最近遇到了一系列的屏幕适配问题, 以及屏幕画图像素密度相关的问题, 索性在这里全部总结下;

1. 名词解析

在之前写过的 AndroidUI设计之 布局管理器 - 详细解析布局实现 中的 第七 小节已经说明了一部分;

(1) 通用名词

屏幕尺寸(screen size): 按照屏幕的对角线测量的实际大小;
--屏幕尺寸分类: 屏幕尺寸分为 小(small), 普通(normal), 大(large), 超大(extra large) 四种;
--自动渲染 : Android SDK根据屏幕实际尺寸, 选择一种方式(四选一)对布局进行渲染, 这是人为不可控的, 对程序员透明;

屏幕尺寸界线 : 屏幕的尺寸是按照dp计算的, dp越大, 尺寸越大;
--small(小屏) : 最少 320dp * 426dp;
--normal(普通) : 最少 320dp * 470dp;
--large(大屏) : 最少 480dp * 640dp;
--xlarge(超大) : 最少 720dp * 960dp;


屏幕长宽比(aspect ratio) : 手机屏幕物理宽度和物理高度比例关系, 程序中可以为指定长宽比屏幕提供布局资源;


屏幕分辨率(resolution) : 屏幕上显示的物理像素总和, 如 320 * 480;
--注意 : 分辨率不等于屏幕宽高比, 在Android程序中尽量避免直接使用px;


像素(px) : 实际的分辨率, 例如在 320 * 480分辨率手机上, 320 和 480 就是像素点;

分辨率(px)与设备独立像素(dip)比较: dip越大, 屏幕的尺寸越大, 分辨率越高, 越清晰, 屏幕大分辨率不一定大, 如电脑;

(2) Android设备相关名词


密度(density) : 在物理宽高范围内显示的像素数量, 同样屏幕大小的手机, 低密度显示的像素点少, 高密度显示的像素点多;
-- 资源分类 :固定像素宽高的UI资源(图片资源的宽高是按照像素确定的), 在低密度显得很大, 在高密度显示的很小, 因此为了使UI组件显示大致统一(不是绝对), 美工需要一种资源设置成4份不同像素的资源, 放到对应目录中去;


设备独立像素(dip/dp) : 该像素与设备硬件有关, 不同的设备显示效果不同, 与 实际密度 和 像素 无关;
-- 密度(dpi)无关 : 密度是每英寸包含像素个数, dip是基于屏幕物理密度的抽象单位;
-- dip与px等效情况 : 在密度为160dip的屏幕上, 1dip == 1px,320*480分辨率手机 宽2英寸 高3英寸, 那么手机密度为160dpi;
-- 屏幕不变分辨率改变 : 如果上面 2 * 3 英寸屏幕不变, 分辨率改成 480 * 800 分辨率, 这时每英寸的像素数量明显增加了, 即密度增加, 为240dpi, 2英寸有480像素; 屏幕不变的前提下 , 如果在160pi下100dip像素的实际长度 与 240dip下 100dip像素的实际长度是一样的;
-- 实际尺寸计算 : view组件使用dip作为单位, 如果在160dpi下直接按照像素点画出, 如果密度不是160dpi, 那么会计算一个转换比例, 这个比例与实际尺寸相乘得到新的像素点个数;
-- 计算公式: px = dip * density / 160; 当密度为160的时候, 屏幕的 px == dip;
-- Google建议: 在布局文件设置组件属性的时候, 尽量使用dip作为单位, 字体大小统一使用 sp 作为单位;


px与dip区别: 下面的情况是以屏幕尺寸不变为前提的;
-- px绘图 : 在320像素宽的手机上, 100px的长度 是 480宽度像素手机上长度的 2/3;
-- dip绘图 : 屏幕大小不变的情况下, 100dip 在320 480 像素手机上实际尺寸长度是一样的;


px与dip, px与sp之间转化工具类 :

1. public class DisplayUtils {
   
2. 
   
3. public static int <a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>2<a title="dip" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dip</a>(float <a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>Value, float scale) {
   
4. return (int) (<a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>Value / scale + 0.5f);
   
5. }
   
6. 
   
7. public static int <a title="dip" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dip</a>2<a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>(float <a title="dip" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dip</a>Value, float scale) {
   
8. return (int) (<a title="dip" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dip</a>Value * scale + 0.5f);
   
9. }
   
10. 
    
11. public static int <a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>2sp(float <a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>Value, float fontScale) {
    
12. return (int) (<a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>Value / fontScale + 0.5f);
    
13. }
    
14. 
    
15. public static int sp2<a title="px" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">px</a>(float spValue, float fontScale) {
    
16. return (int) (spValue * fontScale + 0.5f);
    
17. }
    
18. 
    
19. }

复制代码

(3) 获取密度相关方法示例

注意 : 区分屏幕密度 和单个方向精确密度;

1. package shuliang.han.displaytest;
   
2. 
   
