目录介绍
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01.如何计算Bitmap占用内存
- 1.1 如何计算占用内存
- 1.2 上面方法计算内存对吗
- 1.3 一个像素占用多大内存
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02.Bitmap常见四种颜色格式
- 2.1 什么是bitmap
- 2.2 Android常见是那种
- 2.3 常见四种颜色格式介绍
- 2.4 Bitmap到底有几种颜色格式
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03.Bitmap压缩技术
- 3.1 质量压缩
- 3.2 采样率压缩
- 3.3 缩放法压缩
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04.Bitmap回收问题
- 4.1 recycle()方法
- 4.2 缓存原理
- 4.3 Bitmap的复用
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05.Bitmap常见操作
- 5.1 Bitmap的压缩方式
- 5.2 Bitmap如何复用
- 5.3 Bitmap使用API获取内存
- 5.4 该博客对应测试项目地址
好消息
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01.如何计算Bitmap占用内存
- 欢迎直接查看demo的压缩效果,https://github.com/yangchong2...
1.1 如何计算占用内存
- 如果图片要显示下Android设备上,ImageView最终是要加载Bitmap对象的,就要考虑单个Bitmap对象的内存占用了,如何计算一张图片的加载到内存的占用呢?其实就是所有像素的内存占用总和:
- bitmap内存大小 = 图片长度 x 图片宽度 x 单位像素占用的字节数
- 起决定因素就是最后那个参数了,Bitmap'常见有2种编码方式:ARGB_8888和RGB_565,ARGB_8888每个像素点4个byte,RGB_565是2个byte,一般都采用ARGB_8888这种。那么常见的1080*1920的图片内存占用就是:1920 x 1080 x 4 = 7.9M
1.2 上面方法计算内存对吗
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我看到好多博客都是这样计算的,但是这样算对吗?有没有哥们试验过这种方法正确性?我觉得看博客要对博主表示怀疑,论证别人写的是否正确。更多详细可以看我的GitHub:https://github.com/yangchong211
- 说出我的结论:上面1.1这种说法也对,但是不全对,没有说明场景,同时也忽略了一个影响项:Density。接下来看看源代码。
- inDensity默认为图片所在文件夹对应的密度;inTargetDensity为当前系统密度。
- 加载一张本地资源图片,那么它占用的内存 = width height nTargetDensity/inDensity nTargetDensity/inDensity 一个像素所占的内存。
@Nullable 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); }
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正确说法,这个注意呢?计算公式如下所示
- 对资源文件:width height nTargetDensity/inDensity nTargetDensity/inDensity 一个像素所占的内存;
- 别的:width height 一个像素所占的内存;
1.3 一个像素占用多大内存
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Bitmap.Config用来描述图片的像素是怎么被存储的?
- ARGB_8888: 每个像素4字节. 共32位,默认设置。
- Alpha_8: 只保存透明度,共8位,1字节。
- ARGB_4444: 共16位,2字节。
- RGB_565:共16位,2字节,只存储RGB值。
02.Bitmap常见四种颜色格式
2.1 什么是bitmap
- 位图文件(Bitmap),扩展名可以是.bmp或者.dib。位图是Windows标准格式图形文件,它将图像定义为由点(像素)组成,每个点可以由多种色彩表示,包括2、4、8、16、24和32位色彩。位图文件是非压缩格式的,需要占用较大存储空间。
2.2 Android常见是那种
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在Gesture类中
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在Notification类中
- 在fw源码中bitmap图片一般是以ARGB_8888(ARGB分别代表的是透明度,红色,绿色,蓝色,每个值分别用8bit来记录,也就是一个像素会占用4byte,共32bit)来进行存储的。
2.3 常见四种颜色格式介绍
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四种颜色格式如下所示
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说明
- 在实际应用中而言,建议使用ARGB_8888以及RGB_565。 如果你不需要透明度,选择RGB_565,可以减少一半的内存占用。
- ARGB_8888:ARGB分别代表的是透明度,红色,绿色,蓝色,每个值分别用8bit来记录,也就是一个像素会占用4byte,共32bit.
- ARGB_4444:ARGB的是每个值分别用4bit来记录,一个像素会占用2byte,共16bit.
- RGB_565:R=5bit,G=6bit,B=5bit,不存在透明度,每个像素会占用2byte,共16bit
- ALPHA_8:该像素只保存透明度,会占用1byte,共8bit.
