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屏幕适配那些事（02）Android逻辑像素刨根问底

屏幕适配是一个老生常谈的问题了，我用这三篇博客和大家讨论点屏幕适配相关的干货。

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iOS的屏幕规格可以列举处理，iPhone4及更新的设备，只有4种规格，他们的逻辑分辨率像也是固定的。Android这边就比较复杂了，理论上可以出现无数种逻辑分辨率。Android的逻辑分辨率可以通过三个步骤推导得到：

以Nexus 5为例：

你可能会问，按照上面的推导，屏幕像素密度越低（像素分辨率相同，尺寸越大），逻辑分辨率应该越高。但是上一节讨论中，为什么说“三星S7和三星S7 edge，屏幕尺寸分别为5.1和5.5英寸，但是他们显示的内容是一样多的（逻辑分辨率一致）”？

是的，显然S7和S7 edge的屏幕像素密度是不同的（尺寸不同但是像素分辨率一致），但是为什么逻辑像素密度会一样呢？下面进行解释：

Android SDK 中：

我们可以总结出一个结论：Android设备，虽然屏幕分辨率不同，但是通常相同大小屏幕的设备具有相同的逻辑分辨率。

有什么指导意义呢？Android设备虽然有数不清的屏幕规格，但是逻辑分辨率的规格就没有那么多啦，而且可以方便的找到几个参考值：360×640（大部分720P及以上手机屏幕）、411×731（部分2K屏幕）等，基准设计稿就可以参考这些值啦。

下一篇文章给出一点我对屏幕适配的建议。

Android机型适配总结

分辨率对应DPI

ldpi QVGA (240×320)

mdpi HVGA (320×480)

hdpi WVGA (480×800),FWVGA (480×854)

xhdpi 720P（1280*720）

xxhdpi 1080p（1920*1080 ）

xxxhdpi 4K（3840×2160）

机型适配方面常规处理方法：

1、开发之前UI给出不同尺寸标准的多套素材，一般情况下给出：hdpi、xhdpi、xxxhdpi 三种尺寸类型的素材。

2、特殊类型图片使用Android Studio内置draw9path工具进行制作，例如聊天界面中内容背景图片。

3、布局编写时尽量使用 Linearlayout 与 RelativeLayout，LinearLayout内部可以使用weight（权重）属性将子控件的尺寸按比例进行设置。RelativeLayout 内部可以使用layout_align...(相对于xxx)属性将子控件的尺寸相对于父控件或相对于其他子控件进行设置。

4、设置尺寸的时候长度单位布局使用 dp 字符使用 sp。其实字体大小的尺寸使用 dp 也可以，但是sp的情况下用户使用系统设置字体大小的时候可以改变控件中字体的大小，但是使用dp设置的字体就不会产生变化。

5、针对每一个屏幕的尺寸生成一套px与dp的转换方案，详情见博客： Android机型适配方案。

6、google推出了一个百分比布局库，可以使用百分比的方式进行布局尺寸的设置，详情见博客： Android百分比布局库（percent-support-lib）解析与扩展

7、利用自定义View的方式去解决，其实原理也是，在绘制View的时候，获取屏幕的尺寸然后按照一定的比例去设置控件的尺寸

还有一些琐碎知识点需要了解并记住：

1. px (pixels)像素：

一个像素通常被视为图像的最小的完整采样，这个用的比较多,特别是web开发,页面基本都是使用像素作为单位的.

2.dp：

这个是最常用但也最难理解的尺寸单位。它与“像素密度”密切相关，所以首先我们解释一下什么是像素密度。假设有一部手机，屏幕的物理尺寸为1.5英寸x2英寸，屏幕分辨率为240x320，则我们可以计算出在这部手机的屏幕上，每英寸包含的像素点的数量为240/1.5=160dpi（横向）或320/2=160dpi（纵向），160dpi就是这部手机的像素密度，像素密度的单位dpi是Dots Per Inch的缩写，即每英寸像素数量。横向和纵向的这个值都是相同的，原因是大部分手机屏幕使用正方形的像素点。

不同的手机/平板可能具有不同的像素密度，例如同为4寸手机，有480x320分辨率的也有800x480分辨率的，前者的像素密度就比较低。Android系统定义了四种像素密度：低（120dpi）、中（160dpi）、高（240dpi）和超高（320dpi），它们对应的dp到px的系数分别为0.75、1、1.5和2，这个系数乘以dp长度就是像素数。例如界面上有一个长度为“80dp”的图片，那么它在240dpi的手机上实际显示为80x1.5=120px，在320dpi的手机上实际显示为80x2=160px。如果你拿这两部手机放在一起对比，会发现这个图片的物理尺寸“差不多”。