3. import <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>.app.Activity;
   
4. import <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>.os.Bundle;
   
5. import <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>.util.DisplayMetrics;
   
6. 
   
7. public class MainActivity extends Activity {
   
8. 
   
9. //屏幕的宽高, 单位像素
   
10. private int screenWidth;
    
11. private int screenHeight;
    
12. 
    
13. //屏幕的密度
    
14. private float density; //只有四种情况 : 0.75/ 1.0/ 1.5/ 2.0
    
15. private int densityDpi; //只有四种情况 : 120/ 160/ 240/ 320
    
16. 
    
17. //水平垂直精确密度
    
18. private float x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>; //水平方向上的准确密度, 即每英寸的像素点
    
19. private float y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>; //垂直方向上的准确密度, 即没音村的像素点
    
20. 
    
21. @Override
    
22. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    
23. super.onCreate(savedInstanceState);
    
24. setContentView(R.layout.activity_main);
    
25. 
    
26. //getPixelWindowManager();
    
27. //getPixelDisplayMetrics();
    
28. //getPixelDisplayMetricsII();
    
29. 
    
30. System.out.println("宽:" + screenWidth + ", 高:"+screenHeight);
    
31. System.out.println("密度 density:" + density + ",densityDpi:" +densityDpi);
    
32. System.out.println("精确密度 x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:" + x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a> + ", y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:" + y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>);
    
33. }
    
34. 
    
35. private void getPixelWindowManager() {
    
36. screenWidth = getWindowManager().getDefaultDisplay().getWidth();
    
37. screenHeight = getWindowManager().getDefaultDisplay().getHeight();
    
38. }
    
39. 
    
40. private void getPixelDisplayMetrics() {
    
41. DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
    
42. dm = getResources().getDisplayMetrics();
    
43. 
    
44. screenWidth = dm.widthPixels;
    
45. screenHeight = dm.heightPixels;
    
46. 
    
47. density = dm.density;
    
48. densityDpi = dm.densityDpi;
    
49. 
    
50. x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a> = dm.x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>;
    
51. y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a> = dm.y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>;
    
52. }
    
53. 
    
54. private void getPixelDisplayMetricsII() {
    
55. DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
    
56. getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
    
57. 
    
58. screenWidth = dm.widthPixels;
    
59. screenHeight = dm.heightPixels;
    
60. 
    
61. density = dm.density;
    
62. densityDpi = dm.densityDpi;
    
63. 
    
64. x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a> = dm.x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>;
    
65. y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a> = dm.y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>;
    
66. }
    
67. }

复制代码

执行 getPixelWindowManager() 方法结果:

1. 02-22 16:19:38.925: I/System.out(29606): 宽:1280, 高:752
   
2. 02-22 16:19:38.925: I/System.out(29606): 密度 density:0.0,densityDpi:0
   
3. 02-22 16:19:38.925: I/System.out(29606): 精确密度 x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:0.0, y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:0.0

复制代码

执行 getPixelDisplayMetrics() 方法结果 :

1. 02-22 16:20:40.225: I/System.out(29763): 宽:1280, 高:752
   
2. 02-22 16:20:40.225: I/System.out(29763): 密度 density:1.0,densityDpi:160
   
3. 02-22 16:20:40.225: I/System.out(29763): 精确密度 x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:149.82489, y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:150.51852

复制代码

执行 getPixelDisplayMetricsII() 方法结果 :

1. 02-22 16:21:11.230: I/System.out(29911): 宽:1280, 高:752
   
2. 02-22 16:21:11.230: I/System.out(29911): 密度 density:1.0,densityDpi:160
   
3. 02-22 16:21:11.230: I/System.out(29911): 精确密度 x<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:149.82489, y<a title="dpi" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">dpi</a>:150.51852
   
4. 
   
5. 
   
6. 
   

复制代码

2. 真实密度(像素计算)和归一化密度(物理长度计算)


px与dp换算公式 : px = dip * density / 160;

计算像素点使用的是归一化密度, 计算实际尺寸使用的是精确的物理密度;

真实密度 : 每英寸含有的像素点数, 拿我使用的三星GT-N8000为例, 水平方向上的真实密度为 每英寸149.82像素, 垂直方向上的真实密度为 每英寸150.51像素;
-- 运算不按照该方式 : 按照该密度计算 1280dp对应的是 1280 * 149.82 / 160 = 1198.4 个像素;

举例 :
给一个Textview控件设置1280dp的宽度, 然后可以看到该组件横向沾满宽度, 按照实际运算该1280dp对应的是1198个像素, 是无法占满整个屏幕的;
XML布局文件 :

1. <LinearLayout xmlns:<a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>="http://schemas.<a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>.com/apk/res/<a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>"
   
2. xmlns:tools="http://schemas.<a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>.com/tools"
   
3. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:layout_width="match_parent"
   
4. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:layout_height="match_parent"
   
5. tools:context=".MainActivity" >
   
6. 
   
