Android屏幕适配全攻略(最权威的官方适配指导)

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Android的屏幕适配一直以来都在折磨着我们这些开发者,本篇文章以Google的官方文档为基础,全面而深入的讲解了Android屏幕适配的原因、重要概念、解决方案及最佳实践,我相信如果你能认真的学习本文,对于Android的屏幕适配,你将有所收获!

Android屏幕适配出现的原因

重要概念

屏幕尺寸

屏幕分辨率

屏幕像素密度

dpdipdpisppx

mdpihdpixdpixxdpi

解决方案

支持各种屏幕尺寸

使用wrap_contentmatch_parentweight

使用相对布局禁用绝对布局

使用限定符

使用尺寸限定符

使用最小宽度限定符

使用布局别名

使用屏幕方向限定符

使用自动拉伸位图

支持各种屏幕密度

使用非密度制约像素

提供备用位图

实施自适应用户界面流程

确定当前布局

根据当前布局做出响应

重复使用其他活动中的片段

处理屏幕配置变化

最佳实践

关于高清设计图尺寸

ImageView的ScaleType属性

动态设置

更多参考资料

Android屏幕适配出现的原因

在我们学习如何进行屏幕适配之前,我们需要先了解下为什么Android需要进行屏幕适配。

由于Android系统的开放性,任何用户、开发者、OEM厂商、运营商都可以对Android进行定制,修改成他们想要的样子。

但是这种“碎片化”到底到达什么程度呢?

在2012年,OpenSignalMaps(以下简称OSM)发布了第一份Android碎片化报告,统计数据表明,

2012年,支持Android的设备共有3997种。

2013年,支持Android的设备共有11868种。

2014年,支持Android的设备共有18796种。

下面这张图片所显示的内容足以充分说明当今Android系统碎片化问题的严重性,因为该图片中的每一个矩形都代表着一种Android设备。

而随着支持Android系统的设备(手机、平板、电视、手表)的增多,设备碎片化、品牌碎片化、系统碎片化、传感器碎片化和屏幕碎片化的程度也在不断地加深。而我们今天要探讨的,则是对我们开发影响比较大的——屏幕的碎片化。

下面这张图是Android屏幕尺寸的示意图,在这张图里面,蓝色矩形的大小代表不同尺寸,颜色深浅则代表所占百分比的大小。

而与之相对应的,则是下面这张图。这张图显示了IOS设备所需要进行适配的屏幕尺寸和占比。

当然,这张图片只是4,4s,5,5c,5s和平板的尺寸,现在还应该加上新推出的iphone6和plus,但是和Android的屏幕碎片化程度相比而言,还是差的太远。

详细的统计数据请到这里查看

现在你应该很清楚为什么要对Android的屏幕进行适配了吧?屏幕尺寸这么多,为了让我们开发的程序能够比较美观的显示在不同尺寸、分辨率、像素密度(这些概念我会在下面详细讲解)的设备上,那就要在开发的过程中进行处理,至于如何去进行处理,这就是我们今天的主题了。

但是在开始进入主题之前,我们再来探讨一件事情,那就是Android设备的屏幕尺寸,从几寸的智能手机,到10寸的平板电脑,再到几十寸的数字电视,我们应该适配哪些设备呢?

其实这个问题不应该这么考虑,因为对于具有相同像素密度的设备来说,像素越高,尺寸就越大,所以我们可以换个思路,将问题从单纯的尺寸大小转换到像素大小和像素密度的角度来。

下图是2014年初,友盟统计的占比5%以上的6个主流分辨率,可以看出,占比最高的是480*800,320*480的设备竟然也占据了很大比例,但是和半年前的数据相比较,中低分辨率(320*480、480*800)的比例在减少,而中高分辨率的比例则在不断地增加。虽然每个分辨率所占的比例在变化,但是总的趋势没变,还是这六种,只是分辨率在不断地提高。

所以说,我们只要尽量适配这几种分辨率,就可以在大部分的手机上正常运行了。

当然了,这只是手机的适配,对于平板设备(电视也可以看做是平板),我们还需要一些其他的处理。

好了,到目前为止,我们已经弄清楚了Android开发为什么要进行适配,以及我们应该适配哪些对象,接下来,终于进入我们的正题了!

