1. 认识Bitmap

Bitmap是一个final类，因此不能被继承。Bitmap只有一个构造方法，且该构造方法是没有任何访问权限修饰符修饰，也就是说该构造方法是friendly，但是谷歌称Bitmap的构造方法是private（私有的），感觉有点不严谨。不管怎样，一般情况下，我们不能通过构造方法直接新建一个Bitmap对象。
Bitmap是Android系统中的图像处理中最重要类之一。Bitmap可以获取图像文件信息，对图像进行剪切、旋转、缩放，压缩等操作，并可以以指定格式保存图像文件。

2. 创建Bitmap对象

既然不能直接通过构造方法创建Bitmap，那怎样才能创建Bitmap对象。通常我们可以利用Bitmap的静态方法createBitmap()和BitmapFactory的decode系列静态方法创建Bitmap对象。

• Bitmap的静态方法createBitmap()
  

• BitmapFactory的decode系列静态方法
  

2.1. 流——BitmapFactory.decodeStream()

(1) 文件流

FileInputStream fis = new FileInputStream("/sdcard/test.png"); 
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeStream(fis);

(2) 以ResourceStream的方式代替R文件

Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeStream(
    getClass().getResourceAsStream(“/res/drawable/test.png”));

(3) 以文件流+ R文件 的方式

InputStream in = getResources().openRawResource(R.drawable. test );
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(in);

(4) 图片放在src目录下

String path = "com/xiangmu/test.png"; //图片存放的路径
InputStream in = getClassLoader().getResourceAsStream(path); //得到图片流
Bitmap imageBitmap3 = BitmapFactory.decodeStream(in);

(5) 图片放在 Assets目录

InputStream in = getResources().getAssets().open(fileName);
Bitmap imageBitmap4 = BitmapFactory.decodeStream(in);

2.2. 文件路径——BitmapFactory.decodeFile()

Bitmap imageBitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);// (path 是图片的路径，跟目录是/sdcard)

支持的文件格式：

2.3. 资源ID——BitmapFactory.decodeResource()

(1) 以R文件的方式

// 假设 res/drawable下有 test.jpg文件
Bitmap bitmap =BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);

(2) 获取制定packageName的资源文件

ApplicationInfo appInfo = getApplicationInfo();
//得到该图片的id(name 是该图片的名字，"drawable" 是该图片存放的目录，appInfo.packageName是应用程序的包)
int resID = getResources().getIdentifier(fileName, "drawable", appInfo.packageName);
Bitmap imageBitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), resID);

2.4. 字节数组——BitmapFactory.decodeByteArray()

(1) bmp格式的数组

byte[] bmpBytes = readFileToByteArray(bmpPath);// bmp文件格式
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(bmpBytes, 0, bmpBytes.length);

(2) yuv-nv21/jpg格式的数组

//data可以是jpg格式的数组
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
//yuv格式的byte[]转换成bitmap
public static Bitmap nv21ToBitmap(byte[] nv21, int width, int height) {   
    Bitmap bitmap = null;
    try {
        YuvImage image = new YuvImage(nv21, ImageFormat.NV21, width, height, null);
        ByteArrayOutputStream stream = new ByteArrayOutputStream();
        image.compressToJpeg(new Rect(0, 0, width, height), 80, stream);
        bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(stream.toByteArray(), 0, stream.size());
        stream.close();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return bitmap;
}

2.5. 从bitmapDrawable获取——bitmapDrawable.getBitmap()

InputStream in = getResources().openRawResource(R.drawable. test );
BitmapDrawable bitmapDrawable = new BitmapDrawable(in);
Bitmap bitmap = bitmapDrawable.getBitmap();

注意： openRawResource可以打开 drawable, sound, 和raw资源，但不能是string和color。

2.6. Bitmap.createBitmap()

(1) RGB888格式的数组

//24位RGB转Bitmap
public static Bitmap rgb888ToBitmap(byte[] data, int width, int height)
{
    byte[] Bits = new byte[data.length * 4]; //RGBA 数组
    // data.length / 3 表示 3位为一组
    for (int i = 0; i < data.length / 3; i++)
    {
        // 原理：24位是有彩色的，所以要复制3位，最后一位Alpha = 0xff;
        Bits[i * 4] = data[i * 3];
        Bits[i * 4 + 1] = data[i * 3 + 1];
        Bits[i * 4 + 2] = data[i * 3 + 2];
        Bits[i * 4 + 3] = -1;
    }
    // Bitmap.Config.ARGB_8888 表示：图像模式为8位
    Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    bmp.copyPixelsFromBuffer(ByteBuffer.wrap(Bits));
    return bmp;
}

