android 屏幕适配基础知识

最近参考今日头条算法,优化了项目的屏幕适配策略。下面是适配过程中的一些心得,部分内容来源于网络。

1基础知识

屏幕尺寸

  • 含义:手机对角线的物理尺寸
  • 单位:英寸(inch),1英寸=2.54cm

    Android手机常见的尺寸有5寸、5.5寸、6寸等等

屏幕分辨率

  • 含义:手机在横向、纵向上的像素点数总和
  1. 一般描述成屏幕的”宽x高”=AxB
  2. 含义:屏幕在横向方向(宽度)上有A个像素点,在纵向方向 (高)有B个像素点
  3. 例子:1080x1920,即宽度方向上有1080个像素点,在高度方向上有1920个像素点
  • 单位:px(pixel),1px=1像素点

    UI设计师的设计图会以px作为统一的计量单位

  • Android手机常见的分辨率:320x480、480x800、720x1280、1080x1920

屏幕像素密度

  • 含义:每英寸的像素点数
  • 单位:dpi(dots per ich)
    假设设备内每吋有160个像素,那么该设备的屏幕像素密度=160dpi ,计算公式如下


    屏幕密度的计算方式

举个例子:屏幕分辨率为:1920*1080,屏幕尺寸为5吋的话,那么dpi为440。

1080p的5吋手机密度计算

如何提高dpi的值:我们可以增加分子(分辨率)比如三星s7 edge ,屏幕宽度5.5吋,平常分辨率是1080P,开启了高性能模式后,分辨率提高到2k,dpi从400增加到了534。
我们也可以减小分母的值,比如手机的dpi一般都会大于同等分辨率的平板。

dpi和ppi关系:屏幕的像素密度,安卓叫dpi,ios叫ppi,那么两者有什么关联呢?
dpi最初用于衡量打印物上每英寸的点数密度。DPI值越小图片越不精细。当DPI的概念用在计算机屏幕上时,就应称之为ppi。同理: PPI就是计算机屏幕上每英寸可以显示的像素点的数量。因此,在电子屏幕显示中提到的ppi和dpi是一样的。

常用尺寸单位 dp、sp

dp就是密度自适应的像素。1dp表示 在dpi为160的设备上的一颗像素
px与dp的换算公式px = dp * (dpi / 160),很显然,由于相同分辨率但不同屏幕大小的设备dpi是不同的,导致px和dp的基本不存在一个固定的换算关系,为了方便屏幕适配,Android设置了6个通用的密度,换算px与dp时采取通用密度计算,而非设备实际的密度。

以下为6种通用密度,以及其最小的分辨率

  • ldpi(低)~120dpi (240 x 320)
  • mdpi(中)~160dpi(320 x 480) (基准)
  • hdpi(高)~240dpi(480 x 800)
  • xhdpi 720P (超高)~320dpi(720 x 1280)
  • xxhdpi 1080p(超超高)~480dpi(1080 x 1920)
  • xxxhdpi 4k(超超超高)~640dpi(2160 x 3840)

得到上面通用密度之后,我们换算dp与px多了一种简便方式。Android系统用mdpi(160dpi)作为基准,此时1px = 1dp,又有px = dp * (dpi / 160),所以我们可以很容易的得到以下换算:

不同文件夹的

sp在dp的基础上引入了scaleFactor变量,一般用于字号,可在系统设置里调大。

资源文件夹:密度分类

常见的4种图片文件夹

同一张图片放到以上4个分辨率类型的文件夹里,在页面上呈现的效果如下


TIM截图20180820162409.png

实际呈现的算法为:图片尺寸 * 系统density / 文件夹density
因为图片尺寸、系统density都是固定的,因此图片最终尺寸表现为: 图片放的位置越"low",呈现的尺寸越大

比如 图片宽度200px,系统density=3,则图片宽度

  • mdpi:200*3 /1 = 600
  • hdpi: 200 * 3 / 1.5 =400
  • xhdpi:200*3/2 =300
  • xxhdpi: 200*3/3= 200

密度文件夹的查找策略

优先匹配当前命中密度,没有则贪婪往更高分辨率升序查找。如果没有,并且nodpi也没,则向低分辨率降序查找。

下面是详细的解释

当我们使用资源id来去引用一张图片时,Android会使用一些规则来去帮我们匹配最适合的图片。
什么叫最适合的图片?比如我的手机屏幕密度是xxhdpi,那么drawable-xxhdpi文件夹下的图片就是最适合的图片。
因此,当我引用android_logo这张图时,如果drawable-xxhdpi文件夹下有这张图就会优先被使用,在这种情况下,图片是不会被缩放的。
但是,如果drawable-xxhdpi文件夹下没有这张图时, 系统就会自动去其它文件夹下找这张图了,优先会去更高密度的文件夹下找这张图片,我们当前的场景就是drawable-xxxhdpi文件夹,然后发现这里也没有android_logo这张图,接下来会尝试再找更高密度的文件夹,发现没有更高密度的了。
这个时候会去drawable-nodpi文件夹找这张图,发现也没有,那么就会去更低密度的文件夹下面找,依次是drawable-xhdpi -> drawable-hdpi -> drawable-mdpi -> drawable-ldpi。

尺寸单位转换

我们知道,不管在布局文件中填写的是什么单位,它最后都会被系统转化为 px。系统的转换算法如下:

public static float applyDimension(int unit, float value,
                                       DisplayMetrics metrics)
    {
        switch (unit) {
        case COMPLEX_UNIT_PX:
            return value;
        case COMPLEX_UNIT_DIP:
            return value * metrics.density;
        case COMPLEX_UNIT_SP:
            return value * metrics.scaledDensity;
        case COMPLEX_UNIT_PT:
            return value * metrics.xdpi * (1.0f/72);
        case COMPLEX_UNIT_IN:
            return value * metrics.xdpi;
        case COMPLEX_UNIT_MM:
            return value * metrics.xdpi * (1.0f/25.4f);
        }
        return 0;
    }

可以看到px = dp*density

今日头条适配算法

横向适配的最终目的:让100dp的宽度,在各个机型上,在屏幕上所占的比例相同
其核心算法是px = dp* density。通过修改density这个变量,我们可以让px和画布标注的px值一致,达到适配的效果。

横向适配在不同机型上的表现

美工同学提供的画布宽度为750px(iphone6),开发中,我们对这些px标注除2得到dp值进行使用。
那么density如何求出呢? 根据系统算法px = dp*density,反推density =px/dp
拿横向适配画布, density对于不同分辨率的手机修改后如下:

1080p:1080/375=2.88
2k屏 :1440/375=3.84

375是我们拿UI画布横向分辨率750/2得出。

density修改后对比.png

可以看到手动修改density后,最终元素的px随着denstiy增加而放大(反之亦然)。再次验证了px = dp*density这个算法

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