首先,我们先要学习几个重要的概念。

重要概念

什么是屏幕尺寸、屏幕分辨率、屏幕像素密度?

什么是dp、dip、dpi、sp、px?他们之间的关系是什么?

什么是mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi?如何计算和区分?

在下面的内容中我们将介绍这些概念。

屏幕尺寸

屏幕尺寸指屏幕的对角线的长度,单位是英寸,1英寸=2.54厘米

比如常见的屏幕尺寸有2.4、2.8、3.5、3.7、4.2、5.0、5.5、6.0等

屏幕分辨率

屏幕分辨率是指在横纵向上的像素点数,单位是px,1px=1个像素点。一般以纵向像素*横向像素,如1960*1080。

屏幕像素密度

屏幕像素密度是指每英寸上的像素点数,单位是dpi,即“dot per inch”的缩写。屏幕像素密度与屏幕尺寸和屏幕分辨率有关,在单一变化条件下,屏幕尺寸越小、分辨率越高,像素密度越大,反之越小。

dp、dip、dpi、sp、px

px我们应该是比较熟悉的,前面的分辨率就是用的像素为单位,大多数情况下,比如UI设计、Android原生API都会以px作为统一的计量单位,像是获取屏幕宽高等。

dip和dp是一个意思,都是Density Independent Pixels的缩写,即密度无关像素,上面我们说过,dpi是屏幕像素密度,假如一英寸里面有160个像素,这个屏幕的像素密度就是160dpi,那么在这种情况下,dp和px如何换算呢?在Android中,规定以160dpi为基准,1dip=1px,如果密度是320dpi,则1dip=2px,以此类推。

假如同样都是画一条320px的线,在480*800分辨率手机上显示为2/3屏幕宽度,在320*480的手机上则占满了全屏,如果使用dp为单位,在这两种分辨率下,160dp都显示为屏幕一半的长度。这也是为什么在Android开发中,写布局的时候要尽量使用dp而不是px的原因。

而sp,即scale-independent pixels,与dp类似,但是可以根据文字大小首选项进行放缩,是设置字体大小的御用单位。

mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi

其实之前还有个ldpi,但是随着移动设备配置的不断升级,这个像素密度的设备已经很罕见了,所在现在适配时不需考虑。

mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi用来修饰Android中的drawable文件夹及values文件夹,用来区分不同像素密度下的图片和dimen值。

那么如何区分呢?Google官方指定按照下列标准进行区分:

名称像素密度范围

mdpi120dpi~160dpi

hdpi160dpi~240dpi

xhdpi240dpi~320dpi

xxhdpi320dpi~480dpi

xxxhdpi480dpi~640dpi

在进行开发的时候,我们需要把合适大小的图片放在合适的文件夹里面。下面以图标设计为例进行介绍。

在设计图标时,对于五种主流的像素密度(MDPI、HDPI、XHDPI、XXHDPI 和 XXXHDPI)应按照 2:3:4:6:8 的比例进行缩放。例如,一个启动图标的尺寸为48x48 dp,这表示在 MDPI 的屏幕上其实际尺寸应为 48x48 px,在 HDPI 的屏幕上其实际大小是 MDPI 的 1.5 倍 (72x72 px),在 XDPI 的屏幕上其实际大小是 MDPI 的 2 倍 (96x96 px),依此类推。

虽然 Android 也支持低像素密度 (LDPI) 的屏幕,但无需为此费神,系统会自动将 HDPI 尺寸的图标缩小到 1/2 进行匹配。

下图为图标的各个屏幕密度的对应尺寸

屏幕密度图标尺寸

mdpi48x48px

hdpi72x72px

xhdpi96x96px

xxhdpi144x144px

xxxhdpi192x192px

解决方案

支持各种屏幕尺寸

使用wrap_content、match_parent、weight

要确保布局的灵活性并适应各种尺寸的屏幕,应使用 “wrap_content” 和 “match_parent” 控制某些视图组件的宽度和高度。

使用 “wrap_content”,系统就会将视图的宽度或高度设置成所需的最小尺寸以适应视图中的内容,而 “match_parent”(在低于 API 级别 8 的级别中称为 “fill_parent”)则会展开组件以匹配其父视图的尺寸。

