Android Bitmap 到底占了多少内存

前言

在Android的内存优化中，对Bitmap的优化绝对是主角，因为Bitmap对内存的影响很大，稍有不慎就很容易引起OOM的问题。不信的话就随我来看看Bitmap到底能吃掉多少内存。

预备知识

本篇文章不会讲到任何源码的东西，但还是需要有一定的预备知识的。

Bitmap的色彩模式，目前常见的有两种模式：

1. Config.RGB_565：565分别对应着表示RGB所需要的位数，加起来是16位，也就是一个像素需要2个字节来表示。这种模式下不支持Alpha通道。
2. Config.ARGB_8888：这是默认的选项，每个通道占8位，所以一个像素需要4个字节来表示。这种模式质量最高，占的内存也高。

我们在Android上经常使用的单位是dp，1dp等于多少像素其实是与设备的密度有关系的，比如说我们现在最常见的1080 * 1920分辨率的手机，它的屏幕密度是480，对应起来，1dp = 3px，对应的资源目录是drawable-xxhdpi

Bitmap 占了多少内存

这个问题换成以前，我可能就会直接回答，很简单啊。假设这张图片是ARGB_8888的，那这张图片占的内存就是 width * height * 4个字节。调用Bitmap.getByteCount()返回的也是这个计算结果。
后来因为工作关系，接触到Bitmap比较多，才发现这个回答其实只答对了一半，回答正确只是因为碰巧而已。Bitmap占用的内存还跟屏幕密度有关系。接下来就是动手的实验求真知的阶段了。

前提条件：图片大小：450 * 337， 手机是1080P的，对应xxhdpi目录, 颜色模式为ARGB_8888，按照上面的算法算的话结果应该是 450 * 337 * 4 = 606600
步骤：将图片分别放在drawable,drawable-xhdpi, drawable-xxhdpi, drawable-xxxhdpi，将加载出来的Bitmap大小以及占用内存打印出来。
结果：

发现没有，只有放在drawable-xxhdpi目录的图片结果才跟我们上面算的一样。放在其它目录的结果是Bitmap大小变了，导致占用内存也相应的变化了。
造成这样的结果的原因就是上面提到的屏幕密度了。当图片放在drawable-xhdpi目录下，但是需要显示在xxhdpi设备上时，这张图片会被认为是低密度设备需要的，现在要显示在高密度设备上，需要做一个放大，带来的结果就是图片变大了，占用内存也变大了。
那么需要放大多少呢？也是跟图片放置的目录和手机的密度有关系。还是以这个例子来说，需要放大的倍数是：480 / 320 = 1.5，即宽和高都放大1.5倍。再来手动计算一次好了：450 * 1.5 * 337 * 1.5 * 4 = 675 * 505.5 * 4 = 1364850，跟计算结果相差一丢丢，但已经很接近了。注意到计算的过程中有浮点数，而结果是整数，所以应该考虑下是不是精度问题导致的了。其实真正的计算结果是这样的：

width = (int) (405 * 1f / 320 * 480 + 0.5f) = 675
height = (int) (337 * 1f / 320 * 480 + 0.5f) = 506
byteCount = 675 * 506 * 4 = 1366200

不要问为什么是这样子的，因为源码里的计算方式就是这样子滴。

从这个例子中，我们也可以看得出如果图片资源放错目录，可能会带来什么样的后果。特别是我们可能很容易的就把图片放到drawable目录下，因为这个是默认的目录。但实际上它代表的是drawable-mdpi。试想一下，如果我们把图片都放在这个目录下，而手机是xxhdpi的，那么每张图片的占用将是原来的9倍啊同学们！！所以在开发过程中一定要注意把资源放置到正确的目录下。

上面说的是decodeResource的情况，而如果是decodeStream的话一般不会有上面的这种情况，所以计算方式就很直接很简单了。但是如果在解码时传入的options指定了inDensity和inTargetDensity的话，那么情况又跟上面的例子类似了。

