安卓计算一张图片占用内存

  在介绍一张图片占用内存的前面,我先插入关于一点关于手机内存可用内存的知识。

  每一个应用运行后,系统都会分配一定的内存给予使用,但是却是有限制,当我们超过了这个限制,就会出现内存溢出,也就是我们常说的OOM,所以我们需要对我们提供内存支持的系统了解,系统会分配给我们多少内存呢,这样才能让我们在合理的范围内使用。

  Android设备出厂以后,java虚拟机对单个应用的最大内存分配就确定下来了,这些属性值是定义在/system/build.prop文件中的。我们可以通过adb查看已经root过的设备,如下:


查看build.prop

  依次输入命令行

adb shell
cd system
cat build.prop

  就可以查看到build.prop中的一些属性,我们可以看到如下的属性


build.prop

  dalvik.vm.heapstartsize=8m
  它表示堆分配的初始大小,它会影响到整个系统对RAM的使用程度,和第一次使用应用时的流畅程度。
  它值越小,系统ram消耗越慢,但一些较大应用一开始不够用,需要调用gc和堆调整策略,导致应用反应较慢。它值越大,这个值越大系统ram消耗越快,但是应用更流畅。

  dalvik.vm.heapgrowthlimit=64m
  单个应用可用最大内存
  主要对应的是这个值,它表示单个进程内存被限定在64m,即程序运行过程中实际只能使用64m内存,超出就会报OOM。(仅仅针对dalvik堆,不包括native堆)

  dalvik.vm.heapsize=384m
  heapsize参数表示单个进程可用的最大内存,但如果存在heapgrowthlimit参数,则以heapgrowthlimit为准.
  heapsize表示不受控情况下的极限堆,表示单个虚拟机或单个进程可用的最大内存。而android上的应用是带有独立虚拟机的,也就是每开一个应用就会打开一个独立的虚拟机(这样设计就会在单个程序崩溃的情况下不会导致整个系统的崩溃)。
注意:在设置了heapgrowthlimit的情况下,单个进程可用最大内存为heapgrowthlimit值。在android开发中,如果要使用大堆,需要在manifest中指定android:largeHeap为true,这样dvm heap最大可达heapsize。

  不同设备,这些个值可以不一样。一般地,厂家针对设备的配置情况都会适当的修改/system/build.prop文件来调高这个值。随着设备硬件性能的不断提升,从最早的16M限制(G1手机)到后来的24m,32m,64m等,都遵循Android框架对每个应用的最小内存大小限制。

  如果没有root过的设备怎么查看呢,我们可以通过代码获取到。
  通过代码查看每个进程可用的最大内存,即heapgrowthlimit值:

ActivityManager activityManager = (ActivityManager) context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
int max = activityManager.getMemoryClass();

  我们还可以获取到当前应用已经消耗了多少内存,如下:

        //最大分配内存
        float maxMemory = (float) (Runtime.getRuntime().maxMemory() * 1.0 / (1024 * 1024));
        //当前分配的总内存
        float totalMemory = (float) (Runtime.getRuntime().totalMemory() * 1.0 / (1024 * 1024));
        //剩余内存
        float freeMemory = (float) (Runtime.getRuntime().freeMemory() * 1.0 / (1024 * 1024));

  需要注意的是maxMemory在正常情况下和上面的max是一致的,但是当应用在manifest中添加了android:largeHeap="true",表现则不一致了,maxMemory的值会和build.prop中的heapsize保持一致,再说一下totalMemory和freeMemory,当我们应用开启后,系统不会一次性把最大可用的内存分配过来,而是一次分配一点,等到不够了,再接着分配,直到达到最大限制内存大小。所以这里的totalMemory就是当前系统分配的真实内存,上限是maxMemory,会随着应用的使用不断变大,freeMemory则是申请的totalMemory没用完的部分,当freeMemory没有了的时候,系统就知道已经分配的totalMemory不够了,则会接着增高totalMemory的值。