如果使用 “wrap_content” 和 “match_parent” 尺寸值而不是硬编码的尺寸,视图就会相应地仅使用自身所需的空间或展开以填满可用空间。此方法可让布局正确适应各种屏幕尺寸和屏幕方向。

下面是一段示例代码

是在横纵屏切换的时候的显示效果,我们可以看到这样可以很好的适配屏幕尺寸的变化。

weight是线性布局的一个独特的属性,我们可以使用这个属性来按照比例对界面进行分配,完成一些特殊的需求。

但是,我们对于这个属性的计算应该如何理解呢?

首先看下面的例子,我们在布局中这样设置我们的界面

我们在布局里面设置为线性布局,横向排列,然后放置两个宽度为0dp的按钮,分别设置weight为1和2,在效果图中,我们可以看到两个按钮按照1:2的宽度比例正常排列了,这也是我们经常使用到的场景,这是时候很好理解,Button1的宽度就是1/(1+2) = 1/3,Button2的宽度则是2/(1+2) = 2/3,我们可以很清楚的明白这种情景下的占比如何计算。

但是假如我们的宽度不是0dp(wrap_content和0dp的效果相同),则是match_parent呢?

下面是设置为match_parent的效果

我们可以看到,在这种情况下,占比和上面正好相反,这是怎么回事呢?说到这里,我们就不得不提一下weight的计算方法了。

android:layout_weight的真实含义是:如果View设置了该属性并且有效,那么该 View的宽度等于原有宽度(android:layout_width)加上剩余空间的占比。

从这个角度我们来解释一下上面的现象。在上面的代码中,我们设置每个Button的宽度都是match_parent,假设屏幕宽度为L,那么每个Button的宽度也应该都为L,剩余宽度就等于L-(L+L)= -L。

Button1的weight=1,剩余宽度占比为1/(1+2)= 1/3,所以最终宽度为L+1/3*(-L)=2/3L,Button2的计算类似,最终宽度为L+2/3(-L)=1/3L。

这是在水平方向上的,那么在垂直方向上也是这样吗?

下面是测试代码和效果

如果是垂直方向,那么我们应该改变的是layout_height的属性,下面是0dp的显示效果

下面是match_parent的显示效果,结论和水平是完全一样的

虽然说我们演示了match_parent的显示效果,并说明了原因,但是在真正用的时候,我们都是设置某一个属性为0dp,然后按照权重计算所占百分比。

使用相对布局,禁用绝对布局

在开发中,我们大部分时候使用的都是线性布局、相对布局和帧布局,绝对布局由于适配性极差,所以极少使用。

由于各种布局的特点不一样,所以不能说哪个布局好用,到底应该使用什么布局只能根据实际需求来确定。我们可以使用 LinearLayout 的嵌套实例并结合 “wrap_content” 和 “match_parent”,以便构建相当复杂的布局。不过,我们无法通过 LinearLayout 精确控制子视图的特殊关系;系统会将 LinearLayout 中的视图直接并排列出。

如果我们需要将子视图排列出各种效果而不是一条直线,通常更合适的解决方法是使用 RelativeLayout,这样就可以根据各组件之间的特殊关系指定布局了。例如,我们可以将某个子视图对齐到屏幕左侧,同时将另一个视图对齐到屏幕右侧。

下面的代码以官方Demo为例说明。


在上面的代码中我们使用了相对布局,并且使用alignXXX等属性指定了子控件的位置,下面是这种布局方式在应对屏幕变化时的表现

在小尺寸屏幕的显示

在平板的大尺寸上的显示效果

虽然控件的大小由于屏幕尺寸的增加而发生了改变,但是我们可以看到,由于使用了相对布局,所以控件之前的位置关系并没有发生什么变化,这说明我们的适配成功了。

使用限定符

使用尺寸限定符

上面所提到的灵活布局或者是相对布局,可以为我们带来的优势就只有这么多了。虽然这些布局可以拉伸组件内外的空间以适应各种屏幕,但它们不一定能为每种屏幕都提供最佳的用户体验。因此,我们的应用不仅仅只实施灵活布局,还应该应针对各种屏幕配置提供一些备用布局。

