问题来源：

在进行Android camera相关的开发时，对于图片数据不论是缓存在本地磁盘还是上传到后端，都需要先对图片进行压缩处理。但是JPG（JPEG）图片在压缩后原图的EXIF信息也会丢失。那如果想保留exif数据该怎么处理？

关键词描述

EXIF：可交换图像文件格式（英语：Exchangeable image file format，官方简称Exif），是专门为数码相机的照片设定的，可以附加于JPEG、TIFF、RIFF等文件之中，可以记录数码照片的属性信息和拍摄数据。比如记录以下信息：

现已有方案

利用Google提供的 android.support.media.ExifInterface 对图片的exif进行读写设置

This is a class for reading and writing Exif tags in a JPEG file or a RAW image file.
Supported formats are: JPEG, DNG, CR2, NEF, NRW, ARW, RW2, ORF, PEF, SRW and RAF.
Attribute mutation is supported for JPEG image files.

但是这个封装类只提供了 getXXX() 和 setAttributes(String tag, String value) 这种操作单个属性的方法，如果想将原图片文件中的所有exif信息完整复制到另一个图片中会非常繁琐。因此有人通过反射，对所有属性名进行遍历，从而实现了批量操作。也算是一种解决方案，具体如下：

public static void saveExif(String oldFilePath, String newFilePath) throws Exception {
        ExifInterface oldExif = new ExifInterface(oldFilePath);
        ExifInterface newExif = new ExifInterface(newFilePath);
        Class<ExifInterface> cls = ExifInterface.class;
        Field[] fields = cls.getFields();
        for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
            String fieldName = fields[i].getName();
            if (!TextUtils.isEmpty(fieldName) && fieldName.startsWith("TAG")) {
                String fieldValue = fields[i].get(cls).toString();
                String attribute = oldExif.getAttribute(fieldValue);
                if (attribute != null) {
                    newExif.setAttribute(fieldValue, attribute);
                }
            }
        }
        //将内存中的修改写入磁盘（IO操作）
        newExif.saveAttributes();
 }

但是以上方案弊端也很明显，就是需要对文件进行多次IO操作。为什么这么说？
首先观察上面方法中的两个参数都是文件路径，意思就是我们在拍完照通过 onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) 回调方法拿到图片的 byte[] data 数据后的workflow是这样的：

1. 将data缓存到磁盘，路径为oldFilePath；（IO）
2. 将data转换成 bitmap 进行压缩、旋转、剪切等操作；
3. 将处理后的 bitmap 缓存到磁盘，路径为newFilePath；(IO)
4. 调用上面的 saveExif(oldFilePath, newFilePath) 方法; (IO)

能否只在内存中操作？发现有 ExifInterface (String filename) 和 ExifInterface (InputStream inputStream) 两种构造方法, 所以我尝试进行如下改造：

public static void saveExif(byte[] srcData, byte[] destData) throws Exception {
        ExifInterface oldExif = new ExifInterface(new ByteArrayInputStream(srcData));
        ExifInterface newExif = new ExifInterface(new ByteArrayInputStream(destData));
        ...
        newExif.saveAttributes();
 }

然鹅并没有什么卵用， 直接抛异常，后研究源码发现 saveAttributes() 的流程是这样的：

1. 校验构造方法中传入的 fileName 是否为空，若为空则抛异常；假设我们 new ExifInterface (“/a/b/picture.jpg”)，即 fileName 为 /a/b/picture.jpg,;
2. 把 /a/b/picture.jpg 重命名为 /a/b/picture.jpg.tmp；
3. 新建 /a/b/picture.jpg 文件；
4. 将 /a/b/picture.jpg.tmp 文件中的数据加上修改后的exif 存入到新建的 /a/b/picture.jpg 文件中；
5. 删除 /a/b/picture.jpg.tmp；

由此可见， saveAttributes() 必然是IO操作，而且对于EXIF的修改只能使用第一种构造方式，即必须传入文件路径. 否则必然抛出异常。所以进一步改造如下：

public static void saveExif(byte[] srcData, String destFilePath) throws Exception {
        ExifInterface oldExif = new ExifInterface(new ByteArrayInputStream(srcData));
        ExifInterface newExif = new ExifInterface(destFilePath);
        ...
        newExif.saveAttributes();
 }

