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一、前言
笔者最近致力于 vivo 游戏核心稳定性保护，在分析线上异样时，发现有相当一部分是由 OutOfMemory 引起。谈及 OOM，咱们个别都会想到内存透露，其实，往往还有另外一个因素——图片，如果对图片使用不当的话，很容易吃掉大量内存，从而导致异样。
尤其是游戏核心在 2020 末~2021 初的几个重要版本，上线了很多内容相干的 feature，引入大量图片、视频列表，从而导致线上 OOM 占比回升。
在这篇文章中，笔者将解说一张看似一般的 Bitmap 对内存的占用，介绍 Android Studio 中帮忙咱们剖析图片占用内存的工具，举例说明风行的两大图片加载框架：Glide、Picasso 在加载图片时应用内存的不同形式，接着剖析不同 drawable 目录下图片的显示策略，最初基于手机内存、版本，提出一种优化内存调配的计划。
二、查看图片内存占用
一张图片在内存占用的空间到底有多少，普遍存在的一个误会是，图片自身在磁盘上 / 从网络下载下来是多大，就会占用多少的内存。这种说法是不正确的，图片占用内存的大小不取决于它自身的大小，而取决于图片库所采纳的展现形式所申请的内存。
拿钢铁侠这张图片举例，它的尺寸是 350*350，能够看到在电脑磁盘上，它只占 36KB 的空间。
咱们创立一个简略的 Demo，页面正地方是一个 ImageView，用于显示这张钢铁侠图片。
通过 Android Studio 进行 heap dump，从而看图片所占用的内存。首先咱们将显示图片时的内存快照保留下来。操作门路为 Profiler -> Memory -> Heap Dump，这会生成一个 dump 文件，在其中能够看到以后堆的应用状况。
在上面这张图能够看到，程序运行时，“钢铁侠”这张图片占用的内存（Retained Size）是 2560000bytes，约等于 2.4MB 内存。与它在磁盘上 36KB 的大小，相差了整整 70 倍！
小技巧：如何查看 dump 文件中的图片
在调试时，如果咱们手头只有一个 dump 文件，往往须要还原图片内容，以帮忙定位问题。有两种形式能够从 dump 文件里提取原图片。
形式一：通过 Android Studio 间接查看
如果 dump 文件起源自 Android 版本为 7.1.1（Android N，API=25）及以下的设施，能够应用这种办法。选中 Bitmap 对象，间接在窗口的 Bitmap Preview 中查看图片内容（如上图），十分不便。
形式二：通过 MAT+GIMP 查看
这种办法实用于全副 Android 版本的设施，首先用 MAT 关上 dump 文件，有时会产生下图的谬误：
起因是 Android Studio 的 Profiler 生成的 dump 文件不是规范格局，咱们能够应用位于门路 SDK/platform-tools/hprof-conv.exe 的工具将其转换为规范格局，转换命令为：
hprof-conv.exe <in-file> <out-file>
将转换后的 dump 文件通过 MAT 关上，在其中找到 Bitmap 对象的 byte[]属性，将其复制为 image01.data 文件。
Tip: 能够看到这里 image01.data 文件的尺寸是 2.44MB，也正是在运行时图片所占用的内存。
而后用 GIMP 工具关上该文件，在格局那里抉择 RGBA（大部分 Bitmap 都应用这种格局），宽与高能够在 MAT 中看到，笔者这里是 800 * 800。设置好格局和宽高后，就能够看到图片的实在面目了。
二、图片内存占用计算公式
在上一章节咱们晓得一个通过网络下载的 36KB 图片，在被加载到内存中时，须要 2.4MB 的空间。接下来解释这其中的换算关系，让咱们记住一个公式：
图片占用内存 = 图片品质 * 宽 * 高
这外面有“图片品质”、“宽”、“高”三个因素，它波及到图片加载框架的实现，不同的框架，对于这三者的默认取值是不一样的，咱们以以后最风行的 Picasso 和 Glide 为例。
Picasso
在 Picasso 中，图片默认显示的宽高与原始图片宽高统一。依然以这张钢铁侠为例，图片自身是 350px 350px，当咱们把它加载到 200px 200px 的 ImageView 当中时，占用空间是0.49MB。