如何做到这一点呢?我们可以通过使用配置限定符,在运行时根据当前的设备配置自动选择合适的资源了,例如根据各种屏幕尺寸选择不同的布局。

很多应用会在较大的屏幕上实施“双面板”模式,即在一个面板上显示项目列表,而在另一面板上显示对应内容。平板电脑和电视的屏幕已经大到可以同时容纳这两个面板了,但手机屏幕就需要分别显示。因此,我们可以使用以下文件以便实施这些布局:

res/layout/main.xml,单面板(默认)布局:


请注意第二种布局名称目录中的 large 限定符。系统会在属于较大屏幕(例如 7 英寸或更大的平板电脑)的设备上选择此布局。系统会在较小的屏幕上选择其他布局(无限定符)。

使用最小宽度限定符

在版本低于 3.2 的 Android 设备上,开发人员遇到的问题之一是“较大”屏幕的尺寸范围,该问题会影响戴尔 Streak、早期的 Galaxy Tab 以及大部分 7 英寸平板电脑。即使这些设备的屏幕属于“较大”的尺寸,但很多应用可能会针对此类别中的各种设备(例如 5 英寸和 7 英寸的设备)显示不同的布局。这就是 Android 3.2 版在引入其他限定符的同时引入“最小宽度”限定符的原因。

最小宽度限定符可让您通过指定某个最小宽度(以 dp 为单位)来定位屏幕。例如,标准 7 英寸平板电脑的最小宽度为 600 dp,因此如果您要在此类屏幕上的用户界面中使用双面板(但在较小的屏幕上只显示列表),您可以使用上文中所述的单面板和双面板这两种布局,但您应使用 sw600dp 指明双面板布局仅适用于最小宽度为 600 dp 的屏幕,而不是使用 large 尺寸限定符。

res/layout/main.xml,单面板(默认)布局:

也就是说,对于最小宽度大于等于 600 dp 的设备,系统会选择 layout-sw600dp/main.xml(双面板)布局,否则系统就会选择 layout/main.xml(单面板)布局。

但 Android 版本低于 3.2 的设备不支持此技术,原因是这些设备无法将 sw600dp 识别为尺寸限定符,因此我们仍需使用 large 限定符。这样一来,就会有一个名称为 res/layout-large/main.xml 的文件(与 res/layout-sw600dp/main.xml 一样)。但是没有太大关系,我们将马上学习如何避免此类布局文件出现的重复。

使用布局别名

最小宽度限定符仅适用于 Android 3.2 及更高版本。因此,如果我们仍需使用与较低版本兼容的概括尺寸范围(小、正常、大和特大)。例如,如果要将用户界面设计成在手机上显示单面板,但在 7 英寸平板电脑、电视和其他较大的设备上显示多面板,那么我们就需要提供以下文件:

res/layout/main.xml: 单面板布局

res/layout-large: 多面板布局

res/layout-sw600dp: 多面板布局

后两个文件是相同的,因为其中一个用于和 Android 3.2 设备匹配,而另一个则是为使用较低版本 Android 的平板电脑和电视准备的。

要避免平板电脑和电视的文件出现重复(以及由此带来的维护问题),您可以使用别名文件。例如,您可以定义以下布局:

res/layout/main.xml,单面板布局

res/layout/main_twopanes.xml,双面板布局

然后添加这两个文件:

res/values-large/layout.xml:

@layout/main_twopanes

res/values-sw600dp/layout.xml:

@layout/main_twopanes

后两个文件的内容相同,但它们并未实际定义布局。它们只是将 main 设置成了 main_twopanes 的别名。由于这些文件包含 large 和 sw600dp 选择器,因此无论 Android 版本如何,系统都会将这些文件应用到平板电脑和电视上(版本低于 3.2 的平板电脑和电视会匹配 large,版本高于 3.2 的平板电脑和电视则会匹配 sw600dp)。