3.dip：

与dp完全相同，只是名字不同而已。在早期的Android版本里多使用dip，后来为了与sp统一就建议使用dp这个名字了。

4.sp：

与缩放无关的抽象像素（Scale-independent Pixel）。sp和dp很类似但唯一的区别是，Android系统允许用户自定义文字尺寸大小（小、正常、大、超大等等），当文字尺寸是“正常”时1sp=1dp=0.00625英寸，而当文字尺寸是“大”或“超大”时，1sp1dp=0.00625英寸。类似我们在windows里调整字体尺寸以后的效果——窗口大小不变，只有文字大小改变。

还有一些详细的情况需要了解，都在这个博客里：点击进入

Android 屏幕分辨率适配

Android屏幕分辨率千奇百怪，怎么让app在不同的分辨率的设备上“看起来一样”呢？

你也许还有以下疑惑：

这篇文章将会针对以上问题一一解答。

Pixels 我们看到屏幕上的图像由一个个像素组成，像素里包含色彩信息。

如常说的手机分辨率：1080 x 1920 指的是手机宽度可展示1080像素，高度可展示1920像素。

Pixels Per Inch 每英寸长度所具有的像素个数，单位面积内像素越多，图像显示越清晰。

ppi一般用在显示器、手机、平板等描述屏幕精细度。

Dots Per Inch 每英寸长度所具有的点数。

dpi一般用来描述打印（书本、杂志、电报）的精细度

density-independent pixels (device-independent pixels 我查了一下，官网更多时候使用前者，有的时候也显示后者），dip是缩写，也可以更简单些称作dp。该单位的目的是屏蔽不同设备密度差异，后面细说。

Scalable pixels 用于设置字体，在用户更改字体大小时候会适配。

澄清了基本概念，我们现在从一个例子开始说明以上单位之间的区别与联系。

布局文件里有个View，长宽都是200px，分别在分辨率为480(宽)x800(高）简称A设备、1080(宽)x1920(高）简称B设备，效果如下:

左边是A设备，右边是B设备。问题出来了，同样长宽都是200px，为啥A设备显示很大，B设备显示很小呢？你可能会说B设备的横向分辨率1080比A设备的480大，所以在B设备上看起来比较小。来看看A、B设备横向到底是多少英寸，怎么来计算呢？这时候就需要用到ppi了，既然知道横向的像素点个数，也知道每英寸能容纳的像素点，当然可以得知横向的尺寸了。

其中一种方式获取DisplayMetrics对象：

A设备宽度尺寸：480(px)/240(ppi)=2inch

B设备宽度尺寸：1080(px)/420(ppi)=2.5inch

可以看出，A、B设备尺寸差别不大。A设备ppi=240 B设备ppi=420，明显地看出B设备单位长度上比A设备能够容纳更多的像素，因此同样的200px，B设备只需要较小的尺寸就能够显示，因此在B设备上的view看起来比A设备小很多。

知道了问题的原因，然而显示的效果却不能接受。

我们总不能自己判断每个设备的ppi，然后计算实际需要多少像素，再动态设置view的大小吧，那layout里的静态布局大小就无法动态更改适应了。想当然的能有一个统一的地方替我们转换，没错！Android系统已经帮我们实现了转换。接下来就是dpi、dp出场了。

Android系统使用dpi来描述屏幕的密度，使用dp来描述密度与像素的关系。

A设备dpi=240

B设备dpi=420

Android系统最终识别的单位是px，怎么将dpi和px关联起来呢？，答案是dp。

Android规定当dpi=160时，1dp=1px，当dpi=240时，1dp=1.5px，依此类推，并且给各个范围的dpi取了简易的名字加以直观的识别，如120dpi=160，称作为mdpi，120dpi=240 称作hdpi，最终形成如下规则：

现在知道了dp能够在不同dpi设备上对应不同px，相当于中间转换层，我们只需要将view长宽单位设置为合适的dp，就无需关注设备之间密度差异，系统会帮我们完成dp-px转换。将我们之前的例子稍微更改，再看看效果验证一下：

通过上面对dp的了解，我们知道在设定view大小、间距时使用dp能最大限度地屏蔽设备密度之间的差异。可能你就会问了，那bitmap展示的时候如何适配不同密度的设备呢？

