算一算图片的内存账

作者: 苹果tree | 来源:发表于2019-01-04 03:47 被阅读50次

    概念回顾

    • px, dp, dpi
      px-像素;dp-密度无关像素(Density Independent Pixels);dpi-像素密度(dots per inch)
      dpi=px/尺寸;160dpi为基准, 1dp=1px
    • mdpi, hdpi, xdpi, xxdpi
    密度 像素密度范围 缩放比例
    ldpi 0dpi~120dpi 0.75
    mdpi(基准) 120dpi~160dpi 1.0
    hdpi 160dpi~240dpi 1.5
    xhdpi 240dpi~320dpi 2.0
    xxhdpi 320dpi~480dpi 3.0
    xxxhdpi 480dpi~640dpi 4.0
    • Bitmap格式
    格式 占用位数/像素2 特点
    ALPHA_8 1byte 只有alpha通道
    RGB_565 2byte 红绿蓝分别占5,6,5bit
    ARGB_4444 2byte 质量较低API 13后不建议使用
    ARGB_8888 4byte 四个通道每个占8bit

    切入正题

    ?如何计算资源图片占用的内存

    什么?还要计算?难道不是图片本身的大小么?!
    当然不是~
    jpg格式也好,png格式也好,都是用 压缩算法 对图片进行压缩后的 存储格式 ,而在代码中将图片加载进内存,则相当于一个 解压 的过程,需要将图片还原为位图,所以需要根据bitmap图片格式和宽高(单位 px)进行计算:
    bitmap图片占用内存大小=图片高度 * 图片宽度 * 每像素占用位数
    以下图为例,套用上边的公式,占用内存=358*240*4=343680,离开压缩包撒了欢的 膨胀 膨胀 peng!

    到底是不是这样呢?我们把图片放到hdpi目录下,调用API里的方法,验证一下

    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.png1, options);
    imageView.setImageBitmap(bitmap);
    Log.i(TAG, "图片宽度:" + bitmap.getWidth() );
    Log.i(TAG, "图片高度:" + bitmap.getHeight() );
    Log.i(TAG, "图片占用内存:" + bitmap.getByteCount() );
    Log.i(TAG, "bitmap使用的密度即存放路径对应密度:" + options.inDensity);
    Log.i(TAG, "设备密度:" + options.inTargetDensity);
    

    赶紧查看日志


    怎么不一致 ?!
    果然,图片占用内存的计算另有玄机!

    别急,先从日志里边找线索。前边说到图片在hdpi目录下,对应像素密度240dpi,而设备对应的像素密度为480dpi,翻了一番,图片的宽高也扩大了一倍,像是进行了等比缩放

    ?难道图片占用内存的大小跟存放路径有关

    追随源码,顺藤摸瓜。
    这一把验证宽高缩放与像素密度的关系,别的部分暂且按下不表

    public static Bitmap decodeResource(Resources res, int id, Options opts) {
            ... ...
            try {
                final TypedValue value = new TypedValue();
                is = res.openRawResource(id, value);
                // 解析图片流
                bm = decodeResourceStream(res, value, is, null, opts);
            } catch (Exception e) {
                ... ...
            } finally {
               ... ...
            }
              ... ...
            return bm;
        }
    

    进入decodeResourceStream

    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);
        }
    

    此处对option的使用密度和设备密度进行赋值,而后便进入看起来更为关键的decodeStream方法

    public static Bitmap decodeStream(@Nullable InputStream is, @Nullable Rect outPadding,
                @Nullable Options opts) {
            ... ...
            try {
                if (is instanceof AssetManager.AssetInputStream) {
                    final long asset = ((AssetManager.AssetInputStream) is).getNativeAsset();
                    bm = nativeDecodeAsset(asset, outPadding, opts);
                } else {
                    bm = decodeStreamInternal(is, outPadding, opts);
                }
            ... ...
            return bm;
        }
    
    private static Bitmap decodeStreamInternal(@NonNull InputStream is,
                @Nullable Rect outPadding, @Nullable Options opts) {
            byte [] tempStorage = null;
            if (opts != null) tempStorage = opts.inTempStorage;
            if (tempStorage == null) tempStorage = new byte[DECODE_BUFFER_SIZE];
            return nativeDecodeStream(is, tempStorage, outPadding, opts);
        }
    