2.4 Bitmap到底有几种颜色格式
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上面我说到了常见的四种,言下之意应该不止四种,那到底有几种呢?查看源码可知,具体有6种类型。查看Bitmap源码之Config配置。
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配置Config.HARDWARE为啥异常,看下面源码提示
03.Bitmap压缩技术
3.1 质量压缩
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质量压缩方法:在保持像素的前提下改变图片的位深及透明度等,来达到压缩图片的目的,这样适合去传递二进制的图片数据,比如分享图片,要传入二进制数据过去,限制500kb之内。
- 1、bitmap图片的大小不会改变
- 2、bytes.length是随着quality变小而变小的。
/** * 第一种:质量压缩法 * @param image 目标原图 * @param maxSize 最大的图片大小 * @return bitmap,注意可以测试以下压缩前后bitmap的大小值 */ public static Bitmap compressImage(Bitmap image , long maxSize) { int byteCount = image.getByteCount(); Log.i("yc压缩图片","压缩前大小"+byteCount); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); // 把ByteArrayInputStream数据生成图片 Bitmap bitmap = null; // 质量压缩方法,options的值是0-100,这里100表示原来图片的质量,不压缩,把压缩后的数据存放到baos中 image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos); int options = 90; // 循环判断如果压缩后图片是否大于maxSize,大于继续压缩 while (baos.toByteArray().length > maxSize) { // 重置baos即清空baos baos.reset(); // 这里压缩options%,把压缩后的数据存放到baos中 image.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, options, baos); // 每次都减少10,当为1的时候停止,options<10的时候,递减1 if(options == 1){ break; }else if (options <= 10) { options -= 1; } else { options -= 10; } } byte[] bytes = baos.toByteArray(); if (bytes.length != 0) { // 把压缩后的数据baos存放到bytes中 bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length); int byteCount1 = bitmap.getByteCount(); Log.i("yc压缩图片","压缩后大小"+byteCount1); } return bitmap; } /** * 第一种:质量压缩法 * * @param src 源图片 * @param maxByteSize 允许最大值字节数 * @param recycle 是否回收 * @return 质量压缩压缩过的图片 */ public static Bitmap compressByQuality(final Bitmap src, final long maxByteSize, final boolean recycle) { if (src == null || src.getWidth() == 0 || src.getHeight() == 0 || maxByteSize <= 0) { return null; } Log.i("yc压缩图片","压缩前大小"+src.getByteCount()); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos); byte[] bytes; if (baos.size() <= maxByteSize) {// 最好质量的不大于最大字节,则返回最佳质量 bytes = baos.toByteArray(); } else { baos.reset(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 0, baos); if (baos.size() >= maxByteSize) { // 最差质量不小于最大字节,则返回最差质量 bytes = baos.toByteArray(); } else { // 二分法寻找最佳质量 int st = 0; int end = 100; int mid = 0; while (st < end) { mid = (st + end) / 2; baos.reset(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, mid, baos); int len = baos.size(); if (len == maxByteSize) { break; } else if (len > maxByteSize) { end = mid - 1; } else { st = mid + 1; } } if (end == mid - 1) { baos.reset(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, st, baos); } bytes = baos.toByteArray(); } } if (recycle && !src.isRecycled()){ src.recycle(); } Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length); Log.i("yc压缩图片","压缩后大小"+bitmap.getByteCount()); return bitmap; } /** * 第一种:质量压缩法 * * @param src 源图片 * @param quality 质量 * @param recycle 是否回收 * @return 质量压缩后的图片 */ public static Bitmap compressByQuality(final Bitmap src, @IntRange(from = 0, to = 100) final int quality, final boolean recycle) { if (src == null || src.getWidth() == 0 || src.getHeight() == 0) { return null; } Log.i("yc压缩图片","压缩前大小"+src.getByteCount()); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, quality, baos); byte[] bytes = baos.toByteArray(); if (recycle && !src.isRecycled()) { src.recycle(); } Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length); Log.i("yc压缩图片","压缩后大小"+bitmap.getByteCount()); return bitmap; }
3.2 采样率压缩
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什么是采样率压缩?