//先转成int再转成bitmap，会稍微快几个ms
public static Bitmap rgb888ToBitmap(byte[] data, int width, int height)
    {
        int[] iData = new int[data.length/3]; //RGBA 数组
        // data.length / 3 表示 3位为一组
        for (int i = 0; i < data.length / 3; i++)
        {
            // 原理：24位是有彩色的，所以要复制3位，最后一位Alpha = 0xff;
            iData[i] = (((int)data[i*3]) << 16) + (((int)data[i*3+1]) << 8) + data[i*3+2] + 0xff000000;
        }
        // Bitmap.Config.ARGB_8888 表示：图像模式为8位
        return Bitmap.createBitmap(iData, width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    }

(2) 8位灰度数组

public static Bitmap byteToBitmap(byte[] values, int width, int height) {    
    //使用8位来保存图片
    Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    int[] pixels = new int[width * height];
    for (int i = 0; i < values.length; i++) {
        //关键代码，生成灰度图，灰度图的argb格式就是0xff开头，后面rgb数值全一样，0xff131313
        pixels[i] = values[i] * 256 * 256 + values[i] * 256 + values[i] + 0xFF000000;
    }
    bitmap.setPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
    return bitmap;
}

//方式二：
public static Bitmap byteToBitmap(byte[] data, int width, int height) {
    byte[] Bits = new byte[data.length * 4]; //RGBA 数组
    // 原理：4个字节表示一个灰度，则RGB  = 灰度值，最后一个Alpha = 0xff;
    for (int i = 0; i < data.length; i++) {		
        Bits[i * 4] = Bits[i * 4 + 1] = Bits[i * 4 + 2] = data[i];
        Bits[i * 4 + 3] = -1; //0xff
    }
    // Bitmap.Config.ARGB_8888 表示：图像模式为8位
    Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    bmp.copyPixelsFromBuffer(ByteBuffer.wrap(Bits));
    return bmp;
}

2.7. Bitmap资源回收

if (bitmap!=null&&!bitmap.isRecycle()) {
    bitmap.recycle();  
    bitmap= null;
    system.gc(); 
}

3. Bitmap的颜色配置信息与压缩方式信息

Bitmap中有两个内部枚举类：Config和CompressFormat，Config是用来设置颜色配置信息的，CompressFormat是用来设置压缩方式的。

• Config
  

  解析：

  • Bitmap.Config.ALPHA_8：颜色信息只由透明度组成，占8位。
  • Bitmap.Config.ARGB_4444：颜色信息由透明度与R（Red），G（Green），B（Blue）四部分组成，每个部分都占4位，总共占16位。
  • Bitmap.Config.ARGB_8888：颜色信息由透明度与R（Red），G（Green），B（Blue）四部分组成，每个部分都占8位，总共占32位。是Bitmap默认的颜色配置信息，也是最占空间的一种配置。
  • Bitmap.Config.RGB_565：颜色信息由R（Red），G（Green），B（Blue）三部分组成，R占5位，G占6位，B占5位，总共占16位。

通常我们优化Bitmap时，当需要做性能优化或者防止OOM（Out Of Memory），我们通常会使用Bitmap.Config.RGB_565这个配置，因为Bitmap.Config.ALPHA_8只有透明度，显示一般图片没有意义，Bitmap.Config.ARGB_4444显示图片不清楚，Bitmap.Config.ARGB_8888占用内存最多。

• CompressFormat
  

  解析：

  • Bitmap.CompressFormat.JPEG：表示以JPEG压缩算法进行图像压缩，压缩后的格式可以是".jpg"或者".jpeg"，是一种有损压缩。
  • Bitmap.CompressFormat.PNG：表示以PNG压缩算法进行图像压缩，压缩后的格式可以是".png"，是一种无损压缩。
  • Bitmap.CompressFormat.WEBP：表示以WebP压缩算法进行图像压缩，压缩后的格式可以是".webp"，是一种有损压缩，质量相同的情况下，WebP格式图像的体积要比JPEG格式图像小40%。美中不足的是，WebP格式图像的编码时间“比JPEG格式图像长8倍”。