使用屏幕方向限定符

某些布局会同时支持横向模式和纵向模式,但我们可以通过调整优化其中大部分布局的效果。在新闻阅读器示例应用中,每种屏幕尺寸和屏幕方向下的布局行为方式如下所示:

小屏幕,纵向:单面板,带徽标

小屏幕,横向:单面板,带徽标

7 英寸平板电脑,纵向:单面板,带操作栏

7 英寸平板电脑,横向:双面板,宽,带操作栏

10 英寸平板电脑,纵向:双面板,窄,带操作栏

10 英寸平板电脑,横向:双面板,宽,带操作栏

电视,横向:双面板,宽,带操作栏

因此,这些布局中的每一种都定义在了 res/layout/ 目录下的某个 XML 文件中。为了继续将每个布局分配给各种屏幕配置,该应用会使用布局别名将两者相匹配:

既然我们已定义了所有可能的布局,那就只需使用配置限定符将正确的布局映射到各种配置即可。

现在只需使用布局别名技术即可做到这一点:

res/values/layouts.xml:

@layout/onepane_with_barfalse


res/values-sw600dp-land/layouts.xml:

@layout/twopanestrue


res/values-sw600dp-port/layouts.xml:

@layout/onepanefalse


res/values-large-land/layouts.xml:

@layout/twopanestrue


res/values-large-port/layouts.xml:

@layout/twopanes_narrowtrue

使用自动拉伸位图

支持各种屏幕尺寸通常意味着您的图片资源还必须能适应各种尺寸。例如,无论要应用到什么形状的按钮上,按钮背景都必须能适应。

如果在可以更改尺寸的组件上使用了简单的图片,您很快就会发现显示效果多少有些不太理想,因为系统会在运行时平均地拉伸或收缩您的图片。解决方法为使用自动拉伸位图,这是一种格式特殊的 PNG 文件,其中会指明可以拉伸以及不可以拉伸的区域。

.9的制作,实际上就是在原图片上添加1px的边界,然后按照我们的需求,把对应的位置设置成黑色线,系统就会根据我们的实际需求进行拉伸。

下图是对.9图的四边的含义的解释,左上边代表拉伸区域,右下边代表padding box,就是间隔区域,在下面,我们给出一个例子,方便大家理解。

先看下面两张图,我们理解一下这四条线的含义。

上图和下图的区别,就在于右下边的黑线不一样,具体的效果的区别,看右边的效果图。上图效果图中深蓝色的区域,代表内容区域,我们可以看到是在正中央的,这是因为我们在右下边的是两个点,这两个点距离上下左右四个方向的距离就是padding的距离,所以深蓝色内容区域在图片正中央,我们再看下图,由于右下边的黑线是图片长度,所以就没有padding,从效果图上的表现就是深蓝色区域和图片一样大,因此,我们可以利用右下边来控制内容与背景图边缘的padding。

如果你还不明白,那么我们看下面的效果图,我们分别以图一和图二作为背景图,下面是效果图。

我们可以看到,使用wrap_content属性设置长宽,图一比图二的效果大一圈,这是为什么呢?还记得我上面说的padding吗?

这就是padding的效果提现,怎么证明呢?我们再看下面一张图,给图一添加padding=0,这样背景图设置的padding效果就没了,是不是两个一样大了?

ok,我想你应该明白右下边的黑线的含义了,下面我们再看一下左上边的效果。

下面我们只设置了左上边线,效果图如下

上面的线没有包住图标,下面的线正好包住了图标,从右边的效果图应该可以看出差别,黑线所在的区域就是拉伸区域,上图黑线所在的全是纯色,所以图标不变形,下面的拉伸区域包裹了图标,所以在拉伸的时候就会对图标进行拉伸,但是这样就会导致图标变形。注意到下面红线区域了嘛?这是系统提示我们的,因为这样拉伸,不符合要求,所以会提示一下。


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