Android开发快收藏，这些Bitmap知识点集合没弄明白先别去面试大厂！

2021-03-16 10:01:24 浏览数 (1)

前言

今天聊聊Bitmap相关的面试题/知识点，看看你是否都弄明白了呢？

  • Bitmap是什么，怎么存储图片？
  • Bitmap内存如何计算？
  • Bitmap内存 和drawable目录的关系。
  • Bitmap加载优化？不改变图片质量的情况下怎么优化？
  • inJustDecodeBounds是什么？
  • Bitmap内存复用怎么实现？
  • 高清大图加载该怎么处理？
  • 如何跨进程传递大图？

Bitmap是什么，怎么存储图片。

Bitmap，位图，本质上是一张图片的内容在内存中的表达形式。它将图片的内容看做是由存储数据的有限个像素点组成；每个像素点存储该像素点位置的ARGB值，每个像素点的ARGB值确定下来，这张图片的内容就相应地确定下来。其中，A代表透明度，RGB代表红绿蓝三种颜色通道值。

Bitmap内存如何计算

Bitmap一直都是Android中的内存大户，计算大小的方式有三种：

  • getRowBytes() 这个在API Level 1添加的，返回的是bitmap一行所占的大小，需要乘以bitmap的高，才能得出btimap的大小
  • getByteCount() 这个是在API Level 12添加的，其实是对getRowBytes()乘以高的封装
  • getAllocationByteCount() 这个是在API Level 19添加的

这里我将一张图片放到项目的drawable-xxhdpi文件夹中，然后通过方法获取图片所占的内存大小：

代码语言：javascript复制
var bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.test)
    img.setImageBitmap(bitmap)

    Log.e(TAG,"dpi = ${resources.displayMetrics.densityDpi}")
    Log.e(TAG,"size = ${bitmap.allocationByteCount}")

打印出来的结果是

代码语言：javascript复制
size=1960000

具体是怎么计算的呢？

图片内存=宽 * 高 * 每个像素所占字节。

这个像素所占字节又和Bitmap.Config有关，Bitmap.Config是个枚举类，用于描述每个像素点的信息，比如：

  • ARGB_8888。常用类型，总共32位，4个字节，分别表示透明度和RGB通道。
  • RGB_565。16位，2个字节，只能描述RGB通道。

所以我们这里的图片内存计算就得出：

宽700 * 高700 * 每个像素4字节=1960000

Bitmap内存 和drawable目录的关系

首先放一张drawable目录对应的屏幕密度对照表,来自郭霖的博客：

刚才的案例，我们是把图片放到drawable-xxhdpi文件夹,而drawable-xxhdpi文件夹对应的dpi就是我们测试手机的dpi—480。所以图片的内存就是我们所计算的宽 * 高 * 每个像素所占字节。

如果我们把图片放到其他的文件夹，比如drawable-hdpi文件夹（对应的dpi是240），会发生什么呢？

再次打印结果：

代码语言：javascript复制
size = 7840000

这是因为一张图片的实际占用内存大小计算公式是：

占用内存 = 宽 * 缩放比例 * 高 * 缩放比例 * 每个像素所占字节

这个缩放比例就跟屏幕密度DPI有关了：

缩放比例 = 设备dpi/图片所在目录的dpi

所以我们这张图片的实际占用内存位：

宽700 * （480/240） * 高700 * （480/240） * 每个像素4字节 = 7840000

Bitmap加载优化？不改变图片质量的情况下怎么优化？

常用的优化方式是两种：

  • 修改Bitmap.Config

这一点刚才也说过，不同的Conifg代表每个像素不同的占用空间，所以如果我们把默认的ARGB_8888改成RGB_565，那么每个像素占用空间就会由4字节变成2字节了，那么图片所占内存就会减半了。

可能一定程度上会降低图片质量，但是我实际测试看不出什么变化。

  • 修改inSampleSize

inSampleSize，采样率，这个参数是用于图片尺寸压缩的，他会在宽高的维度上每隔inSampleSize个像素进行一次采集，从而达到缩放图片的效果。这种方法只会改变图片大小，不会影响图片质量。

代码语言：javascript复制
val options=BitmapFactory.Options()
    options.inSampleSize=2
    val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.test2,options)
    img.setImageBitmap(bitmap)