4. Bitmap对图像进行操作

4.1. Bitmap裁剪图像

Bitmap裁剪图像有两种方式：

• Bitmap.createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)

根据源Bitmap对象source，创建出source对象裁剪后的图像的Bitmap。x,y分别代表裁剪时，x轴和y轴的第一个像素，width，height分别表示裁剪后的图像的宽度和高度。
注意：x+width要小于等于source的宽度，y+height要小于等于source的高度。

• Bitmap.createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height,Matrix m, boolean filter)

这个方法只比上面的方法多了m和filter这两个参数，m是一个Matrix（矩阵）对象，可以进行缩放，旋转，移动等动作，filter为true时表示source会被过滤，仅仅当m操作不仅包含移动操作，还包含别的操作时才适用。其实上面的方法本质上就是调用这个方法而已。

public static Bitmap createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height) {
    return createBitmap(source, x, y, width, height, null, false);
}  

4.2. Bitmap缩放，旋转，移动图像

Bitmap缩放，旋转，移动，倾斜图像其实就是通过Bitmap.createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height,Matrix m, boolean filter)方法实现的，只是在实现这些功能的同时还可以实现图像的裁剪。

// 定义矩阵对象  
Matrix matrix = new Matrix();  
// 缩放图像  
matrix.postScale(0.8f, 0.9f);  
// 按中心点镜像垂直翻转
matrix.postScale(1, -1, x/2, y/2);  
// 按中心点镜像水平翻转
matrix.postScale(-1, 1, x/2, y/2);
// 向左旋转（逆时针旋转）45度，参数为正则向右旋转（顺时针旋转） 
matrix.postRotate(-45);  
// 按中心点顺时针旋转90度 
matrix.postRotate(90, x/2, y/2); 
//移动图像
//matrix.postTranslate(100,80);
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(source, 0, 0, source.getWidth(), source.getHeight(), matrix, true);    

Matrix的postScale和postRotate方法还有多带两个参数的重载方法postScale(float sx, float sy, float px, float py)和postRotate(float degrees, float px, float py)，后两个参数px和py都表示以该点为中心进行操作。
注意：虽然Matrix还可以调用postSkew方法进行倾斜操作，但是却不可以在此时创建Bitmap时使用。

4.3. Bitmap保存图像与释放资源

bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.feng);
File file=new File(getFilesDir(),"lavor.jpg");
if(file.exists()){
    file.delete();
}
try {
    FileOutputStream outputStream=new FileOutputStream(file);
    bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG,90,outputStream);
    outputStream.flush();
    outputStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
bitmap.recycle();//释放bitmap的资源，这是一个不可逆转的操作

4.4. Bitmap获取rgb格式数组

//从bitmap中获取rgb格式的数组
byte[] getByteFromBitmap(Bitmap bitmap){
    int width = bitmap.getWidth();
    int height = bitmap.getHeight();
    int[] pixels = new int[width * height];
    bitmap.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height);
    byte[] pixelsBytes = getRgbFromPixels(pixels);
    bitmap.recycle();
    return pixelsBytes;
}
byte[] getRgbFromPixels(int[] vArr) {
    byte[] bytes = new byte[vArr.length*3];
    for (int i = 0;i<vArr.length;i++){
        int accum = vArr[i];
        bytes[i*3] = (byte)((accum>>16) & 0xFF);
        bytes[i*3+1] = (byte)((accum>>8) & 0xFF);
        bytes[i*3+2] = (byte)(accum & 0xFF);
//      bytes[i*4+3] = (byte)((accum>>24) & 0xFF);
    }
    return bytes;
}

5. BitmapFactory通过BitmapFactory.Options对图像进行操作

BitmapFactory是通过BitmapFactory.Options对图像进行操作的，然后将操作后的图像生成Bitmap对象或者将操作后的图像用已经存在的Bitmap保存，当不能用之保存时会返回null。
BitmapFactory.Options中常用的字段有：