- 设置inSampleSize的值(int类型)后,假如设为n,则宽和高都为原来的1/n,宽高都减少,内存降低。上面的代码没用过options.inJustDecodeBounds = true;因为我是固定来取样的数据,为什么这个压缩方法叫采样率压缩?是因为配合inJustDecodeBounds,先获取图片的宽、高(这个过程就是取样)。然后通过获取的宽高,动态的设置inSampleSize的值。当inJustDecodeBounds设置为true的时候, BitmapFactory通过decodeResource或者decodeFile解码图片时,将会返回空(null)的Bitmap对象,这样可以避免Bitmap的内存分配, 但是它可以返回Bitmap的宽度、高度以及MimeType。
/** * 第二种:按采样大小压缩 * * @param src 源图片 * @param sampleSize 采样率大小 * @param recycle 是否回收 * @return 按采样率压缩后的图片 */ public static Bitmap compressBySampleSize(final Bitmap src, final int sampleSize, final boolean recycle) { if (src == null || src.getWidth() == 0 || src.getHeight() == 0) { return null; } Log.i("yc压缩图片","压缩前大小"+src.getByteCount()); BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); options.inSampleSize = sampleSize; ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos); byte[] bytes = baos.toByteArray(); if (recycle && !src.isRecycled()) { src.recycle(); } Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length, options); Log.i("yc压缩图片","压缩后大小"+bitmap.getByteCount()); return bitmap; } /** * 第二种:按采样大小压缩 * * @param src 源图片 * @param maxWidth 最大宽度 * @param maxHeight 最大高度 * @param recycle 是否回收 * @return 按采样率压缩后的图片 */ public static Bitmap compressBySampleSize(final Bitmap src, final int maxWidth, final int maxHeight, final boolean recycle) { if (src == null || src.getWidth() == 0 || src.getHeight() == 0) { return null; } Log.i("yc压缩图片","压缩前大小"+src.getByteCount()); BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); options.inJustDecodeBounds = true; ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); src.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, baos); byte[] bytes = baos.toByteArray(); BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length, options); options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, maxWidth, maxHeight); options.inJustDecodeBounds = false; if (recycle && !src.isRecycled()) { src.recycle(); } Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length, options); Log.i("yc压缩图片","压缩后大小"+bitmap.getByteCount()); return bitmap; } /** * 计算获取缩放比例inSampleSize */ private static int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, int reqWidth, int reqHeight) { final int height = options.outHeight; final int width = options.outWidth; int inSampleSize = 1; if (height > reqHeight || width > reqWidth) { final int heightRatio = Math.round((float) height / (float) reqHeight); final int widthRatio = Math.round((float) width / (float) reqWidth); inSampleSize = heightRatio < widthRatio ? heightRatio : widthRatio; } final float totalPixels = width * height; final float totalReqPixelsCap = reqWidth * reqHeight * 2; while (totalPixels / (inSampleSize * inSampleSize) > totalReqPixelsCap) { inSampleSize++; } return inSampleSize; }
3.3 缩放法压缩
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Android中使用Matrix对图像进行缩放、旋转、平移、斜切等变换的。
- Matrix提供了一些方法来控制图片变换:Matrix调用一系列set,pre,post方法时,可视为将这些方法插入到一个队列。当然,按照队列中从头至尾的顺序调用执行。其中pre表示在队头插入一个方法,post表示在队尾插入一个方法。而set表示把当前队列清空,并且总是位于队列的最中间位置。当执行了一次set后:pre方法总是插入到set前部的队列的最前面,post方法总是插入到set后部的队列的最后面
setTranslate(float dx,float dy):控制Matrix进行位移。 setSkew(float kx,float ky):控制Matrix进行倾斜,kx、ky为X、Y方向上的比例。 setSkew(float kx,float ky,float px,float py):控制Matrix以px、py为轴心进行倾斜,kx、ky为X、Y方向上的倾斜比例。 setRotate(float degrees):控制Matrix进行depress角度的旋转,轴心为(0,0)。 setRotate(float degrees,float px,float py):控制Matrix进行depress角度的旋转,轴心为(px,py)。 setScale(float sx,float sy):设置Matrix进行缩放,sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。 setScale(float sx,float sy,float px,float py):设置Matrix以(px,py)为轴心进行缩放,sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。
- 缩放法压缩工具类代码