因而，在指标 ImageView 小于图片尺寸的状况下，好的做法是应用不超过 ImageView 尺寸的图片源，一方面能够缩短图片下载工夫，另一方面有助于优化内存占用。
Glide
Glide 则采纳截然不同的解决形式，它最终应用的宽高是指标 ImageView 的宽高。如果咱们把同样一张图片加载到 200px * 200px 的 ImageView 中，占用空间只有 0.16MB。
使 Picasso 达到与 Glide 同样的成果
Picasso 的设计者也发现了这一毛病，提供一系列办法用来调整最终加载进去的图片尺寸，其一就是 fit()，通过这个办法能够达到与 Glide 同样的成果。
Picasso().get().load(IMAGE_URL).fit().into(imageVIEW)
相同场景：小图加载到大 ImageView 中
通常为了提供更清晰的界面，避免图片拉伸后失真含糊，设计师提供的图片都是高分辨率的，咱们所面临的场景是将大图加载到小 ImageView 中。但也不排除相同的可能：将小图加载到大 ImageView 外面。这时 Glide 默认采纳的内存策略是存在有余的：它采纳指标 ImageView 的尺寸作为最终的宽和高。
举例说明，当把 350 350 的钢铁侠图片加载到 600 600 的 ImageView 中时，占用的内存高达 1.41MB。
600 600 4bytes = 1.41MB
有没有一种办法，能够兼顾原图片与指标 ImageView 不同的大小关系呢？——有的，这就是 centerInside()。
Glide.with(this).load(IMAGE_URL).centerInside().into(imageView)
借助 centerInside()办法，能够达到“在原图片和指标 ImageView 中取最小宽高作为最终加载图片的尺寸”这样的成果。
三、图片品质
什么是“图片品质”？简略说就是用多少字节来示意一个像素点的色彩，它的学名叫做“位深度”，在图片属性当中能够看到。
图片位深度通常有 1 位、8 位、16 位、24 位、32 位。
PNG 格局有 8 位、24 位、32 位三种模式，其中 8 位 PNG 反对两种不同 的通明模式（索引通明和 alpha 通明），24 位 PNG 不反对通明，32 位 PNG 在 24 位根底上减少了 8 位通明通道，因而可展示 256 级通明水平。
Glide 和 Picasso 默认采纳的图片品质都是 ARGB_8888、也就是带透明度的 32 位深度，一个像素点须要占用 4bytes 的内存，这也解释了为什么上文中的计算都是采纳宽_高_4bytes 的公式。
注：v4 开始，Glide 将 ARGB\_8888 作为默认配置。在那之前它始终默认应用 RGB\_565。
对客户端应用的大部分图片来说，32 位深度、16 位深度的显示品质是肉眼较难分辨的，但它们在占用内存上相差了整整一倍。因而，笔者倡议在大部分场景下，应用 RGB_565 作为加载图片的模式。以下两种场景除外：
1）含通明局部的图片：如果采纳 RGB_565 图片格式来显示图片，是无奈失常展示通明区域的。比方上方这个钢铁侠图片，本来通明的局部会被显示为彩色。
2）含渐变色并且对显示品质要求高的图片：32 位比 16 位能够反对更多的色彩，在突变的显示上出现更加天然的过渡（如下图）。这时咱们该当在显示品质和利用性能之间作取舍。对于低端设施，利用的稳定性比显示品质更加重要，笔者强烈建议采纳 16 位深度来显示。
四、drawable 目录下图片加载形式
我的项目的资源目录下，个别都有 drawable-mdpi、drawable-hdpi、drawable-xhdpi、drawable-xxhdpi、drawable-xxxhdpi 目录，它们是用来匹配不同显示密度的设施的，对应表格如下。
通过 adb shell wm density 能够获取以后设施的 dpi，对 Nexus 6P 模拟器执行后，能够读取到它的 dpi 是 560，属于 xxxhdpi。
$ adb shell wm densityPhysical density: 560
那么同一个图片放在不同目录下，对分配内存是否有影响呢？答案是有的，基于两步简略的推导：
- 图片所在资源目录、设施密度两者决定图片最终显示在屏幕上的像素尺寸；
- 像素尺寸、图片品质独特决定分配内存。
其中第 2 点曾经在上文解说过，这里次要剖析第 1 点。应用图片编辑软件，将本来是 350 350 的钢铁侠图片放大至 700 700，并别离放入 xhdpi、xxxhdpi 两个目录下。
