今日頭條螢幕適配方案落地研究
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前言
大家好,現在給大家推薦一種極低版本的 Android 螢幕適配方案,就是今日頭條適配方案,“極低成本”這四個字正是今日頭條的適配文章標題。
眾所周知,安卓的螢幕碎片化極其嚴重,適配一直是從事安卓開發人員十分頭疼的事情。前期,由於公司支援的平板款式單一,只需要做幾款平板的適配即可,選用了 smalledtWidth(最小寬度)適配,但是這個方案在增加新螢幕時且原 dimens 檔案無法很好適配時,就需要增加新螢幕的最小寬度 dimens 檔案了,比較麻煩而且會增加專案大小(雖然只是幾個檔案),而且這種螢幕適配極度依賴裝置的螢幕密度,叫density。為了講解更清楚,這裡需要引入幾個公式:
px = density * dp
dp : 安卓開發人員常常掛在嘴上的長度單位
px : 設計人員眼中的長度單位
density = dpi / 160
因此,px = dp * (dpi/160)
dpi : 根據螢幕真實解析度和尺寸計算得出
舉個例子:螢幕解析度為 1920 * 1080,螢幕尺寸為5寸(螢幕斜邊長度cm/0.3937), 則dpi = √(寬度²+ 高度²)/螢幕尺寸
因此,螢幕密度至關重要,螢幕密度怎麼來的?廠商寫入一個 system/build.prop 檔案,有時還會寫錯,就我們一款華為平板,獲取的螢幕密度是2,但是手工測量並按公式得到實際螢幕密度是1.56。導致我們的適配方案在那款平板就失效了。
本人一直在尋找可以一勞永逸的螢幕適配方案,今日頭條是選定基準解析度,基於裝置螢幕解析度計算出新的螢幕密度進行適配,保證所有裝置的顯示效果一致,完美避開上面那款裝置的問題。推薦給大家。
各平板資料比較
首先,我詳細記錄了公司主流裝置的引數,新方案肯定要對主流裝置都能完美適配,這才是入門門檻。
| 三星N5100-4.1| 三星p355c-6.0(基準) | 華為-8.0
---|---|---|---
真實寬度(px)| 800 | 768 | 1200
真實高度(px) | 1280 | 1024| 1852
原始 density | 1.33125 | 1.0 | 2.0(不準,實際1.56 )
new density | 1.04166 | - | 1.5625
|
new height(px) | 1066 | - | 1600
可以看到橫向是幾種裝置,豎向是一些引數,其中中英文混雜,這是為什麼呢?這是我故意的,中文是裝置原始引數,英文是根據今日頭條方案原理計算的。因為,今日頭條的目的是所有裝置的顯示效果一致。但是裝置的解析度是不同的,怎麼顯示一致呢?簡單述之,就是縮放,按寬度縮放的。可能有人會有疑問,縮放後的效果圖放不下,顯示不完整怎麼辦?
我們看看上面的資料,可以看到按照三星6.0基準進行縮放,效果圖在三星4.1這款裝置寬度上的顯示,是按768乘以new density ,也就是 1.04166 進行放大,不用按計算器了,就是800px,完美適配。那麼高度呢,1024 也乘以 new density,發現是1066px,比實際高度畫素值 1280px 小,不會出現顯示不全的現象。可能有人會問了,這不是多出來了麼,會不會留空白啊?對,好問題,所以合格的開發在豎向佈局上增加自適應權重,以應對這種情況。當然,橫向也需要考慮自適應權重。
同理,可得知效果圖在華為8.0裝置的寬度畫素是 1600px, 也比實際裝置寬度 1852px 小,也能顯示完全。
為什麼看起來更小了?(頭條方案跟最小寬度方案比較)
對的,跟原先的比起來,是更小了,包括圖片更小,文字更小。這是為什麼呢?且聽我細細道來... ...