/** * 第三种:按缩放压缩 * * @param src 源图片 * @param newWidth 新宽度 * @param newHeight 新高度 * @param recycle 是否回收 * @return 缩放压缩后的图片 */ public static Bitmap compressByScale(final Bitmap src, final int newWidth, final int newHeight, final boolean recycle) { return scale(src, newWidth, newHeight, recycle); } public static Bitmap compressByScale(final Bitmap src, final float scaleWidth, final float scaleHeight, final boolean recycle) { return scale(src, scaleWidth, scaleHeight, recycle); } /** * 缩放图片 * * @param src 源图片 * @param scaleWidth 缩放宽度倍数 * @param scaleHeight 缩放高度倍数 * @param recycle 是否回收 * @return 缩放后的图片 */ private static Bitmap scale(final Bitmap src, final float scaleWidth, final float scaleHeight, final boolean recycle) { if (src == null || src.getWidth() == 0 || src.getHeight() == 0) { return null; } Matrix matrix = new Matrix(); matrix.setScale(scaleWidth, scaleHeight); Bitmap ret = Bitmap.createBitmap(src, 0, 0, src.getWidth(), src.getHeight(), matrix, true); if (recycle && !src.isRecycled()) { src.recycle(); } return ret; }
04.Bitmap回收问题
4.1 recycle()方法
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如何调用这个recycle()方法
if (bitmap != null && !bitmap.isRecycled()) { bitmap.recycle(); bitmap = null; }
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思考以下,为何调用recycle()需要做非空判断?这里可以引出bitmap系统回收功能。小杨我如果分析不对,欢迎反馈。
- 首先看看源码……顺便翻一下该方法的注释!我是用有道翻译的,大意如下:释放与此位图关联的本机对象,并清除对像素数据的引用。这将不会同步释放像素数据;如果没有其他引用,它只允许垃圾收集。位图被标记为“死”,这意味着如果调用getPixels()或setPixels(),它将抛出异常,并且不会绘制任何东西。此操作不能反转,因此只有在确定没有进一步使用位图的情况下才应调用该操作。这是一个高级调用,通常不需要调用,因为当没有对此位图的引用时,普通GC进程将释放此内存。
public void recycle() { if (!mRecycled && mNativePtr != 0) { if (nativeRecycle(mNativePtr)) { // return value indicates whether native pixel object was actually recycled. // false indicates that it is still in use at the native level and these // objects should not be collected now. They will be collected later when the // Bitmap itself is collected. mNinePatchChunk = null; } mRecycled = true; } }
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通常不需要调用?这是为啥?
- 在Android3.0以后Bitmap是存放在堆中的,只要回收堆内存即可。官方建议我们3.0以后使用recycle()方法进行回收,该方法可以不主动调用,因为垃圾回收器会自动收集不可用的Bitmap对象进行回收。
- 那么何是进行回收呢?这里面涉及到bitmap的缓存算法,还有GC回收垃圾机制。关于GC回收机制可以看我这篇博客:https://blog.csdn.net/m0_3770...
- 大概就是移除最少使用的缓存和使用最久的缓存,先说出结论,下来接着分析!
4.2 缓存原理
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LruCache原理
- LruCache是个泛型类,内部采用LinkedHashMap来实现缓存机制,它提供get方法和put方法来获取缓存和添加缓存,其最重要的方法trimToSize是用来移除最少使用的缓存和使用最久的缓存,并添加最新的缓存到队列中。
4.3 Bitmap的复用
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Android3.0之后,并没有强调Bitmap.recycle();而是强调Bitmap的复用。
- 使用LruCache对Bitmap进行缓存,当再次使用到这个Bitmap的时候直接获取,而不用重走编码流程。
- Android3.0(API 11之后)引入了BitmapFactory.Options.inBitmap字段,设置此字段之后解码方法会尝试复用一张存在的Bitmap。这意味着Bitmap的内存被复用,避免了内存的回收及申请过程,显然性能表现更佳。
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使用这个字段有几点限制:
- 声明可被复用的Bitmap必须设置inMutable为true;
- Android4.4(API 19)之前只有格式为jpg、png,同等宽高(要求苛刻),inSampleSize为1的Bitmap才可以复用;
- Android4.4(API 19)之前被复用的Bitmap的inPreferredConfig会覆盖待分配内存的Bitmap设置的inPreferredConfig;
- Android4.4(API 19)之后被复用的Bitmap的内存必须大于需要申请内存的Bitmap的内存;
- Android4.4(API 19)之前待加载Bitmap的Options.inSampleSize必须明确指定为1。
05.Bitmap常见操作
5.1 Bitmap的压缩方式
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常见压缩方法Api
- Bitmap.compress(),质量压缩,不会对内存产生影响;
- BitmapFactory.Options.inSampleSize,内存压缩;
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Bitmap.compress()
- 质量压缩,不会对内存产生影响
- 它是在保持像素的前提下改变图片的位深及透明度等,来达到压缩图片的目的,不会减少图片的像素。进过它压缩的图片文件大小会变小,但是解码成bitmap后占得内存是不变的。
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BitmapFactory.Options.inSampleSize
- 内存压缩
- 解码图片时,设置BitmapFactory.Options类的inJustDecodeBounds属性为true,可以在Bitmap不被加载到内存的前提下,获取Bitmap的原始宽高。而设置BitmapFactory.Options的inSampleSize属性可以真实的压缩Bitmap占用的内存,加载更小内存的Bitmap。