实际项目中，我们可以设置一个与目标图像大小相近的inSampleSize，来减少实际使用的内存：

代码语言：javascript复制
fun getImage(): Bitmap {
        var options = BitmapFactory.Options()
        options.inJustDecodeBounds = true
        BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.test2, options)
        // 计算最佳采样率
        options.inSampleSize = getImageSampleSize(options.outWidth, options.outHeight)
        options.inJustDecodeBounds = false
        return BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.test2, options)
    }

inJustDecodeBounds是什么？

上面的例子大家应该发现了，其中有个inJustDecodeBounds，又设置为true，又设置成false的，总感觉多此一举，那么他到底是干嘛呢？

因为我们要获取图片本身的大小，如果直接decodeResource加载一遍的话，那么就会增加内存了，所以官方提供了这样一个参数inJustDecodeBounds。如果inJustDecodeBounds为ture，那么decode的bitmap为null，也就是不返回实际的bitmap，只把图片的大小信息放到了options的值中。

所以这个参数就是用来获取图片的大小信息的同时不占用内存。

Bitmap内存复用怎么实现？

如果有个需求，是在同一个imageview中可以加载不同的图片，那我们需要每次都去新建一个Bitmap对象，占用新的内存空间吗？如果我们这样写的话：

代码语言：javascript复制
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.actvitiy_bitmap)

        btn1.setOnClickListener {
            img.setImageBitmap(getBitmap(R.drawable.test))
        }

        btn2.setOnClickListener {
            img.setImageBitmap(getBitmap(R.drawable.test2))
        }
    }

    fun getBitmap(resId: Int): Bitmap {
        var options = BitmapFactory.Options()
        return BitmapFactory.decodeResource(resources, resId, options)
    }

这样就会Bitmap就会频繁去申请内存，释放内存，从而导致大量GC，内存抖动。

为了防止这种情况呢，我们就可以用到inBitmap参数，用于Bitmap的内存复用。这样同一块内存空间就可以被多个Bitmap对象复用，从而减少了频繁的GC。

代码语言：javascript复制
val options by lazy {
        BitmapFactory.Options()
    }

    val reuseBitmap by lazy {
        options.inMutable = true
        BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.test, options)
    }

    fun getBitmap(resId: Int): Bitmap {
        options.inMutable = true
        options.inBitmap = reuseBitmap
        return BitmapFactory.decodeResource(resources, resId, options)
    }

这里有几个要注意的点

  • inBitmap要和inMutable属性配套使用，否则将无法复用。
  • 在Android 4.4之前，只能重用相同大小的 Bitmap 内存区域；4.4之后只要复用内存空间的Bitmap对象大小比inBitmap指向的内存空间要小即可。

所以一般在复用之前，还要判断下，新的Bitmap内存是不是小于可以复用的Bitmap内存，然后才能进行复用。

高清大图加载该怎么处理？

如果是高清大图，那就说明不允许进行图片压缩，比如微博长图，清明上河图。

所以我们就要对图片进行局部显示，这就用到BitmapRegionDecoder属性，主要用于显示图片的某一块矩形区域。

比如我要显示左上角的100 * 100区域：

代码语言：javascript复制
fun setImagePart() {
        val inputStream: InputStream = assets.open("test.jpg")
        val bitmapRegionDecoder: BitmapRegionDecoder =
            BitmapRegionDecoder.newInstance(inputStream, false)
        val options = BitmapFactory.Options()
        val bitmap = bitmapRegionDecoder.decodeRegion(
            Rect(0, 0, 100, 100), options)
        image.setImageBitmap(bitmap)
    }

实际项目使用中，我们可以根据手势滑动，然后不断更新我们的Rect参数来实现具体的功能即可。

具体实现源码可以参考鸿洋的博客：https://blog.csdn.net/lmj623565791/article/details/49300989

如何跨进程传递大图？

  • Bundle直接传递。bundle最常用于Activity间传递，也属于跨进程的一种方式，但是传递的大小有限制，一般为1M。
代码语言：javascript复制
//intent.put的putExtra方法实质也是通过bundle
intent.putExtra("image",bitmap);

bundle.putParcelable("image",bitmap)

Bitmap之所以可以直接传递，是因为其实现了Parcelable接口进行了序列化。而Parcelable的传递原理是利用了Binder机制，将Parcel序列化的数据写入到一个共享内存（缓冲区）中，读取的时候也会从这个缓冲区中去读取字节流，然后再反序列化成对象使用。这个共享内存也就是缓存区有一个大小限制—1M，而且是公用的。所以传图片的话很容易就容易超过这个大小然后报错TransactionTooLargeException。

