Bitmap的高效加载

前言

在具体阐述如何高效加载bitmap图片前，我们需要先想清楚一个问题是为什么要注重bitmap的高效加载？由于Bitmap的特殊性以及Android对单个应用施加的内存限制，比如16MB，这就导致加载Bitmap的时候很容易出现内存溢出。下面这个异常应该在开发中经常遇到：

java.lang.OutofMemoryError:bitmap size exceds VM budget

因此如何高效的加载Bitmap就变得非常重要了。

Bitmap的高效加载

在介绍Bitmap的高效加载之前，先说一下如何加载一个Bitmap，Bitmap在Android中指的是一张图片，可以是png格式也可以是jpg等其他常见的图片格式。

那么如何加载一个图片呢？

BitmapFactory类提供了四类方法:decodeFile，decodeResource，decodeStream和decodeByteArray，分别用于支持从文件系统，资源，输入流，以及字节数组中加载一个Bitmap对象，其中decodeFile和decodeResource又间接调用了decodeStream方法，这四类方法最终是在Android的底层实现的，对应着BitmapFactory类的几个native方法。

如何高效加载Bitmap呢?

其实核心思想也很简单，那就是采用BitmapFactory.Options来加载所需尺寸的图片。这里假设通过ImageView来显示图片，很多时候ImageView并没有图片的原始尺寸那么大，这个时候把整个图片加载进来后在设给ImageView，这显然是没有必要的，因为ImageView并没有办法显示原始的图片。通过BitmapFactory.Options就可以按一定的采样比率来加载缩小后的图片，将缩小后的图片在ImageView上显示，这样就会降低内存占用从而在一定程度上避免OOM，提高了Bitmap加载时的性能。BitmapFactory提供的加载图片的四类方法都支持BitmapFactory.Option参数，通过它们就可以很方便地对一个图片进行采样缩放。

通过BitmapFactory.Option来缩放图片，主要是用了它的inSampleSize参数，即采样率。当inSampleSize为1时，采样后的图片大小为图片的原始大小，当inSampleSize大于1时，比如2，那么采样后的图片其宽/高均为原图大小的1/2，而像素数为原图的1/4，其占用内存大小也为原图的1/4。拿一张1024*1024像素的图片来说，假定采用ARGB8888格式存储，那么占用的内存为1024*1024*4，即4MB，如果inSampleSize为2，那么采样后的图片其内存占用只有512*512*4，即1MB。可以发现采样率inSampleSize必须是大于1的整数图片才会有缩小的效果，并且采样率同样作用于宽高,这将导致缩放后的图片大小以采样率的2次方形式递减，即缩放为1/(inSanpleSize的2次方)，比如inSampleSize为4，那么缩放比例就是1/16.有一种特殊情况，那就是inSampleSize的取值应该总是2的指数，比如1，2，4，8，16，等等。如果外界传递给系统的inSampleSize不为2的指数，那么系统会向下取整并选择一个最接近2的指数替代，比如3，系统会选择2来替代，但是经过验证发现这个结论并非在所有的Android版本上都成立，因此把它当成一个开发建议即可。

考虑以下实际情况，比如ImageView的大小是100*100像素，而图片的原始大小为200*200，那么选择采样率inSampleSize为2即可。但是如果图片大小为200*300呢？

这个时候采样率还应该选择2，这样缩放后的图片大小为100*150像素，任然是适合ImageView的，如果采样率是3，那么缩放后的图片大小就会小于ImageView所期望的大小，这样图片就会被拉伸从而导致模糊。

通过采样率就可有效的加载图片，那么如何获取采样率呢？

获取采样率的流程如下

(1)将BitmapFactory.Option的inJustDecodeBounds参数设为true并加载图片

(2)从BitmapFactory.Option中取出图片的原始宽高，它们对应于outWidth和outHeight参数

(3) 根据采样率的规则并结合目标View的所需大小计算出采样率inSampleSize。

(4)将BitmapFactory.Option的inJustDecodeBounds参数设为false，然后重新加载图片。

经过上面4个步骤，加载出的图片就是最终缩放的图片，当然也有可能不需要缩放。这里说明一下inJustDecodeBounds参数，当此参数为true时，BitmapFactory只会解析图片的原始宽高信息，并不会去真正去加载图片，所以这个操作是轻量级的。另外需要注意的是，这个时候的BitmapFactory获取图片的宽高信息和图片的位置以及程序运行的设备有关，比如同一张图片放在不同的drawable目录下或者程序运行在不同的屏幕密度设备上，这都可能导致BitmapFactory获取不同的结果，之所以会出现这样的现象，这个和Android上资源加载机制有关，相信读者在平日里肯定有所体会，这里就详细说明了。

代码实现

public static Bitmap decodeSampleFromResources(Resource res,int resId,int reqWidth,int reqHeight){

final BitmapFactory.Options options=new BitmapFactory.Options();
options.inJustDecodeBounds=true;
BitmapFactory.decodeResource(res,resId,options);

options.inJustDecodeBoundles=false;
return BitmapFactory.decodeResource(res,resId,options);
}

public static int calculateSampleSize{

final int height=options.outHeight;
final int width=options.outWidth;
int inSampleSize=1;

if(height>resHeight||width>resWidth){
final int halfHeight=height/2;
final int halfwidth=width/2;

while((halfHeight/inSampleSize)>=reqHeigh&& (halfWidth/inSampleSize)>=reqWidth){
inSampleSize*=2;
}
}
return inSampleSize;
}

有了上面的两个方法，实际使用就很简单了，比如ImageView所期望的图片大小为100*100像素，这个时候就可以通过如下方式高效地加载并显示图片：

mImageView.setImageBitmap{
decodeSampleBitmapFromResource(getResources(),R.id.image,100,100);

除了BitmapFactory的decodeResource方法，其他三个decode系列的方法也是支持采样加载的，并且处理方式也是类似的。