    不得不进native,c++读起来确实有难度,又实在想看,紧(zhi)紧(kan)盯(de)住(dong)关键参数粗浅的验证一把思路吧!

    static jobject nativeDecodeStream(JNIEnv* env, jobject clazz, jobject is, jbyteArray storage,
            jobject padding, jobject options) {
    
        jobject bitmap = NULL;
        std::unique_ptr<SkStream> stream(CreateJavaInputStreamAdaptor(env, is, storage));
    
        if (stream.get()) {
            std::unique_ptr<SkStreamRewindable> bufferedStream(
                    SkFrontBufferedStream::Make(std::move(stream), SkCodec::MinBufferedBytesNeeded()));
            SkASSERT(bufferedStream.get() != NULL);
            bitmap = doDecode(env, std::move(bufferedStream), padding, options);
        }
        return bitmap;
    }
    

    找到bitmapoptions,追随的步伐还需跟进

    static jobject doDecode(JNIEnv* env, std::unique_ptr<SkStreamRewindable> stream,
                            jobject padding, jobject options) {
        int sampleSize = 1;
        bool onlyDecodeSize = false;
        ... ...
        float scale = 1.0f;
        ... ...
        if (options != NULL) {
            sampleSize = env->GetIntField(options, gOptions_sampleSizeFieldID);
            if (sampleSize <= 0) {
                sampleSize = 1;
            }
    
            if (env->GetBooleanField(options, gOptions_justBoundsFieldID)) {
                onlyDecodeSize = true;
            }
            ... ...
            if (env->GetBooleanField(options, gOptions_scaledFieldID)) {
                const int density = env->GetIntField(options, gOptions_densityFieldID);
                const int targetDensity = env->GetIntField(options, gOptions_targetDensityFieldID);
                const int screenDensity = env->GetIntField(options, gOptions_screenDensityFieldID);
                if (density != 0 && targetDensity != 0 && density != screenDensity) {
                    scale = (float) targetDensity / density;
                }
            }
        }
        ... ...
    
    if (scale != 1.0f) {
            willScale = true;
            scaledWidth = static_cast<int>(scaledWidth * scale + 0.5f);
            scaledHeight = static_cast<int>(scaledHeight * scale + 0.5f);
        }
    ... ...
    

    终于看到了关键的两行
    scale = (float) targetDensity / density;
    scaledWidth = static_cast<int>(scaledWidth * scale + 0.5f);
    (int)内存中宽高=(float)图片本身宽高*设备密度/使用密度 + 0.5, 尤其注意0.5精度值
    再往后就该把好不容易算出来的bitmap画出来了
    那么?大功告成了?!再来实际验一把,实践是检验真理的唯一标准

    把上边那张图放到不同dpi文件夹下验证数据

    图片实际宽高:358*240;设备密度:480dpi

    图片路径(使用密度) 展示宽高 占用内存
    ldpi (120dpi) 1432 * 960 5498880B
    mdpi (160dpi) 1074 * 720 3093120B
    hdpi (240dpi) 716 * 480 1374720B
    xhdpi (320dpi) 537 * 360 773280B
    xxhdpi (480dpi) 358 * 240 343680B
    xxxhdpi (640dpi) 269 * 180 193680B

    符合公式推论,验证通过。


    最后

    • 图片占用内存的大小,与其自身大小并无关系,而与 图片格式设备密度存放路径 息息相关
    • 两个公式
      bitmap图片占用内存大小=图片高度 * 图片宽度 * 每像素占用位数
      (int)内存中宽高=(float)图片本身宽高*设备密度/使用密度 + 0.5

    看来,切图还真不是随便就切,也更不能随手乱放的,否则内存占用可就成倍上涨, OOM 也要向我们招手了。
    说到OOM,图片加载这么吃内存,有没有什么优化方案呢 刚刚源码中出现的sampleSize又有什么作用呢

    欲知后事如何,请听下回分解

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