• inBitmap：如果设置将会将生成的图像内容加载到该Bitmap对象中。
• inDensity：给Bitmap对象设置的密度，如果inScaled为true（这是默认的），而若inDensity与inTargetDensity不匹配，那么就会在Bitmap对象返回前将其缩放到匹配inTargetDensity。
• inDither：是否对图像进行抖动处理，默认值是false。
• inJustDecodeBounds：如果设置成true，表示获取Bitmap对象信息，但是不将其像素加载到内存，不会真的返回一个Bitmap给你，它仅仅会把它的宽，高取回来给你，这样就不会占用太多的内存，也就不会那么频繁的发生OOM。设置为false，BitmapFactory返回bitmap。
• inMutable：如果设为true，将返回一个mutable的bitmap，可用于修改BitmapFactory加载而来的bitmap。
• inPreferredConfig：Bitmap对象颜色配置信息，默认是Bitmap.Config.ARGB_8888。
  • ALPHA_8：每个像素用占8位，存储的是图像的透明值，占1个字节；
  • RGB_565：每个像素用占16位，分别为5-R，6-G，5-B通道，占2个字节；
  • ARGB-4444：每个像素占16位，即每个通道用4位表示，占2个字节；
  • ARGB_8888：每个像素占32位，每个通道用8位表示，占4个字节。
• inSampleSize：获取采样率，设置的值大于1时，图像高、宽分别以2的inSampleSize次方分之一缩小；
  设置的值小于等于1时，图像高、宽不变。用于对图像进行压缩，设置的值为2的整数次幂或者接近2的整数次幂，当次设置为2时，宽和高为都原来的1/2，图像所占空间为原来的1/4。
• inScaled：设置是否缩放位图。
• inTargetDensity：绘制到目标Bitmap上的密度。
• outHeight：Bitmap对象的高度。
• outWidth：Bitmap对象的宽度。

BitmapFactory.Options的作用：
(1).防止内存溢出；
(2).节省内存开销；
(3).系统更流畅；

6. 使用Bitmap时防止OOM的有效方法

6.1. 高效压缩图片

/**
     * 谷歌推荐使用方法，从资源中加载图像，并高效压缩，有效降低OOM的概率
     * @param res 资源
     * @param resId 图像资源的资源id
     * @param reqWidth 要求图像压缩后的宽度
     * @param reqHeight 要求图像压缩后的高度
     * @return
     */
public Bitmap decodeSampledBitmapFromResource(Resources res, int resId, 
                                              int reqWidth, int reqHeight) {
    // 设置inJustDecodeBounds = true ,表示获取图像信息，但是不将图像的像素加入内存
    final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
    options.inJustDecodeBounds = true;
    BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);

    // 调用方法计算合适的 inSampleSize
    options.inSampleSize = calculateInSampleSize(options, reqWidth,reqHeight);

    // inJustDecodeBounds 置为 false 真正开始加载图片
    options.inJustDecodeBounds = false;
    //将options.inPreferredConfig改成Bitmap.Config.RGB_565，
    // 是默认情况Bitmap.Config.ARGB_8888占用内存的一般
    options.inPreferredConfig= Bitmap.Config.RGB_565;
    return BitmapFactory.decodeResource(res, resId, options);
}

// 计算 BitmapFactpry 的 inSimpleSize的值的方法
public int calculateInSampleSize(BitmapFactory.Options options, 
                                 int reqWidth, int reqHeight) {
    if (reqWidth == 0 || reqHeight == 0) {
        return 1;
    }

    // 获取图片原生的宽和高
    final int height = options.outHeight;
    final int width = options.outWidth;
    Log.d(TAG, "origin, w= " + width + " h=" + height);
    int inSampleSize = 1;

    // 如果原生的宽高大于请求的宽高,那么将原生的宽和高都置为原来的一半
    if (height > reqHeight || width > reqWidth) {
        final int halfHeight = height / 2;
        final int halfWidth = width / 2;

        // 主要计算逻辑
        // Calculate the largest inSampleSize value that is a power of 2 and
        // keeps both
        // height and width larger than the requested height and width.
        while ((halfHeight / inSampleSize) >= reqHeight 
               && (halfWidth / inSampleSize) >= reqWidth) {
            inSampleSize *= 2;
        }
    }

    Log.d(TAG, "sampleSize:" + inSampleSize);
    return inSampleSize;
}  

6.2. 使用缓存

常用的缓存有内存缓存LruCache和磁盘缓存DiskLruCache。