Drawable与Bitmap详解

Drawable与Bitmap对比

定义对比：

• Bitmap：称作位图，一般的位图的文件格式扩展名为.bmp，当然编码器也有很多，RGB565，RGB8888，作为一种追个像素的显示对象，执行效率高，但是存储效率低，可以理解成一种存储对象
• Drawable：Android下的通用的图片形象，它可以装载常用格式的图像，比如GIF,PNG,JPG，BMP，提供一些高级的可视化方法。

属性对比：

绘图的便利性比较：

• Drawable有很多的派生类，可以实现渐变，层叠的效果
• Bitmap一般用来做空白画布来进行绘图

简易性比较：

• Drawable是自带画笔的，更改画笔的属性是可以直接更新到ShapeDrawable上的，但是Drawable子类使用Canvas并不方便，只能用来完成一些固有的功能，如果要使用Drawable来绘图，可以自定义Drawable
• Bitmap上可以按照之前绘制那样设置画笔，然后进行绘制

使用方式对比：

• Bitmap主要靠在View中通过Canvas.drawBitmap()函数画出来
• Drawable可以在View中通过Drawable.draw(Canvas canvas)函数画出来，也可以通过setImageBackground()、setBackgroundDrawable()来设置Drawable资源

总结：

• Bitmap在占用内存和绘制速度上不如Drawable的优势
• Bitmap绘图方便，Drawable调用paint方便调用canvas不方便
• Drawable有一些子类，可以方便完成一些绘图功能
• 自定义View的使用：

• Bitmap只有一种情况

• 在View中需要自己生成图像时，才会使用Bitmap绘图，绘图后的结果保存在这个Bitmap中，比如根据Bitmap生成它的倒影，在使用Xfermode来融合倒转的图片原图与渐变的图片的时候，就需要根据图片的大小来生成一张同样大小的渐变图片，必须使用Bitmap

• 当使用Drawable的子类能完成一些固有的功能的时候，优先选择Drawable
• 当需要使用Drawable的setImageBackground(), setBackgroundDrawable()的设置drawable资源函数的时候，只能选择Draawable
• 当在自定义View中在指定位置显示图像功能的时候，既可以使用Drawable，也可以使用Bitmap
• 除drawable和bitmap以外的地方，都可以使用自定义View来实现

Bitmap

• 之前绘制图像的时候，Canvas中保存着一个Bitmap对象，我们调用Canvas的各种绘制函数的时候，最终时绘制到其保存的Bitmap上，在onDraw(Canvas canvas)函数中，View对应一个Bitmap对象，canvas是通过这个Bitmap创建出来的，所以可以通过直接调用Canvas的函数进行绘制

Bitmap概述

• Bitmap在绘图中的使用方式：

• 转换为BitmapDrawable对象使用
• 当作画布来使用

1.转换为BitmapDrawable对象使用

//先转换为BitmapDrawable对象, 再将其用作资源背景
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.picture);
BitmapDrawable bmp = new BitmapDrawable(bitmap);
image.setImagebackground(bmp);

2.当作画布使用

//方式一：使用默认的画布, 这里面View对应一个默认的Bitmap对象，canvas已经默认使用这个bitmap创建出来，最终绘制在这个Bitmap上
public void onDraw(Canvas canvas){
    ...
    canvas.drawXXX();
}


//方式二：自建画布, 有的时候需要一块空白的画布进行加水印等操作，就需要自己创建画布
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(200, 100, Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(bitmap);
canvas.drawColor(Color.YELLOW);

Bitmap格式

如何存储像素点：

• 一张位图所占用的内存：图片长度（px) x 图片宽度（px）x 一个像素点所占的字节数
• 在Android中，存储一个像素点所占用的字节数是使用枚举类型Bitmap.Config中的各个参数来表示的参数如下：

• ALPHA_8：表示8位Alpha位图，即A=8,不存储其他颜色，一个像素点占用1字节，只有透明度没有颜色
• ARGB_4444：表示16位ARGB图，A、R、G、B各占用4位，一个像素点占4+4+4+4=16位，2字节
• ARGB_8888：表示32位ARGB图，A、R、G、B各占用8位，一个像素点占8+8+8+8=32位，4字节
• RGB_565：表示16位RGB位图，即R占5位，G占6位，B占5位，没有透明度，一个像素点占5+6+5 = 16位，2字节