自定义view从磁盘上加载一张图片，并将之显示在view上，view的大小决定于bitmap大小。依旧以上述A、B设备为例，展示结果如下：

左边是A设备，右边是B设备。

明显地看出，在A设备显示比B设备大很多，实际上和我们之前用px来描述view的大小原理是一样的，bitmap的宽、高都是px在描述，而bitmap决定了view的宽、高，最终导致A设备和B设备上的view大小（宽、高像素）是一样的，而它们屏幕密度又不相同，因此产生了差异。

那不会每次都需要我们自己根据屏幕密度来转换bitmap大小吧？幸运的是，Android已经为我们考虑到了。

生成不同密度的目录有什么作用？

A设备dpi=240，根据dpi范围，属于hdpi

B设备dpi=420，根据dpi范围，属于xxhdpi

图片原始尺寸：photo1.jpg(宽高 172px-172px)

当我们想要在不同密度设备上显示同一张图片并且想要“看起来一样大时”。假设设计的时候以hdpi为准，放置photo1.jpg为172*172，那么根据计算规则在xxhdpi上需要设置photo1.jpg为:

现在hdpi和xxhdpi目录下分别存放了同名图片：photo1.jpg，只是大小不同。当程序运行的时候：

来看看效果：

左边A设备，右边B设备

针对不同的密度设计不同的图片大小，最大限度保证了同一图片在不同密度设备上表现“看起来差不多大”。

来看看A、B设备上图片占内存大小：

说明在B设备上显示photo1.jpg需要更多的内存。

上边只是列举了hdpi、xxhdipi，同理对于mdpi、xhdpi、xxxhdpi根据规则放入相应大小的图片，程序会根据不同的设备密度从对应的mipmap文件夹下加载资源。如此一来，我们无需关注bitmap在不同密度设备上显示问题了。

在mipmap各个文件夹下都放置同一套资源的不同尺寸文件似乎有点太占apk大小，能否只放某个密度下图片，其余的靠系统自己适配呢？

现在只保留hdpi下的photo1.jpg图片，看看在A、B设备上运行情况如何：

看起来和上张图差不多，说明系统会帮我们适配B设备上的图片。

再来看看A、B设备上图片占内存大小：

先看A设备：

对比photo1.jpg 分别放在hdpi、xxhdpi和只放在hdpi下可以看出：B设备上图片所占内存变小了。为什么呢？接下来从源码里寻找答案。

A、B设备同样加载hdpi/photo1.jpg，返回的bitmap大小不相同，我们从这方法开始一探究竟。

上面涉及到的关键点是density，分别是TypedValue的density和Options的density。

先来看看TypedValue density:

再来看看Options density

现在分析B设备加载hdpi/photo1.jpg如何做的:

和我们之前调试的结果一致。

B设备是怎么决定使用hdpi下的图片资源呢？

根据实验（尝试找了源码，没怎么看懂，因此只是做了实验，可能在不同密度设备上找寻规则不一样）：B设备先找属于自己密度范围文件夹下的图片，B设备属于xxhdpi，先查看xxhdpi有没有photo1.jpg，如果没有则往更高的密度找，比它高的密度是xxxhdpi，还是没有，则往低密度找，找xhdpi，没有再找hdpi，找到了则返回构造好的TypedValue，剩下的就是我们前面分析的。

既然我们只想放某个密度下的一份切图，该放哪个密度下呢？从系统寻找规则看，更推荐放置在更高密度下的，因为如果放在低密度下，那么当运行在高密度设备上时，图片会进行放大，可能导致不清晰。我一般习惯放在xxhdpi下。

Android Studio默认创建了不同密度的mipmap文件夹，默认放置了ic_launcher.png。我们普通的切图该放drawable还是mipmap下呢？对于这个问题网上也是众说纷纭，实际上对于我们来说，关注的重点是图片放在drawable或者mipmap，加载出来bitmap是否有差异，如果没有差异放在哪就看习惯了。通过实践，普通的切图放drawable和mipmap下加载出来的bitmap是没有差异的，只不过用drawable的话需要自己创建不同密度的文件夹。我习惯于放在drawable下(启动图标logo还是放在mipmap下）。

前边 [注1] 留了个问题，我们使用dp来表示view的大小了，为啥两个看起来还是有些差距？下面我们更加直观地看一个例子。

A设备dpi=240 密度1.5 分辨率(宽高px)：480 * 800

B设备dpi=420 密度2.625 分辨率(宽高px)：1080 * 1794

换算成dp

A设备分辨率：320dp * 533dp

B设备分辨率：411dp * 683dp

依旧是上边的例子：

将view宽高分别设置为320dp，看看效果：

左边A设备，右边B设备

可以看出同样的320dp大小，A设备铺满了屏幕，而B设备没有。这效果显然是不能接受的，Android考虑到不同设备宽高不同，推出了"宽高限定符"。以A、B设备为例：