为什么应用这样的组合呢？因为从上表得悉，xhdpi 与 xxxhdpi 的显示密度是 1:2，意味着一台 xxxhdpi 的设施在显示 drawable-xhdpi 目录下的图片时，会将其放大为 2 倍进行展现。因而咱们将 350 350 的骨片放入 drawable-xhdpi，将 700 700 的图片放入 drawable-xxxhdpi，预期它们最终在屏幕上显示的尺寸雷同。
在布局里创立两个 ImageView，察看这两张图片最终的显示成果，以及分配内存状况。
<FrameLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="#000000">
<!-- 350 * 350，位于 drawable-xhdpi -->
<ImageView
android:id="@+id/iv_image_1"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:padding="40dp"
android:src="@drawable/iron_man_350_square_xhdpi"
/>
<!-- 700 * 700，位于 drawable-xxxhdpi -->
<ImageView
android:id="@+id/iv_image_2"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:padding="40dp"
android:layout_gravity="bottom"
android:src="@drawable/iron_man_700_square_xxxhdpi"
/>
</FrameLayout>
显示成果以及内存调配如下：
能够剖析得出以下论断：
对于显示尺寸 613 613 的图片，其占据内存为 613 613 * 4 = 1,503,076B ≈ 1.5MB，合乎上文中咱们对图片内存的剖析；
决定图片占用内存的是其最终显示在屏幕上的尺寸，与图片自身分辨率、在哪个 drawable 目录下没有间接关系；
因为 xxxhdpi 密度是 xhdpi 密度的两倍，故在屏幕密度属于 xxxhdpi 的 Nexus 6P 设施上，drawable-xxxhdpi 目录下的图片被以近似于原像素尺寸（700px）进行显示（显示为 613px），而位于 drawable-xhdpi 目录下的图片被放大至 2 倍显示，最终显示尺寸同样是 613px。
五、优化策略
在理论的开发中，咱们心愿中高端机型加载更清晰的图片（ARGB\_8888），以晋升用户体验，对于低端机型则心愿加载占用内存更小的图片（RGB\_565），以升高 OOM 产生的概率。能够在初始化 Glide 时进行这样的配置。须要注意的是不要对含通明区域的图片采纳这种优化计划。
@GlideModule
class MyGlideModule : AppGlideModule() {
override fun applyOptions(context: Context, builder: GlideBuilder) {builder.setDefaultRequestOptions(RequestOptions().format(getBitmapQuality()))
}
private fun getBitmapQuality(): DecodeFormat {return if (Build.VERSION.SDK_INT < Build.VERSION_CODES.N || hasLowRam()) {
// 低端机型采纳 RGB_565 以节约内存
DecodeFormat.PREFER_RGB_565
} else {DecodeFormat.PREFER_ARGB_8888}
}
}
六、小结
借助一些开源工具，咱们能够便捷地定位大图，如滴滴开源的 DoKit，篇幅起因不进行具体介绍。最初，对于咱们日常开发总结几点倡议，心愿大家的利用稳定性节节攀升。
- 在多图的场景（比方 RecyclerView）留神及时开释图片资源；
- 应用占据内存更小的图片格式；
- 图片源文件尺寸该当与指标 ImageView 相近；
- 优先满足 xxhdpi、xxxhdpi 的图片资源需要；
- 依据设施性能，采纳不同的图片加载策略。
作者：vivo 互联网客户端团队 -Li Lei
