Android 加载图片占用内存分析

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作者：Xu Jie

不同Android版本，对一张图片的内存处理方式是不一样的，使用不正确会导致OOM的发生，这篇文章带你梳理内存占用情况，选择适合你的图片加载模式，解决OOM问题。

一、背景

你知道吗

1. 一张5.48MB，宽高像素为4896*6528的24位的静态图片，放在Android工程目录下面的res/drawable-[density]/ 不同文件夹下面，占据的内存是多少？
2. 使用Glide加载一张5.48MB，宽高像素为4896*6528的24位的网络图片，占据内存又是多少？

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（图：像素为4896*6528的图片）

二、梳理概念

在正式分析下面的内容前，先来看几个概念。

1、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。这个值是利用手机屏幕的长和宽，然后利用勾股定理，就可以算出斜边的长了。

2、屏幕像素密度

即每英寸屏幕所拥有的像素数，英文简称ppi, 屏幕像素密度与屏幕尺寸和屏幕分辨率有关，屏幕密度越低在给定物理区域的像素就会较少。Android 将所有屏幕密度分为六组通用密度：ldpi( 低)、mdpi(中)、hdpi(高)、xhdpi(超高)、xxhdpi(超超高)和xxxhdpi(超超超高)。

3、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，比如我们经常说的宽高像素为：4896*6528。

上面三个概念模糊吗？我们可以看一下下面这两张图,就可以理清上面三个概念了:

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（图：分辨率计算公式）

 

下面的分析，重要了解的是屏幕像素密度。

三、屏幕密度（dpi）对应关系

屏幕物理区域中的像素量，通常称为 dpi（每英寸点数）。屏幕密度越低在给定物理区域的像素就会较少。Android 将所有屏幕密度分为六组通用密度：ldpi( 低)、mdpi(中)、hdpi(高)、xhdpi(超高)、xxhdpi(超超高)和xxxhdpi(超超超高)。

六种通用密度之间遵循 3:4:6:8:12:16 的缩放比率。

四、代码验证

代码很简单，就是用一个ImageView包含一张背景图片，然后通过转换为Bitmap查看占用内存大小。

布局文件activity_main.xml 

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布局文件，就是一个ImageView控件，包含一张背景图。

MainAcivity.java

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Android有一个特殊的文件夹res/drawable-nodpi/，放在里面的资源，不会被放大或者压缩，按照原大小展示，我们这里也把测试资源放在这个文件夹。

五、图片的内存占用

1、静态图片不区分文件夹内存占用

仍然以宽高像素为：4896*6528=31961088的图片举例，图片原始大小为5.48M，图片资源放在res/drawable-nodpi/下面，这时候找一个vivo X21手机，加载这张图片，占据内存情况为127844352byte：

而图片的原始图片像素总数为31961088，跟内存大小127844352byte好像没什么关系，但是真相是31961088* 4 = 127844352(Byte)，原始图片尺寸大小与最终的内存占用大小呈倍数的关系，所以在这里与内存占用大小有直接关系的就是原始图片尺寸大小(例如：480x800)，道理我都懂，但是倍数关系是从哪里来的呢，这就要谈论到Bitmap的像素格式了。

Android系统支持4种格式的像素格式，源码在Bitmap.Config中：

为了保证图片质量，官方默认使用ARGB_8888格式，导致图片的每个像素会占用4个Byte大小，所以demo里面的图片占用内存大小就是像素总数*像素格式，就是384000 * 4 = 1536000(Byte)，这个时候应该有点成就感了，可以帮助你解决一部分实际项目问题了。

2、静态图片区分文件夹内存占用现象

（1） 静态图片区分文件夹在X21（Android 8.0）上的内存占用

那么问题又来了，放在res/drawable-nodpi/文件夹下没问题，放在其他文件夹下呢？因为我们要适配不同的机器。

仍然以vivo X21举例，x21的目标图片文件夹是res/drawable-xxdpi/，屏幕密度480dpi。

看一下这个图片放在不同的文件夹下面，内存占用情况，单位：M。

可以看到，

1. 对于分辨率为res/drawable-hdpi/、res/drawable-xhdpi/、res/drawable-xxdpi/三个分辨率来说，图片占据内存基本是一致的，Java层内存没有消耗，而是消耗了native内存。
2. res/drawable-xxxdpi/分辨率下面的图片，占据内存是最高的，native占据了200M。