在res文件夹下创建文件夹：

假设设计师出图是按照800x480，那么我们创建dimen文件的时候

该文件放在values-800x480文件夹下。

根据分辨率比例算出1794x1080的dimen值

这样子，A、B设备加载资源的时候使用对应分辨率限定符下的px，如果找不到再找默认值，可以在一定程度上解决屏幕宽高碎片化适配问题。

但是这样子的限定比较严格，需要测试各种分辨率，后来Android又推出了"smallest-width"简称最小宽度限制。

A设备宽320dp

B设备宽411dp

假设设计师切图标准屏幕宽是320dp(A设备），那么可以定义如下dimen.xml文件

该文件放在values-sw320dp文件夹下

根据规则，计算B设备dimen.xml

现在我们继续来看之前的view

通过对dimen引用，A设备寻找和自己宽度一样的dimen文件，找到values-sw320dp，dp320=320dp。B设备寻找和自己宽度一样的dimen文件，找到values-sw411dp，dp320=410dp。这样子同样的dp320，得出不同的值，就适配了屏幕宽度不同的问题。

看看效果：

这次B设备也铺满了屏宽。

综上，为了适配不同屏幕大小，推荐使用dp+smallest-width。

获取设备dpi最终都是从这方法获取的，实际上就是读取系统的配置文件。因此我们也可以通过adb shell 获取：

可以看出dpi是系统配置好的，当然有些手机是可以设置分辨率的，设置之后我们查看分辨率：

分辨率变低了，dpi也变小了。

Android中分辨率，DPI，DP与PX对应关系

分辨率就是手机屏幕的像素点数。一般为屏幕的“宽×高”，例如分辨率有720×1280的手机设备，表示此屏幕在宽度方向有720个像素点，在高度方向有1280个像素点。

按屏幕对角测量的实际物理尺寸。为简便起见，Android 将所有实际屏幕尺寸分组为四种通用尺寸：小、正常、大和超大，以英寸（inch）为单位。例如有个5寸的手机设备，是指对角线的尺寸，5寸×2.54厘米/寸=12.7厘米。

就是每英寸的像素点数，数值越高当然显示越清晰，通常与“正常”或“高”密度屏幕相比，“低”密度屏幕在给定物理区域的像素较少。

在定义 UI 布局时应使用的虚拟像素单位，用于以密度无关方式表示布局维度或位置。

密度无关像素等于 160 dpi 屏幕上的一个物理像素，这是系统为“中”密度屏幕假设的基线密度。在运行时，系统根据使用中屏幕的实际密度按需要以透明方式处理 dp 单位的任何缩放。dp 单位转换为屏幕像素很简单： px = dp * (dpi / 160)。例如，在 240 dpi 屏幕上，1 dp 等于 1.5 物理像素。在定义应用的 UI 时应始终使用 dp 单位，以确保在不同密度的屏幕上正常显示 UI。

大多数情况下，确保应用中的屏幕独立性很简单，只需以适当的密度独立像素（ dp 单位）或 "wrap_content" 指定所有布局尺寸值。系统然后根据适用于当前屏幕密度的缩放比例适当地缩放位图可绘制对象，以适当的大小显示。

如上表所示，现在我们在mdpi下设计了一个48x48的应用图标，那么在ldip下大小缩小0.75倍为36x36，在hdip下放大1.5倍为72x72，在xhdpi下放大2倍为96x96，在xxhdpi下放大3倍为144x144，在xxxhdpi下放大4倍为192x192.

android对于不同dpi设备提供了5个目录存放图片，使开发人员根据实际需要对图片适配。一般情况需要UI根据一种DPI密度、或分辨率的设备设计UI，根据不同dpi的比例出图，一般需要xhdpi、xxhdpi两套图，即2x、3x图。

计算相关公式：

px = dpValue * density + 0.5f;

dp = pxValue / density + 0.5f;

Android的基本数据单位

1.在Android里边设置控件的大小一般用dp，字体用sp，当然字体大小也可以用dp来表示，不过这样APP中的字体大小就不会随着系统设置的字体大小而改变了。

2.dp不会随着手机系统的不一样，而改变。

3.Android还有一个数据单位是px（像素），在layoutparams里边设置的变量都是已px来定义的。

4.像素会随着屏幕密度的改变而有不同的显示效果，所以要想在不同的系统、机型中拥有相同的大小，就需要px与dp之间的转化，dp*系统像素密度就是px。