大家都知道,安卓有 mdpi、hdpi、xhdpi字尾的檔案,具體使用有 drawable-mdpi、drawable-hdpi,或者mipmap-mdpi、mipmap-hdpi, 又或者 values-mdpi、values-hdpi, 這些都是安卓自帶的螢幕適配方案,只是不太好用嗎,經常出問題。那麼,這些檔案都是怎麼使用的呢,這又涉及到了螢幕密度這個屬性,關聯如下:
dpi | 螢幕密度
---|---
drawable-ldpi | 0.75
drawable-mdpi | 1(baseline)
drawable-hdpi | 1.5
drawable-xhdpi | 2
drawable-xxhdpi | 3
drawable-xxxdpi | 4
- 平板A 三星平板5100 的螢幕密度是1.33125,大於mdpi,小於hdpi,向上取整,所以屬於hdpi
- 平板B 三星平板P355C 的螢幕密度是1,屬於mdpi
- ldpi:mdpi:hdpi:xhdpi:xxhdpi:xxxdpi = 0.75:1:1.5:2:3:4 = 3:4:6:8:12:16
- 上述比值乘以12,就是 36:48:72:144:192,剛好就是icon尺寸
- 我們會看到,最小寬度適配方案,values-hdpi 的值是 values-mdpi 的值乘以 0.8
0.8 的引數
- 寬高100dp的正方形圖片,平板A會顯示100px,平板B會乘以1.5,顯示成150px,導致偏大
- 由於平板B的螢幕密度是 1.33125, 最好 顯示成 100* 1.33125
- 1.33125/ 1.5 = 0.8875 約為 0.8
sw600dp-dpi
- sw : small width,就是最小寬度是600dp,
- px -> dp : dp = px / density
- 平板A: 800 /1.33125 = 600.93
-
平板B: 768/1 = 768
上述兩個平板,一個是600dp,一個是768dp,都是大於600dp,平板A使用sw600dp-hdpi,平板B使用sw600dp-mdpi
最後稱述
平板A、B 同時顯示一個 100px 的圖片:
- 按最小寬度適配:100 * 1.5 * 0.8 = 120 ,圖片會顯示成 120px
- 按今日頭條適配: 100 * 1.04166 = 104.166,圖片會顯示成 104.166 px
- 所以今日頭條方案顯示的圖片就更小了。
那麼,哪個更好呢?我們再來看看一個極端,顯示一個 平板B 的填滿寬度的圖片, 768px:
- 按最小寬度適配:768px * 1.5 * 0.8 = 921.6px ,圖片會顯示成 921.6px, 遠遠超出平板A的尺寸,此時開發人員需要手動干預
- 按今日頭條適配: 768px * 1.04166 = 799.99488,圖片可以看成顯示成 800 px
- 優點很明顯,佈局更簡單
嚴謹的你,可能會問了,那顯示超過768px呢?
不好意思,我們的基準就是 768,不會超過他了。
smallesWidth 方案遷移
我們原專案使用的是 smallestWidth 方案,經試驗遷移代價很低,經研究有如下兩個方案。
- 刪除所有適配 smallestWidth 的dimens 資料夾,只保留dp 值是1:1 的 dimens 檔案即可;
- 不想刪除亦可,將所有的 dimens 檔案都覆蓋成 dp 值是1:1 的 dimens 檔案即可
優缺點
優點
- 使用成本非常低,操作非常簡單,使用該方案無需增加dimens 檔案,修改程式碼,完虐其他螢幕適配方案
- 侵入性非常低,切換幾乎瞬間完成,試錯成本接近為0
- 修改的 density 是全域性的,一次修改,終生受益。
- 不會有任何效能的損耗
-
今日頭條 大廠保證
缺點
- 第三方佈局庫, 未按專案效果圖佈局,全域性修改 density 導致修改第三方佈局,造成顯示介面問題
-
與 smallestwith 適配方案不相容,切換回來比較麻煩
issue
一個 Bitmap 的density 問題
在某處,開啟今日頭條適配方案,全域性修改螢幕密度,獲取 ImageView 的 Bitmap 的寬高,發現獲取的寬高和實際的寬高(佈局出來觀察)不一致。經查閱原始碼,發現 Bitmap 也有一個 density, 懷疑未被修改。
public int mDensity = getDefaultDensity(); ... ... static int getDefaultDensity() { if (sDefaultDensity >= 0) { return sDefaultDensity; } sDefaultDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEVICE; return sDefaultDensity; }
隨決定,修改 sDefaultDensity 值,查閱程式碼,發現 sDefaultDensity 是靜態私有,於是召喚反射大法
/** * 設定 Bitmap 的預設螢幕密度 * 由於 Bitmap 的螢幕密度是讀取配置的,導致修改未被啟用 * 所有,放射方式強行修改 * @param defaultDensity 螢幕密度 */ private static void setBitmapDefaultDensity(int defaultDensity) { //獲取單個變數的值 Class clazz; try { clazz = Class.forName("android.graphics.Bitmap"); Field field = clazz.getDeclaredField("sDefaultDensity"); field.setAccessible(true); field.set(null, defaultDensity); field.setAccessible(false); } catch (ClassNotFoundException e) { } catch (NoSuchFieldException e) { } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } }
測試 Ok, 收工。
附錄(適配核心程式碼)
- initAppDensity 方法 Application 呼叫,記錄預設螢幕密度
- setDefault 和 setOrientation 方法 Activity 呼叫,設定新的螢幕密度
- resetAppOrientation 方法,恢復螢幕密度
// * ================================================ // * 本框架核心原理來自於 <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA">今日頭條官方適配方案</a> // * <p> // * 本框架原始碼的註釋都很詳細, 歡迎閱讀學習 // * <p> // * 任何方案都不可能完美, 在成本和收益中做出取捨, 選擇出最適合自己的方案即可, 在沒有更好的方案出來之前, 只有繼續忍耐它的不完美, 或者自己作出改變 // * 既然選擇, 就不要抱怨, 感謝 今日頭條技術團隊 和 張鴻洋 等人對 Android 螢幕適配領域的的貢獻 // * <p> // * ================================================ // */ private static final int WIDTH = 1; private static final int HEIGHT = 2; private static final float DEFAULT_WIDTH = 768f; //預設寬度 private static final float DEFAULT_HEIGHT = 1024f; //預設高度 private static float appDensity; /** * 字型的縮放因子,正常情況下和density相等,但是調節系統字型大小後會改變這個值 */ private static float appScaledDensity; /** * 狀態列高度 */ private static int