Android開發中Bitmap的全面總結

Bitmap稱爲位圖，內部結構是像素矩陣排列。它由A、R、G、B通道組成，其中A代表Alpha，R代表Red，G代表Green。我們在開發中，通常把圖片轉爲Bitmap來處理。

一、Bitmap結構類型

Bitmap按照內部結構，分爲6種類型Config：ALPHA_8、RGB_565、ARGB_4444、ARGB_8888、RGBA_F16、HARDWARE。常用類型是RGB_565和ARGB_8888，在Android中默認使用ARGB_8888來創建Bitmap。

ALPHA_8：只使用一個Alpha單通道，共佔1個字節
RGB_565：RGB通道按5:6:5比例排列，共佔2個字節
ARGB_4444：ARGB通道各佔4bits，共佔2個字節（已棄用）
ARGB_8888：ARGB通道各佔8bits，共佔4個字節
RGBA_F16：RGBA通道各佔16bits，共佔8個字節
HARDWARE：適用於只保存在圖像內存的情況，Bitmap不可修改

二、創建Bitmap

Android的API提供創建的Bitmap方法包括：匿名共享內存Bitmap、縮放Bitmap、硬件Bitmap、通用Bitmap。

1、匿名共享內存：createAshmemBitmap()，共享內存利於進程間傳遞

2、縮放：createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight, boolean filter)

3、硬件：Bitmap createHardwareBitmap(GraphicBuffer graphicBuffer)

4、通用：createBitmap(int width, int height, Config config)

三、Bitmap拷貝

Bitmap可以拷貝成一個新的Bitmap，也可以拷貝到Buffer中，或者從Buffer拷貝中出來。

1、拷貝新Bitmap：copy(Config config, boolean isMutable)，與原Bitmap的像素密度和色彩空間一致

2、像素拷貝到Buffer：copyPixelsToBuffer(Buffer dst)，Buffer的像素與原Bitmap保持一致

3、從Buffer拷貝像素：copyPixelsFromBuffer(Buffer src)，如果要再次從Buffer讀取，需要先調用rewind方法

四、Bitmap壓縮

Bitmap支持壓縮格式包括：PNG、JPEG、WEBP，可設置壓縮質量0—100。整個過程是把Bitmap壓縮並輸出到指定的OutputStream，以指定格式保存，也就是Bitmap保存爲圖片到內存裏。調用的壓縮方法：compress(CompressFormat format, int quality, OutputStream stream)。提供的壓縮格式：

public enum CompressFormat {
    JPEG    (0),
    PNG     (1),
    WEBP    (2);

    CompressFormat(int nativeInt) {
        this.nativeInt = nativeInt;
    }
    final int nativeInt;
}

五、獲取Bitmap大小

我們可以獲取Bitmap的每行佔用字節數、佔用的總字節數和分配內存的字節數。

1、每行佔用字節數：getRowBytes()

2、佔用的總字節數：getByteCount()，通過每行佔用字節數*高度得出

3、分配內存字節數：getAllocationByteCount()，如果Bitmap有重配置，可能比getByteCount()的結果更大

六、讀寫Bitmap的像素數組

如果要修改Bitmap的像素，我們可以把Bitmap的像素數組讀出來，然後修改，再重新賦值給Bitmap。前提是Bitmap是mutable可修改的，可以通過isMutable()方法來判斷該Bitmap是否支持修改。

1、獲取像素點：getPixel(int x, int y)

2、獲取像素數組：getPixels(int[] pixels, int offset, int stride, int x, int y, int width, int height)

3、修改像素點：setPixel(int x, int y, @ColorInt int color)

4、修改像素數組：setPixels(@ColorInt int[] pixels, int offset, int stride, int x, int y, int width, int height)

七、獲取Bitmap

BitmapFactory提供四種方式來獲取Bitmap：文件、資源、字節數組、輸入流。

1、從文件獲取：decodeFile(String pathName, Options opts)

2、從資源獲取：decodeResource(Resources res, int id, Options opts)

3、從字節數組獲取：decodeByteArray(byte[] data, int offset, int length, Options opts)

4、從輸入流獲取：decodeStream(InputStream is, Rect outPadding, Options opts)

--------------------------------------------------------Bitmap進階與擴展----------------------------------------------------------

八、Bitmap與Mat轉換

在openCV的圖像處理開發中，操作對象是Mat，而我們Android平臺是Bitmap。這時候就需要Bitmap與Mat的互相轉換了,需要用到Android平臺的openCV SDK，使用Utils類提供的方法來轉換。

1、Bitmap轉Mat：Utils.bitmapToMat(bitmap, mat);

2、Mat轉Bitmap：Utils.matToBitmap(mat, newBitmap);

九：孿生兄弟mipmap

mipmap使用紋理映射技術，壓縮率比bitmap高一倍，所佔內存比bitmap少一半。在Android開發中，Google官方建議Launcher的icon圖標保存在mipmap文件夾下。Bitmap類也提供方法判斷是否支持mipmap：boolean hasMipMap()。

十、圖片解碼爲Bitmap

在Android API 28以後，提供ImageDecoder類，可以把編碼的圖片解碼爲Bitmap或Drawable，其中支持的圖片格式有：PNG、JPEG、WEBP、GIF、HEIF。這個類的功能有點類似BitmapFactory，同樣是把圖片轉爲Bitmap。然鵝ImageDecoder功能比較強大。除了解碼圖片，還支持解碼圖片頭信息監聽回調、圖片剪裁、設置圖片分辨率等等。首先看下圖片解碼操作：

@TargetApi(28)
private void decodeImage(){
    ImageDecoder.Source source = ImageDecoder.createSource(getResources(), R.drawable.ferrari);
    try {
        Bitmap bitmap = ImageDecoder.decodeBitmap(source);
        imgDecode.setImageBitmap(bitmap);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

如果要實現解碼時，對圖片頭信息監聽，可以使用OnHeaderDecodedListener來回調，其中info包含圖片寬和高。操作如下：

private void decodeImage(){
    ImageDecoder.Source source = ImageDecoder.createSource(getResources(), R.drawable.ferrari);
    try {
        //使用OnHeaderDecodedListener監聽解碼信息
        Bitmap bitmap = ImageDecoder.decodeBitmap(source, new ImageDecoder.OnHeaderDecodedListener() {
            @Override
            public void onHeaderDecoded(ImageDecoder decoder, ImageDecoder.ImageInfo info, ImageDecoder.Source source) {
                Log.e("onHeaderDecoded", "width&&height="+info.getSize());
            }
        });
        imgDecode.setImageBitmap(bitmap);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

如果要剪裁，可以在OnHeaderDecodedListener回調中，調用setCrop方法對圖片剪裁：

@TargetApi(28)
private ImageDecoder.OnHeaderDecodedListener headerDecodedListener = new ImageDecoder.OnHeaderDecodedListener() {
    @Override
    public void onHeaderDecoded(ImageDecoder decoder, ImageDecoder.ImageInfo info, ImageDecoder.Source source) {
        //剪裁圖片
        decoder.setCrop(new Rect(0, 0, 300, 200));
    }
};

如果要重新設置分辨率，同樣地，可以在OnHeaderDecodedListener回調中，調用setTargetSize(int width, int height)或者setTargetSampleSize(int sampleSize)來設置。