Android开发 屏幕适配之像素密度适配

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

由于市场上采用Android系统的设备种类繁多，迫使Andriod开发人员不得不做烦人的适配工作。

适配工作包括对安装不同Android版本的设备进行适配，对不同屏幕的设备进行适配等。

而屏幕适配又包括：

屏幕尺寸（small,normal,large,xlarge , 这些在Android 3.2以上版本开始不建议使用，转而使用最小屏幕宽度如 sw600dp，最小宽度，最小高度等）

屏幕方向（port 竖屏，land 横屏）

屏幕像素密度（ldpi,mdpi,hdpi,xhdpi,xxhdpi,xxxhdpi）

本文主要介绍屏幕像素密度适配相关知识。

考虑以下问题：

假如有一个设备屏幕像素密度为320dpi，在android工程res/drawable-hdpi目录放一张48×48大小的图片，布局文件中使用一个ImageView引用该图片，其中ImageView的宽高设置为跟随内容即wrap_content，那么屏幕显示的ImageView的宽高分别是多少像素？

答案：64px * 64px  

如果读者不知如何计算，则可参看下文。

先介绍一些概念。

屏幕像素密度指单位长度屏幕显示的像素，即常说的dpi (dots per inch)，每英寸点数。密度越高显示画面就越清晰。

Android把像素密度按区间分成几种：

ldpi – low dpi, 低密度

mdpi – medium dpi 中密度

hdpi – high dpi 高密度

xhdpi – extra high dpi 超高密度

xxhdpi – extra extra high dpi 超超高密度

xxxhdpi – – extra extra extrahigh dpi 超超超高密度

不管设备像素密度是多少，都可以找到对应的分类。

当新建一个Android工程时，在res目录下可以看到drawable-xxx 目录，就是对应不同像素密度的资源。

那么这些目录又是如何使用呢？如何进行像素密度的适配？

首先，Android将mdpi即中密度作为基准线，即以密度160 dpi 作为参考值。

官方建议采用与屏幕像素密度无关的单位dp来描述button等控件的宽高，dp与px（像素单位）的关系为 px = dp * (dpi /160)，也就是说如果设备像素密度为320dpi，则1dp = 2px ，对于宽度为160 dp的button，在160dpi的设备上占160px, 在320dpi的设备上占160*2=320px，这样在不同设备上看起来相对大小一样，就不会发生button“变小”的情况。

其次，不同像素密度，系统给定了其对应比例和倍数如下：

根据上面表格，如果已知像素密度，则可知对应资源目录，系统会优先从该目录中寻找图片，如果找不到会从其他目录寻找。

因此对应不同密度设备，我们需要为其准备不同画质的图片，以便获得更好的效果。

在新建的Android工程中默认的机器人图标，在不同密度目录下大小不一样，其比例和表格上的比例一致，在我们准备资源图片时也要按该比例进行。

后面一行的“倍数”和比例相对应，关于它的作用后面会说明。

回到开头那个问题，如何找到答案。作者做了个测试。

测试机型：
Samsung N719  (像素密度: 320 dpi  屏幕宽高:720×1280)
Samsung I619  (像素密度: 160 dpi 屏幕宽高:320×480)

测试图片：取一张48×48大小图片（新建Android工程中mdpi目录下默认机器人图标），分别复制到drawable,drawable-mdpi,drawable-hdpi目录并使用不同文件名
xml布局控件：三个ImageView, 设置android:layout_width=”wrap_content”,android:layout_height=”wrap_content”，图片资源分别引用上述三个目录图片

布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
    
    <LinearLayout 
        android:layout_width="wrap_content"
	    android:layout_height="wrap_content"
	    android:layout_centerHorizontal="true"
	    android:layout_centerVertical="true"
	    android:orientation="vertical" >
	    
        <TextView 
	        android:layout_width="wrap_content"
	        android:layout_height="wrap_content"
	        android:text="fragment two"
	        android:background="@color/green" />
    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="wrap_content"
	        android:layout_height="wrap_content"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/default_test" />
	    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="wrap_content"
	        android:layout_height="wrap_content"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/mdpi_test" />
	    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="wrap_content"
	        android:layout_height="wrap_content"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/hdpi_test" />
    </LinearLayout>
    
</RelativeLayout>

测试结果：（测量三个ImageView宽度和高度，单位为px）
N719:
引用drawable,drawable-mdpi目录下图片的ImageView大小都为 96×96
引用drawable-hdpi目录下图片的ImageView大小为 64×64

I619:
引用drawable,drawable-mdpi目录下图片的ImageView大小都为 48×48
引用drawable-hdpi目录下图片的ImageView大小为 32×32

N719 测试截图：

可以看到最后一个ImageView 跟其他两个比变小了。

由于我们设置ImageView宽高为wrap_content，那么其大小将跟图片大小一样，需要知道如何计算图片的宽高。

经过多次测试，可推出以下结论：

Android系统加载图片时设置图片宽高可能的处理流程为：(假设ImageView采用默认的scale type)
1.获取图片文件宽度width 

2.width的单位为dp,转换成px单位宽度 newWidth = width * (dpi/160)  

3.根据上述表格中mdpi,hdpi等的倍数，newWidth除以这个倍数得到最终图片宽度
其中除以倍数的过程也可能发生在步骤1，不过结果是一样的。

高度的计算方法类似。

对应上面的测试例子：

1.获取图片文件宽度48

2.转换成px单位宽度 newWidth = 48 * (320 / 160) = 96

3. 由于图片存放在hdpi目录，除以hdpi对应倍数1.5 ，得到图片宽度为 96/1.5 = 64

将I619设备测试结果验证，符合以上结论。后面尝试在ldpi中添加同样大小图片，测试ImageView宽度为 96/0.75 = 128，ImageView变大了，计算结果也与以上结论一致。

如何消除这种变大变小的现象呢？

将不同目录的图片大小换一下，比如hdpi下图片大小换成72×72，根据结论得出最后计算的图片宽度为 72 * (320/160) / 1.5 = 96 px ，这样ImageView看起来就不会变小了。

这里72×72就是系统默认hdpi下机器人图标大小，按照上述表格给的比例放置图片就不会有ImageView控件大小不一样的问题。

另外本测试可以看出，放在drawable目录的情况跟mdpi目录的情况一致，推测这两个对应的比例和倍数应该是一样的。

将ImageView的宽度高度设成固定大小比如48×48 dp，在N719上测试情况如下：

布局文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
    
    <LinearLayout 
        android:layout_width="wrap_content"
	    android:layout_height="wrap_content"
	    android:layout_centerHorizontal="true"
	    android:layout_centerVertical="true"
	    android:orientation="vertical" >
	    
        <TextView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:text="fragment one"
	        android:background="@color/red" />
        
        <ImageView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/ldpi_test" />
    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/default_test" />
	    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/mdpi_test" />
	    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/hdpi_test" />
	    
	    <ImageView 
	        android:layout_width="48dp"
	        android:layout_height="48dp"
	        android:layout_marginTop="5dp"
	        android:layout_marginBottom="5dp"
	        android:background="@color/gray"
	        android:src="@drawable/hdpi_test_2" />
        
    </LinearLayout>
    
</RelativeLayout>

可以看出，ImageView固定大小后，如果不设置scale type，图片会按ImageView大小来显示，如果设置同样大小图片，ldpi 会压缩大小（128 -> 96），hdpi会拉伸大小（64 -> 96）

最后一个ImageView引用的图片@drawable/hdpi_test_2 其大小是72×72，可以看出它的画质最为清晰，这也正体现根据屏幕像素密度适配的重要性。