（2） 所有的机器，内存占用都是这个规律吗

或许你有这个疑问：

为什么在不同的文件夹下面，图片占据的内存资源基本一致，有的时候却发现不同文件夹下面，内存占据又是不一样的？

在回答这个问题前，你要搞清楚，google在图片加载时候，不同的Android版本，做了native堆栈和Java堆栈的区分。

这里也有个有意思的现象，在Android4.4到Android 8.0以下的机器，当你把这个图片放在不同的文件夹下面时，图片占据的内存是不一样的，那是因为图片内存的加载，是在Java 堆栈，所以你可能会遇到 Java 层面的OOM。

AndroidRuntime: java.lang.RuntimeException: Canvas: trying to draw too large(127844352bytes) bitmap.

8.0之后的内存分配是在native，Java层的bitmap创建之后，实际上像素内存的分配是在native层直接调用calloc，所以其像素分配的是在native heap上， 这也是为什么8.0之后的Bitmap消耗内存可以无限增长，直到耗尽系统内存，也不会提示Java OOM的原因。

3、网络图片加载内存占用现象

（1） Glide加载图片的方法

glide加载图片资源的方式有两个：

• 无回调，使用如下方式加载

Glide.with(context)
        .load(url)
        .apply(requestOptions.override(width, height))
        .into(imageView);

• 有回调，使用下面加载方式，区别在into传入simpleTarget，而不是imageview

Glide.with(context)
        .asBitmap()
        .load(url)
        .apply(requestOptions)
        .into(simpleTarget);

其中的simpleTarget有两种定义方式：

• 传入宽、高参数，且大于0

simpleTarget = new SimpleTarget<Bitmap>(width, height) {}

• 宽、高都为0

simpleTarget = new SimpleTarget<Bitmap>() {}　

（2）SimpleTarget使用错误带来的问题

• A和B的区别

区别就在于，当你传入了宽高的时候，图片就按照你传入的大小，缓存到了内存（Glide更多级存储大小此处不讨论）。当你不设置宽、高的时候，图片就按照原始的像素大小进行了缓存。

• 但是我们经常不传入宽、高

这是因为加载网络图片的时候，我们经常不知道宽、高是多少，我们设置本地资源imageview像素的时候，使用了wrap_content或者match_content，不确定最终的宽高，所以我们选择传入width = 0，height = 0，使用glide下载好图片后，再去做对应的设置。

• 为什么我们一般情况下感受不到A、B的差异

这是因为，网络图片也好、本地图片也好，像素都不会太大，以像素类型为RGB_8888为例，一个1920*1080的图片，在内存占据内存为1920*1080*4Byte = 829440Byte = 7.9M。

此时设置宽、高（正常也就设置个几十dp）与不设置宽高，区别并不大。

• 崩溃来了

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04-27 17:39:53.154 31269-31269/? E/art: Throwing OutOfMemoryError "Failed to allocate a 227278860 byte allocation with 1048576 free bytes and 126MB until OOM"

• 为什么崩溃？

因为本地的一张图片大小虽然为5.48M，像素为width = 4896 height = 6528，但是在内存占据大小为 4896 * 6528 * 4 = 127844352byte = 120M。这个内存足以使官网app在本来使用内存就高的情况下闪退。

看一下加载这个本地图片时的内存情况，从 320M 到 548M，飙升228M（还有后台事件带来内存波动，引起闪退的根本原因是Graphics的内存飙升）。

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• 怎么解决崩溃？

想办法去掉simpleTarget的B定义方法

如果你不知道需要现实的资源宽高是多少，设置下面这个参数，这样就以当前屏幕宽、高作为最高显示像素，downsample设置为DownsampleStrategy.AT_MOST。

这个表示：

当你的资源原始尺寸大于width * height(屏幕宽、高像素)时，以width * height为准。

当你的资源原始尺寸小于width * height时，以原始尺寸为准。

width * height作为图片保存到内存时的最大像素值。

闪退问题同样解决，此时内存使用情况从 290M 到 340M，增加50M（还有后台事件带来内存波动）。

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六、总结

1. 不同分辨率的静态资源图片放在不同的文件夹下面，不要随便放，会引起内存的异常。
2. 网络加载框架Glide等，最好根据屏幕宽、高设置需要加载的图片宽、高，不要使用图片原始大小加载，否则容易出现崩溃。

其他：如果你有兴趣，可以验证 Android 8.0以下图片内存占用情况，会发现不一样的天地。

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