barHeight; private static DisplayMetrics appDisplayMetrics; private static float densityScale = 1.0f; /** * application 層呼叫,儲存預設螢幕密度 * * @param application application */ public static void initAppDensity(@NonNull final Application application) { //獲取application的DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics(); //獲取狀態列高度 barHeight = getStatusBarHeight(application); if (appDensity == 0) { //初始化的時候賦值 appDensity = appDisplayMetrics.density; appScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity; //新增字型變化的監聽 application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() { @Override public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) { //字型改變後,將appScaledDensity重新賦值 if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) { appScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity; } } @Override public void onLowMemory() { } }); } } /** * 此方法在BaseActivity中做初始化(如果不封裝BaseActivity的話,直接用下面那個方法就好了) * * @param activity activity */ public static void setDefault(Activity activity) { setAppOrientation(activity, WIDTH); } /** * 比如頁面是上下滑動的,只需要保證在所有裝置中寬的維度上顯示一致即可, * 再比如一個不支援上下滑動的頁面,那麼需要保證在高這個維度上都顯示一致 * * @param activityactivity * @param orientation WIDTH HEIGHT */ public static void setOrientation(Activity activity, int orientation) { setAppOrientation(activity, orientation); } /** * 重設螢幕密度 * * @param activityactivity * @param orientation WIDTH 寬,HEIGHT 高 */ private static void setAppOrientation(@NonNull Activity activity, int orientation) { float targetDensity; if (orientation == HEIGHT) { targetDensity = (appDisplayMetrics.heightPixels - barHeight) / DEFAULT_HEIGHT; } else { targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / DEFAULT_WIDTH; } float targetScaledDensity = targetDensity * (appScaledDensity / appDensity); int targetDensityDpi = (int) (160 * targetDensity); // 最後在這裡將修改過後的值賦給系統引數,只修改Activity的density值 DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics(); activityDisplayMetrics.density = targetDensity; activityDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity; activityDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi; densityScale = appDensity / targetDensity; setBitmapDefaultDensity(activityDisplayMetrics.densityDpi); } /** * 重置螢幕密度 * * @param activity activity */ public static void resetAppOrientation(@NonNull Activity activity) { DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics(); activityDisplayMetrics.density = appDensity; activityDisplayMetrics.scaledDensity = appScaledDensity; activityDisplayMetrics.densityDpi = (int) (appDensity * 160); densityScale = 1.0f; setBitmapDefaultDensity(activityDisplayMetrics.densityDpi); } /** * 獲取狀態列高度 * * @param context context * @return 狀態列高度 */ private static int getStatusBarHeight(Context context) { int result = 0; int resourceId = context.getResources().getIdentifier("status_bar_height", "dimen", "android"); if (resourceId > 0) { result = context.getResources().getDimensionPixelSize(resourceId); } return result; } /** * 設定 Bitmap 的預設螢幕密度 * 由於 Bitmap 的螢幕密度是讀取配置的,導致修改未被啟用 * 所有,放射方式強行修改 * @param defaultDensity 螢幕密度 */ private static void setBitmapDefaultDensity(int defaultDensity) { //獲取單個變數的值 Class clazz; try { clazz = Class.forName("android.graphics.Bitmap"); Field field = clazz.getDeclaredField("sDefaultDensity"); field.setAccessible(true); field.set(null, defaultDensity); field.setAccessible(false); } catch (ClassNotFoundException e) { } catch (NoSuchFieldException e) { } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } /** * 螢幕密度縮放係數 * * @return 螢幕密度縮放係數 */ public static float getDensityScale() { return densityScale; }