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Bitmap -＞ Bitmap安卓设备上的显示和内存

news 来源：原创 2025/6/20 22:00:05

`Android` 屏幕显示与 `Bitmap` 内存详解

前言

在 Android 开发中，理解屏幕显示单位和 Bitmap 内存占用是构建高效应用的基础。本文将详细介绍相关概念、计算公式及单位转换，并通过实例分析 Bitmap 在内存中的表现。

一、屏幕显示单位基础

1.1 基本单位及概念

px 手机屏幕分辨率的基本单位，与物理像素一一对应
dp 密度无关像素，1dp = (屏幕密度/160)px，用于保证不同屏幕密度下视图尺寸的一致性
sp 可缩放像素，主要用于字体大小，会随系统字体大小设置变化
dpi 屏幕密度，每英寸包含的像素点数，密度越大，每英寸内容纳的点数就越多
ppi 每英寸像素数，由屏幕分辨率和物理尺寸计算得出的近似值

1.2 Android 密度等级

密度等级	密度值(dpi)	比例	对应系数	资源目录
ldpi	120	0.75x	0.75	drawable-ldpi
mdpi	160	1x	1.0	drawable-mdpi
hdpi	240	1.5x	1.5	drawable-hdpi
xhdpi	320	2x	2.0	drawable-xhdpi
xxhdpi	480	3x	3.0	drawable-xhdpi
xxxhdpi	640	4x	4.0	drawable-xxhdpi

二、屏幕单位计算公式与转换

2.1 基本计算公式

px 与 dp 的转换:

px = dp × (dpi ÷ 160)
dp = px × (160 ÷ dpi)

px 与 sp 的转换:

px = sp × (dpi ÷ 160) × fontScale
sp = px ÷ ((dpi ÷ 160) × fontScale)

ImageView 实际像素计算:
实际像素宽/高 = XML中设置的dp值 × (inTargetDensity ÷ 160)
Bitmap 尺寸计算:
加载后的Bitmap宽/高 = 原始宽/高 × (inTargetDensity ÷ inDensity)

2.2 单位转换工具

object DisplayUtils {
    /**
     * dp转px
     */
    fun dp2px(context: Context, dpValue: Float): Int {
        val scale = context.resources.displayMetrics.density
        return (dpValue * scale + 0.5f).toInt()
    }

    /**
     * px转dp
     */
    fun px2dp(context: Context, pxValue: Float): Int {
        val scale = context.resources.displayMetrics.density
        return (pxValue / scale + 0.5f).toInt()
    }

    /**
     * sp转px
     */
    fun sp2px(context: Context, spValue: Float): Int {
        val fontScale = context.resources.displayMetrics.scaledDensity
        return (spValue * fontScale + 0.5f).toInt()
    }

    /**
     * px转sp
     */
    fun px2sp(context: Context, pxValue: Float): Int {
        val fontScale = context.resources.displayMetrics.scaledDensity
        return (pxValue / fontScale + 0.5f).toInt()
    }

    /**
     * 获取屏幕宽度(px)
     */
    fun getScreenWidth(context: Context): Int {
        return context.resources.displayMetrics.widthPixels
    }

    /**
     * 获取屏幕高度(px)
     */
    fun getScreenHeight(context: Context): Int {
        return context.resources.displayMetrics.heightPixels
    }

    /**
     * 获取状态栏高度
     */
    fun getStatusBarHeight(context: Context): Int {
        val resourceId = context.resources.getIdentifier(
            "status_bar_height", "dimen", "android"
        )
        return if (resourceId > 0) {
            context.resources.getDimensionPixelSize(resourceId)
        } else {
            0
        }
    }
}

2.3 获取设备显示信息

fun getDisplayMetricsInfo(context: Context): String {
    val dm = context.resources.displayMetrics
    return """
        屏幕宽度(px): ${dm.widthPixels}
        屏幕高度(px): ${dm.heightPixels}
        屏幕密度(density): ${dm.density}
        屏幕密度DPI: ${dm.densityDpi}
        X轴DPI: ${dm.xdpi}
        Y轴DPI: ${dm.ydpi}
        字体缩放因子: ${dm.scaledDensity}
        屏幕宽度(dp): ${dm.widthPixels / dm.density}
        屏幕高度(dp): ${dm.heightPixels / dm.density}
    """.trimIndent()
}

三、`Bitmap` 内存计算与管理

3.1 `Bitmap` 内存计算公式

Bitmap 在内存中的占用大小计算公式：

内存大小(字节) = 宽度(像素) × 高度(像素) × 每像素字节数

每像素字节数由 Bitmap.Config 决定：

配置类型	每像素字节数	说明
ALPHA_8	1	仅存储透明度
RGB_565	2	无透明度通道
ARGB_8888	4	默认配置，最高质量
RGBA_F16	8	高精度浮点配置

3.2 `Bitmap` 内存大小：未压缩的原始像素数据大小

以一张 1920×1080 分辨率的图片为例：
- 内存占用 (ARGB_8888)：1920 × 1080 × 4 = 8,294,400 字节 ≈ 7.91 MB

3.3 不同单位的内存大小表示

fun calculateBitmapMemorySize(bitmap: Bitmap): String {
    val bytes = bitmap.byteCount
    val kb = bytes / 1024.0
    val mb = kb / 1024.0
    
    return """
        内存占用(Bytes): $bytes bytes
        内存占用(KB): ${String.format("%.2f", kb)} KB
        内存占用(MB): ${String.format("%.2f", mb)} MB
    """.trimIndent()
}