结果可行，而且少了一次IO （第一步）; 但是我觉得还不够优雅。。。

我的解决方案

我的目标是将所有有关图片的操作都放到内存中完成，最后只缓存一份图片数据。

思路很简单，不管是图片还是其他文件，其本质都是格式化的数据，都有其专用的数据结构。那么就去研究下JPG的数据结构好了，只要找到 exif 数据块的起始索引，然后从源文件byte[]中复制插入到目标文件byte[]对应位置中不就ok了。

JPG数据格式

0xFF+标记号(1个字节)+数据大小描述符(2个字节)+数据内容(n个字节)

而对于EXIF数据，使用的是APP1标记，前两个字节固定为 0xFFE1，后面紧跟着两个字节记录的是exif数据内容的 length + 2，假设这两个字节的值是 24，那么exif数据内容的长度就是22字节.
了解了JPG的数据格式后，剩下的就是动手操作数组了，找到EXIF在数组中的起始索引，把它抠出来插入到新数组中去！

image.png

  /**
     * 将原图片中的EXIF复制到目标图片中
     * 仅限JPEG
     * @param srcData
     * @param destData
     * @return
     */
    public static byte[] cloneExif(byte[] srcData, byte[] destData) {
        if (srcData == null || srcData.length == 0 || destData == null || destData.length == 0) return null;

        ImageHeaderParser srcImageHeaderParser = new ImageHeaderParser(srcData);
        byte[] srcExifBlock = srcImageHeaderParser.getExifBlock();
        if (srcExifBlock == null || srcExifBlock.length <= 4) return null;

        LOG.d(TAG, "pictureData src: %1$s KB; dest: %2$s KB", srcData.length / 1024, destData.length / 1024);
        LOG.d(TAG, "srcExif: %s B", srcExifBlock.length);
        ImageHeaderParser destImageHeaderParser = new ImageHeaderParser(destData);
        byte[] destExifBlock = destImageHeaderParser.getExifBlock();
        if (destExifBlock != null && destExifBlock.length > 0) {
            LOG.d(TAG, "destExif: %s B", destExifBlock.length);
            //目标图片中已有exif信息, 需要先删除
            int exifStartIndex = destImageHeaderParser.getExifStartIndex();
            //构建新数组
            byte[] newDestData = new byte[srcExifBlock.length + destData.length - destExifBlock.length];
            //copy 1st block
            System.arraycopy(destData, 0, newDestData, 0, exifStartIndex);
            //copy 2rd block (exif)
            System.arraycopy(srcExifBlock, 0, newDestData, exifStartIndex, srcExifBlock.length);
            //copy 3th block
            int srcPos = exifStartIndex + destExifBlock.length;
            int destPos = exifStartIndex + srcExifBlock.length;
            System.arraycopy(destData, srcPos, newDestData, destPos, destData.length - srcPos);
            LOG.d(TAG, "output image Data with exif: %s KB", newDestData.length / 1024);
            return newDestData;
        } else {
            LOG.d(TAG, "destExif: %s B", 0);
            //目标图片中没有exif信息
            byte[] newDestData = new byte[srcExifBlock.length + destData.length];
            //copy 1st block (前两个字节)
            System.arraycopy(destData, 0, newDestData, 0, 2);
            //copy 2rd block (exif)
            System.arraycopy(srcExifBlock, 0, newDestData, 2, srcExifBlock.length);
            //copy 3th block
            int srcPos = 2;
            int destPos = 2 + srcExifBlock.length;
            System.arraycopy(destData, srcPos, newDestData, destPos, destData.length - srcPos);
            LOG.d(TAG, "output image Data with exif: %s KB", newDestData.length / 1024);
            return newDestData;
        }

    }

如此，拿到图片的 byte[] srcData 数据后，整个workflow就简化成：

1. 将srcData转换成 bitmap 进行压缩、旋转、剪切等操作，后再转成 byte[] destData；
2. 调用上面的 cloneExif(srcData, destData) 方法，将原图的exif复制到压缩处理后的图片中;
3. 将压缩处理后的含有exif的图片data 缓存到磁盘；（IO）

只进行一次IO操作~

附：ImageHeaderParser 全部代码实现（参考Glide库）

github

参考：

• 维基百科：EXIF
• Exif文件格式描述
• glide
• android.support.media.ExifInterface
• Android Bitmap小技巧 - 压缩时保留图片的Exif信息