環寫入每一行數據
int row_stride = w * 3;//一行的字節數
JSAMPROW row[1];
while (jcs.next_scanline < jcs.image_height) {
//取一行數據
uint8_t *pixels = data + jcs.next_scanline * row_stride;
row[0]=pixels;
jpeg_write_scanlines(&jcs,row,1);
}
// 3.6、壓縮完成
jpeg_finish_compress(&jcs);
// 3.7、釋放jpeg對象
fclose(f);
jpeg_destroy_compress(&jcs);
}
因為涉及到jni部分，暫時隻貼一下使用的代碼，後面會寫一些jni部分的博客與大傢分享。
- 設置圖片可以復用
圖片復用主要就是指的復用內存塊，不需要在重新給這個bitmap申請一塊新的內存,避免瞭一次內存的分配和回收，從而改善瞭運行效率。
需要註意的是inBitmap隻能在3.0以後使用。2.3上，bitmap的數據是存儲在native的內存區域，並不是在Dalvik的內存堆上。
使用inBitmap，在4.4之前，隻能重用相同大小的bitmap的內存區域，而4.4之後你可以重用任何bitmap的內存區域，隻要這塊內存比將要分配內存的bitmap大就可以。這裡最好的方法就是使用LRUCache來緩存bitmap，後面來瞭新的bitmap，可以從cache中按照api版本找到最適合重用的bitmap，來重用它的內存區域。
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
// 隻解碼出 outxxx參數 比如 寬、高
options.inJustDecodeBounds = true;
BitmapFactory.decodeResource(resources,id,options);
//根據寬、高進行縮放
int w = options.outWidth;
int h = options.outHeight;
//設置縮放系數
options.inSampleSize = calcuteInSampleSize(w,h,maxW,maxH);
if (!hasAlpha){
options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.RGB_565;
}
options.inJustDecodeBounds = false;
//設置成能復用
options.inMutable=true;
options.inBitmap=reusable;
- 使用圖片緩存
android中有一個LruCache是基於最記最少使用算法實現的一個線程安全的數據緩存類，當超出設定的緩存容量時，優先淘汰最近最少使用的數據LruCache的LRU緩存策略是利用LinkedHashMap來實現的，並通過封裝get/put等相關方法來實現控制緩存大小以及淘汰元素，但不支持為null的key和value。 我們可以使用JakeWharton提供的一個開源庫github.com/JakeWharton… 來實現我們圖片緩存的邏輯
省略瞭內存和磁盤的部分。
到此這篇關於Android 性能優化系列之bitmap圖片優化的文章就介紹到這瞭,更多相關Android 性能優化內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！