  好了,介绍了如何获取应用的内存上限,下面回到我们的正题,如果计算一张图片在安卓设备上占用的内存。

  在此之前,我还要说一下安卓屏幕上的东西,dp和px。

  px是像素,表示一张图片在宽高上像素点的数量,所以是不是像素越高,图像越清晰呢,不是,我们用dp来表示,dp越高,图像才越清晰。dp可以保证在不同屏幕像素密度的设备上显示相同的效果,我们看下如下:


dp和px换算

  在Android中,规定以160dpi(即屏幕分辨率为320x480)为基准:1dp=1px,在此规则上,设备宽高相同的情况下,分辨率越高,dp也越高,图像也会越清晰。

  安卓为了适配不同分辨率的设备,新建的安卓工程一般会看到以下几个文件夹


  分别对应上面表格,当我们apk安装在不同的设备上时,系统会根据设备当前的分辨率从不同的文件夹中选择图片,所以一般一张图片我们会设计不同的分辨率,分别放在不同的mipmap下,供给不同的设备使用,保证在不同分辨率的设备上显示能够保持大致一致。

  那么问题来了,现在有四个文件,但是我一张图片只裁了一个尺寸,放在了其中的一个mipmap中怎么办。
  系统也不傻,当在对应的mipmap中找不到对应的图片时,便会从相邻的分辨率文件夹中寻找,如果还是没有,依次类推,直到找到图片。
  那这样对我们应用使用的内存会有影响么。
  答案是:会。
  我们可以测试一下,我找了一张3840 x 5760的图片,单独放在mipmap-hdpi文件中,然后使用ImageView加载,我们使用profile查看一下内存占用情况。



  可以看到总共占用内存200m左右,然后再把图片挪到mipmap-xxhdpi文件夹中看看效果。



  很明显,同样的一个文件,因为放在了不同的mipmap中进行加载,占用的内存完全不一样,并且主要的差别在Graphics和code上,我这里的设备的分辨率是1080*1920的,我们接着看。

  这次我找了一个332 x 552的图片,先放在mipmap-hdpi,然后使用ImageVIew加载,看下内存情况。



  然后我们再把图片挪到mipmap-xxhdpi文件夹下,看下内存状态。



  发现内存消耗情况是差不多的。有的同学可能问,你四个文件夹,会不会是同时放了同一个图片,会互相干扰,我测试的时候每次只放了一张图片,所以排除了互相干扰的情况,也有的同学提问了,会不会是受到ImageVIew控件大小的影响,好,我们接着实验,仍然用3840 x 5760的图片,先设置图片的宽高都是全屏,match_parent,并且一直放在mipmap-hdpi文件夹下,看下内存状态。

  大致稳定在200m左右,我们再把ImageView的宽高设为1dp看看效果。



  结果很显然,图片占用内存并不受到控件大小的影响,但是会受到图片本身的分辨率大小和放置在不同的mipmap文件夹中影响。

  最后我们说下如何说下计算图片的大小,我们看下图:


  图片内存大小的计算公式是 :图片高度 * 图片宽度 * 一个像素占用的字节数
  现在假如有一个图片是600*800的,文件大小100KB。
  也就是 600 * 800 * 4 byte = 1875KB = 1.83M
  而一个像素占用的字节数与图片的编码格式(或者叫bitmap在内存中的存储形式)有关,也就是上面的表格。

  那么当我们同一张图片放在不同mipmap中,为什么展示的时候占用的内存是不一致的呢,这是因为系统寻找图片时,都是在指定的mipmap中选择,如果没有,会从相邻的分辨率mipmap中选择,并且为了保证在高分辨率和低分辨率上展示保持一致,会将图片进行拉伸和压缩处理,从而影响了图片本身的大小,最终在应用上的表现就是同一个图片因为放在了不同的mipmap中,占用的内存却为什么不一样了。