• 每个色值所占的位数越大，颜色越艳丽：

• 取值数越多，可以表示的颜色就越多，颜色也就越艳丽

注意

• 一般使用ARGB_8888的格式来存储Bitmap
• 由于ARGB_4444格式的画质太糟糕，在API13中遗弃
• 假如对图片的透明度没有要求，可以改成RGB_565的格式，相比于占用内存最大的ARGB_8888可以节省一半的内存开销

计算Bitmap所占内存的大小：

• 内存中存储的Bitmap对象与文件中存储 的Bitmap图片不是一个概念，文件中存储的Bitmap图像是经过图片压缩算法压缩过的，而内存中存储的Bitmap对象是通过BitmapFactory加载或者Bitmap.createBitmap()创建的，保存 于内存中，具有明确的宽和高，所以内存中的bitmap大小的计算：Bitmap.getWidth() * Bitmap.getHeight() * 每个像素所占的内存大小
• OOM的原因：我使用的手机是2340x1080的分辨率，所以创建一个整个屏幕的Bitmap画布，假设以ARGB_8888格式保存，大致需要2340* 1080* 32B = 80870400B = 77MB，如果循环创建这么大的画布，很容易造成OOM的发生

相关像素点之间可否进行压缩：

• 如果想要将Bitmap存储到硬盘上，一定存在压缩问题，在Android中压缩格式使用枚举类Bitmap.CompressFormat中的成员变量表示

• Bitmap.CompressFormat.JPEG
• Bitmap.CompressFormat.PNG
• Bitmap.CompressFormat.WEBP

创建Bitmap

BitmapFactory

• BitmapFactory用于从各种资源，文件，数据流和字节数组中创建Bitmap对象，BitmapFactory是一个工具类，提供了大量的函数，可以用于从不同的数据源中解析、创建Bitmap对象

public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id);
public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id, Options opts)
public static Bitmap decodeFile(String pathName);
public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts);
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length);
public static Bitmap decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts);
public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypeValue value, InputStream is, Rect padding, Options opts);

• BitmapFactory可以从资源，文件，字节数组、FileDescriptor和InputStream数据流解析出对应的Bitmap对象，如果解析不出来，则返回null，而且每个函数都有两个实现，区别可以很明显的看出

decodeResource(Resources res, int id)

//从资源中解码一张位图，主要以R.drawable.xxx的形式从本地资源中加载
//res：包含图像数据的资源对象，一般通过Context.getResource()函数获得
id：包含图像数据的资源id
public static Bitmap decodeResource(Resource res, int id);

eg：

Bitmap bitmap = Bitmap.decodeRespurce(getResource(), R.drawable.xxx);

decodeFile(String pathName)

//主要通过文件路径来加载图片
//pathName：解码文件的全路径名，必须是路径全名
public static Bitmap decodeFile(String pathName);

eg：

String filename = "/data/dataa/demo.jpg"
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(filename);

decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length)

//根据byte数组 解析出来Bitmap
//data：压缩图像数据的字节数组
//offset：图像数据偏移量，用于解码器定位从哪里开始解析
//length：字节数，从偏移量开始，指定取多少字节进行解析

• 使用步骤：

• 开启线程去获取网络图片
• 网络返回InputStream
• 把InputStream转换成byte[]
• 解析：Bitmap bm = BitmapFactory.decodeByteArray(byte,0 , byte.length)
  eg：

new Thread(new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        try{
            byte[] data = getImage(path);
            int length = data.length;
            final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, length);
            ....
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
   }
}).start()