- 设置inSampleSize之后,Bitmap的宽、高都会缩小inSampleSize倍。例如:一张宽高为2048x1536的图片,设置inSampleSize为4之后,实际加载到内存中的图片宽高是512x384。占有的内存就是0.75M而不是12M,足足节省了15倍。
- 备注:inSampleSize值的大小不是随便设、或者越大越好,需要根据实际情况来设置。inSampleSize比1小的话会被当做1,任何inSampleSize的值会被取接近2的幂值。
5.2 Bitmap如何复用
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Bitmap复用的实验,代码如下所示,然后看打印的日志信息
- 从内存地址的打印可以看出,两个对象其实是一个对象,Bitmap复用成功;
- bitmapReuse占用的内存(4346880)正好是bitmap占用内存(1228800)的四分之一;
- getByteCount()获取到的是当前图片应当所占内存大小,getAllocationByteCount()获取到的是被复用Bitmap真实占用内存大小。虽然bitmapReuse的内存只有4346880,但是因为是复用的bitmap的内存,因而其真实占用的内存大小是被复用的bitmap的内存大小(1228800)。这也是getAllocationByteCount()可能比getByteCount()大的原因。
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.KITKAT) private void initBitmap() { BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options(); // 图片复用,这个属性必须设置; options.inMutable = true; // 手动设置缩放比例,使其取整数,方便计算、观察数据; options.inDensity = 320; options.inTargetDensity = 320; Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.bg_autumn_tree_min, options); // 对象内存地址; Log.i("ycBitmap", "bitmap = " + bitmap); Log.i("ycBitmap", "ByteCount = " + bitmap.getByteCount() + ":::bitmap:AllocationByteCount = " + bitmap.getAllocationByteCount()); // 使用inBitmap属性,这个属性必须设置; options.inBitmap = bitmap; options.inDensity = 320; // 设置缩放宽高为原始宽高一半; options.inTargetDensity = 160; options.inMutable = true; Bitmap bitmapReuse = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.bg_kites_min, options); // 复用对象的内存地址; Log.i("ycBitmap", "bitmapReuse = " + bitmapReuse); Log.i("ycBitmap", "bitmap:ByteCount = " + bitmap.getByteCount() + ":::bitmap:AllocationByteCount = " + bitmap.getAllocationByteCount()); Log.i("ycBitmap", "bitmapReuse:ByteCount = " + bitmapReuse.getByteCount() + ":::bitmapReuse:AllocationByteCount = " + bitmapReuse.getAllocationByteCount()); //11-26 18:24:07.971 15470-15470/com.yc.cn.ycbanner I/ycBitmap: bitmap = android.graphics.Bitmap@9739bff //11-26 18:24:07.972 15470-15470/com.yc.cn.ycbanner I/ycBitmap: bitmap:ByteCount = 4346880:::bitmap:AllocationByteCount = 4346880 //11-26 18:24:07.994 15470-15470/com.yc.cn.ycbanner I/ycBitmap: bitmapReuse = android.graphics.Bitmap@9739bff //11-26 18:24:07.994 15470-15470/com.yc.cn.ycbanner I/ycBitmap: bitmap:ByteCount = 1228800:::bitmap:AllocationByteCount = 4346880 //11-26 18:24:07.994 15470-15470/com.yc.cn.ycbanner I/ycBitmap: bitmapReuse:ByteCount = 1228800:::bitmapReuse:AllocationByteCount = 4346880 }
5.3 Bitmap使用API获取内存
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getByteCount()
- getByteCount()方法是在API12加入的,代表存储Bitmap的色素需要的最少内存。API19开始getAllocationByteCount()方法代替了getByteCount()。
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getAllocationByteCount()
- API19之后,Bitmap加了一个Api:getAllocationByteCount();代表在内存中为Bitmap分配的内存大小。
public final int getAllocationByteCount() { if (mRecycled) { Log.w(TAG, "Called getAllocationByteCount() on a recycle()'d bitmap! " + "This is undefined behavior!"); return 0; } return nativeGetAllocationByteCount(mNativePtr); }
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思考: getByteCount()与getAllocationByteCount()的区别?
- 一般情况下两者是相等的;
- 通过复用Bitmap来解码图片,如果被复用的Bitmap的内存比待分配内存的Bitmap大,那么getByteCount()表示新解码图片占用内存的大小(并非实际内存大小,实际大小是复用的那个Bitmap的大小),getAllocationByteCount()表示被复用Bitmap真实占用的内存大小(即mBuffer的长度)。
- 在复用Bitmap的情况下,getAllocationByteCount()可能会比getByteCount()大。
5.4 该博客对应测试项目地址
- 欢迎直接查看demo的压缩效果,https://github.com/yangchong2...
关于其他内容介绍
01.关于博客汇总链接
02.关于我的博客
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- 喜马拉雅听书:http://www.ximalaya.com/zhubo...
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