所以这个方案不可靠。

  • 文件传输。

将图片保存到文件，然后只传输文件路径，这样肯定是可以的，但是不高效。

  • putBinder

这个就是考点了。通过传递binder的方式传递bitmap。

代码语言：javascript复制
//传递binder
val bundle = Bundle()
bundle.putBinder("bitmap", BitmapBinder(mBitmap))

//接收binder中的bitmap
val imageBinder: BitmapBinder = bundle.getBinder("bitmap") as BitmapBinder
val bitmap: Bitmap? = imageBinder.getBitmap()

//Binder子类
class BitmapBinder :Binder(){
    private var bitmap: Bitmap? = null

    fun ImageBinder(bitmap: Bitmap?) {
        this.bitmap = bitmap
    }

    fun getBitmap(): Bitmap? {
        return bitmap
    }
}

为什么用putBinder就没有大小限制了呢？

  • 因为putBinder中传递的其实是一个文件描述符fd，文件本身被放到一个共享内存中，然后获取到这个fd之后，只需要从共享内存中取出Bitmap数据即可，这样传输就很高效了。
  • 而用Intent/bundle直接传输的时候，会禁用文件描述符fd，只能在parcel的缓存区中分配空间来保存数据，所以无法突破1M的大小限制。

文件描述符是一个简单的整数，用以标明每一个被进程所打开的文件和socket。第一个打开的文件是0，第二个是1，依此类推。

面试前做好准备战！

接下来将分享面试的一个复习路线，如果你也在准备面试但是不知道怎么高效复习，可以参考一下我的复习路线，有任何问题也欢迎一起互相交流，加油吧！

这里给大家提供一个方向，进行体系化的学习：

1、看视频进行系统学习

前几年的Crud经历，让我明白自己真的算是菜鸡中的战斗机，也正因为Crud，导致自己技术比较零散，也不够深入不够系统，所以重新进行学习是很有必要的。我差的是系统知识，差的结构框架和思路，所以通过视频来学习，效果更好，也更全面。关于视频学习，个人可以推荐去B站进行学习，B站上有很多学习视频，唯一的缺点就是免费的容易过时。

另外，我自己也珍藏了好几套视频，有需要的我也可以分享给你。

2、进行系统梳理知识，提升储备

客户端开发的知识点就那么多，面试问来问去还是那么点东西。所以面试没有其他的诀窍，只看你对这些知识点准备的充分程度。so，出去面试时先看看自己复习到了哪个阶段就好。

系统学习方向：

  • 架构师筑基必备技能：深入Java泛型 注解深入浅出 并发编程 数据传输与序列化 Java虚拟机原理 反射与类加载 动态代理 高效IO
  • Android高级UI与FrameWork源码：高级UI晋升 Framework内核解析 Android组件内核 数据持久化
  • 360°全方面性能调优：设计思想与代码质量优化 程序性能优化 开发效率优化
  • 解读开源框架设计思想：热修复设计 插件化框架解读 组件化框架设计 图片加载框架 网络访问框架设计 RXJava响应式编程框架设计 IOC架构设计 Android架构组件Jetpack
  • NDK模块开发：NDK基础知识体系 底层图片处理 音视频开发
  • 微信小程序：小程序介绍 UI开发 API操作 微信对接
  • Hybrid 开发与Flutter：Html5项目实战 Flutter进阶

知识梳理完之后，就需要进行查漏补缺，所以针对这些知识点，我手头上也准备了不少的电子书和笔记，这些笔记将各个知识点进行了完美的总结。

3、读源码，看实战笔记，学习大神思路

“编程语言是程序员的表达的方式，而架构是程序员对世界的认知”。所以，程序员要想快速认知并学习架构，读源码是必不可少的。阅读源码，是解决问题 理解事物，更重要的：看到源码背后的想法；程序员说：读万行源码，行万种实践。

主要内含微信 MMKV 源码、AsyncTask 源码、Volley 源码、Retrofit源码、OkHttp 源码等等。

4、面试前夕，刷题冲刺

面试的前一周时间内，就可以开始刷题冲刺了。请记住，刷题的时候，技术的优先，算法的看些基本的，比如排序等即可，而智力题，除非是校招，否则一般不怎么会问。

关于面试刷题，我个人也准备了一套系统的面试题，帮助你举一反三。

以上这些内容均免费分享给大家，需要完整版的朋友，点这里可以看到全部内容。
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