7. <TextView
   
8. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:layout_width="1280dp"
   
9. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:layout_height="wrap_content"
   
10. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:background="#FF0000"
    
11. <a title="android" href="http://www.android-study.com/jiemiansheji/559.html">android</a>:text="@string/hello_world" />
    
12. 
    
13. </LinearLayout>

复制代码

归一化密度 : 在Android中从DisplayMetrics中获取的density 和 densityDpi 就是归一化密度;
-- 固定值 : 归一化的密度是有固定值的, 这个固定值是 120dpi(ldpi) , 160dpi(mdpi), 240dpi(ldpi), 320dpi(xldpi), 480dpi(xxldpi) Android中计算像素使用的密度是这五个值之一;
-- 实际尺寸不准确 : 如果想要在屏幕上划出1英寸的直线, 使用归一化密度计算这个值是错误的;

下面计算三星GT-N8000中水平方向上100dip所占有的像素个数和实际长度 :
-- 计算像素个数: 计算像素个数需要使用归一化密度, 该设备的归一化密度为 160dpi, 因此根据 px = dip * densityDpi / 160 , 进行计算, px = 100 * 160 / 160, 对应的像素个数为100px;
-- 计算实际尺寸: 按照英寸计算, 先计算出像素个数, 然后根据像素个数 和 精确物理密度 计算实际尺寸, 上面计算出了像素个数为100px, 水平方向上每英寸149.82489 个像素, 100px / 149.82489px/inch * 1inch = 0.6674inch, 因此100dpi对应的实际尺寸为 0.6674英寸;
.


3. Android中资源适配

(1) 图片资源适配

图片资源失真问题: 图片资源的大小是按照像素计算的, 在密度不同的时候显示大小也不相同, 因此会根据密度的不同制作不同像素的图片, 以避免失真;
-- 低密度手机显示 : 如果在低密度的手机上, 分辨率低, 图片占用像素个数不变, 图片会显得很大;
-- 高密度手机显示 : 如果在高密度的手机上, 分辨率高, 图片占用像素个数不变, 图片会显得很小;

根据密度选择资源 : 根据屏幕密度选择资源, 这种方式是Android默认的, 在res下有以下文件 :

-- 密度为120时 : 使用drawable-ldpi目录中的资源;
-- 密度为160时 : 使用drawable-mdpi目录中的资源;
-- 密度为240时 : 使用drawable-hdpi目录中的资源;
-- 密度为320时 : 使用drawable-xdpi目录中的资源;
-- 密度为480时 : 使用drawable-xxdpi目录中的资源;

保持图片不失真 : 从这个角度来讲, 可以只定义高密度资源, 然后使用dip单位限制图片显示父容器的大小, 也可以有很好的效果, 不过这样效率会很低;

根据屏幕尺寸适配 :
-- small小屏幕 : 使用drawable-small目录中的图片资源;
-- normal普通屏幕 : 使用drawable-normal目录中的图片资源;
-- large大屏幕 : 使用drawable-large目录中的图片资源;
-- xlarge超大屏幕 : 使用drawable-xlarge目录中的图片资源;

同时根据屏幕尺寸和密度适配 : 如适配大屏幕的中等密度 使用 drawable-large-mdpi目录下的图片资源;


(2) 布局文件适配

横竖屏布局适配 : 手机屏幕横竖屏切换的时候, 显然竖屏时的布局不能适配横屏的情况;
-- 竖屏布局 : 竖屏的情况下会自动加载 res/layout-port 目录下的布局文件;
-- 横屏布局 : 横屏的情况下会自动加载 res/layout-land 目录下的布局文件;

如果只设置一个布局 : 禁用自动切换, 只是用横屏 或者 只是用竖屏 进行布局;
-- 横竖屏设置 : 在AndroidManifest.xml 文件中设置activity的android:screenOrientation, 属性值为portrait的时候是竖屏显示, 属性值为landscape时是横屏显示;

分辨率布局适配 : Android中可以根据不同的分辨率自动适配对应的布局文件;
-- 例320*480分辨率: 使用res/layout-320x480目录下的布局文件;
-- 例480*800分辨率 : 使用res/layout-480x800目录下的布局文件;

综合情况: 分辨率320*480情况下分横竖屏两种情况;
-- 320*480分辨率横屏: 使用res/layout-land-320x480目录下的布局文件;
-- 320*480分辨率竖屏 : 使用res/layout-port-320x480目录下的布局文件;


根据屏幕尺寸选择布局文件 : 与适配图片资源文件类似;

(3) 精确适配

精确适配 : 3.2以上版本可以设置精确适配, 可以任意设置宽高的独立像素;
-- 宽320dp高480dp密度160dpi: drawable-w320dp-h480dp-160dpi, 其中w320dp表示屏幕宽度320dip, h480dp表示屏幕高度480dp, 160dpi表示密度;

顶，顺便收藏下。