另外，图片的内存占用大小也受图片颜色模式的影响，如果我们把颜色模式设置为RGB_565，那直接就可以省下一半的内存了。对JPG格式的图片我们就可以考虑这样子做，因为它没有alpha通道。当然了，图片的质量也会下降一些，这个就需要去评估一下值不值得了。

到了这里，也算是解答完Bitmap占多少内存的问题了。不过这过程中又发现了一个有趣的问题。

getByteCount() & getAllocationByteCount()

在查看Bitmap的占用内存时，我发现了这两个很相似的api,于是就在打log的时候将这两个方法的结果都打了出来，结果发现都是一样的。但既然有两个api，就说明他们一定是有什么区别的，于是就查了一下资料，也在这里做一个补充说明吧。
通常情况下，这两个api是没有区别的，但如果你做了Bitmap复用，那他们就开始有区别了。在Android 3.0之后，Android支持了Bitmap复用，也就是说旧Bitmap的内存可以直接给新Bitmap用，不用再去申请内存了，前提条件是这两张Bitmap占用的大小一样大。到了Android 4.0之后，这一条件放宽了，只要旧Bitmap占用的内存大于新Bitmap所需要的内存，就可以直接复用了。还是举一个例子：先加载一张大一点的图片，然后用这张图片去给一张小一点的图片复用：

val largeOption = BitmapFactory.Options()
// 一定要加上这行代码，否则不生效
largeOption.inMutable = true
val largeBitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.large, largeOption)
Log.d(TAG, "bitmap is $largeBitmap, bitmap size is (${largeBitmap.width}, ${largeBitmap.height}),  byteCount = ${largeBitmap.byteCount}, allocationByte = ${largeBitmap.allocationByteCount}")

val smallOption = BitmapFactory.Options()
smallOption.inBitmap = largeBitmap
val smallBitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.small, smallOption)
Log.d(TAG, "bitmap is $smallBitmap, bitmap size is (${smallBitmap.width}, ${smallBitmap.height}), byteCount = ${smallBitmap.byteCount}, allocationByte = ${smallBitmap.allocationByteCount}")

结果是：

bitmap is android.graphics.Bitmap@cd9eadf, bitmap size is (600, 600), byteCount = 1440000, allocationByte = 1440000
bitmap is android.graphics.Bitmap@cd9eadf, bitmap size is (400, 250), byteCount = 400000, allocationByte = 1440000

可以看出，这两张Bitmap都是同一个对象来着，第一张Bitmap由于没有复用，所以byteCount == allocationByte。第二张Bitmap由于复用了第一张，byteCount表示当前Bitmap所占内存的大小，而allocationByte表示被复用Bitmap真实占用内存大小。所以如果还有新的Bitmap，只要它所需的内存小于allocationByteCount就可以了。再来实验一下：

// 这张Bitmap的大小介于largeBitmap和smallBitmap之间
// 选择复用smallBitmap
val normalOption = BitmapFactory.Options()
normalOption.inBitmap = smallBitmap
val normalBitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.normal, normalOption)
Log.d(TAG, "bitmap is $normalBitmap, bitmap size is (${normalBitmap.width}, ${normalBitmap.height}), byteCount = ${normalBitmap.byteCount}, allocationByte = ${normalBitmap.allocationByteCount}")

得到的结果是:

bitmap is android.graphics.Bitmap@cd9eadf, bitmap size is (450, 337), byteCount = 606600, allocationByte = 1440000

Bitmap还是原来的对象，复用也成功了。所以如果要使用Bitmap复用，需要用到的应该是getAllocationByteCount()方法去判断能否做复用。写到这里，突然想起了之前项目里用到的Bitmap复用，用的判断方法还是getByteCount()。虽然这样写也不会报错什么的，但是如果是 byteCount < 新Bitmap所需内存 < allocationByte这种情况的话，就会造成本可以复用的Bitmap却无法复用而需要去重新申请内存空间。不说了，等明年上班了赶紧改回来，这也算是写这篇文章的一个小收获了。

尾声

看了下上一篇的写作时间，才发现已经大半年没更新博客了，有点惭愧。这篇文章也算是为2018年划上一个句号吧，希望2019年能勤劳一些，多写写博客总结。