注意：

• 请求网络必须在子线程中
• 在子线程中不能对UI进行更新，可以使用View.post()函数来更新UI

public static byte[] readStream(InputStream in) throws Exception{
    ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len = -1;
    while((len = in,read(buffer)) !=-1){
        outputStream.write(buffer, 0, len)
    }
    outputStream.close();
    in.close;
    //因为data字节数组是把输入流转换为字节内存输出流的字节数组格式，如果不进行outputStream进行转换，则返回结果会一直为null
    return outputStreamm.toByteArray();
}


public static byte[] getImage(String path) throws Exception{
    URL url = new URL(path);
    HttpURLConnection httpURLconnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    httpURLconnection.setRequestMethod("GET");
    httpURLconnection.setReadTimeout(1000);
    InputStream in = null;
    if(httURLconnection.getResponseCode() == 200){
        in = httpURLconnection.getInputStream();
        byte[] result = readStream(in);
        in.close();
        return result;
    }
    return null;
}

decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd)

//fd：包含解码位图数据的文件路径
//outPadding：用于返回矩形的内边距，如果bitmap没有解析成功，则返回(-1, -1, -1, -1)，如果不需要，可以传入null, 这个参数一般不使用
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd);
public static Bitmap decodeFileDescriptor(FileDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts);

eg：

String path = "/data/data/demo.jpg";
FileInputStream is = new FileInputStream(path);
bitmap = BitmapFactory.decodeFileDescriptor(is.getFD());
if(bitmap==null){
    ....
}

• 使用decodeFileDescriptor()比使用decodeFile()更加节省内存
• 原因：

• 首先看一些decodeFileDescriptor()的源码：

• 可以看出时调用Native里面的函数，被封装在SO里，直接从native中返回bitmap

public static Bitmap decodeFileDescriptor(FIleDescriptor fd, Rect outPadding, Options opts){
    Bitmap bitmap = nativeDecodeFileDescriptor(fd, outPadding, opts);
    if(bitmap == nnull && opts != null && opts.inBitmap != null){
        throw new IllegalArgmentException("...");
    }
    return finishDecode(bitmap, outPadding，opts);
}

• 而decodeFile()函数的源码如下：

public static Bitmap decodeFile(String pathName, Options opts) {
    validate(opts);
    Bitmap bm = null;
    InputStream stream = null;
    try {
        stream = new FileInputStream(pathName);
        bm = decodeStream(stream, null, opts);
    } catch (Exception e) {
        /*  do nothing.
            If the exception happened on open, bm will be null.
        */
        Log.e("BitmapFactory", "Unable to decode stream: " + e);
    } finally {
        if (stream != null) {
            try {
                stream.close();
            } catch (IOException e) {
                // do nothing here
            }
        }
    }
    return bm;
}





@Nullable
public static Bitmap decodeStream(@Nullable InputStream is, @Nullable Rect outPadding,
        @Nullable Options opts) {
    if(!is.markSupported()){
        is = new BufferedInputSttream(is, 16 * 1024);
    }
    is.mark(1024);
    Bitmap bmp;
    byte[] tempStorage = null;
    if(opts != null){
        tempStorage =  opts.inTempStorage;
    }
    if(tempStorage == null){
        tempStorage = new byte[16 * 1024];
    }
    bmp = nativeDecodeStream(is, tempStorage, outPadding, opts);
    return finishDecode(bmp, outPadding, opts);
}

• 可以从decodeStream的源码中看出在调用nativeDecodeDtream()之前，会申请两次内存, 就会增加OOM的风险：

is = new BufferedInnputStream(is, 16 * 1024);
tempStorage = new byte[16 * 1024];

decodeStream()

//is：用于解码位图的原始数据输入流
//outPadding：与decodeFileDescriptor中的 outPadding参数含义相同，用于返回矩形的内边距，如果没有解析成功，则返回(-1, -1, -1,-1)，这个参数一般不使用，可以传入null
//一般用来从网络上获取图片
public static Bitmap decodeStream(InputStream is);
public static Bitmap decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts);

eg：

new Thread(new Runnable(){
    @Override
    public void run(){
        try{
            InputStream inputStream = getImage(path);
            final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(inputStream);
            ....
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
   }
}).start()


//通过getImmage()函数返回一个InputStream对象
public static byte[] getImage(String path) throws Exception{
    URL url = new URL(path);
    HttpURLConnection httpURLconnection = (HttpURLConnection)url.openConnection();
    httpURLconnection.setRequestMethod("GET");
    httpURLconnection.setReadTimeout(1000);
    if(httURLconnection.getResponseCode() == 200){
        return httpURLconnection.getInputStream();
    }
    return null;
}