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Android螢幕适配基本概念

Android螢幕适配基本概念

目錄

一、為什麼要适配

由于Android系統的開放性，任何使用者、開發者、硬體廠商、營運商都可以對Android系統和硬體進行定制，修改成他們想要的樣子。 那麼這種“碎片化”到達什麼程度呢？

Android螢幕适配基本概念

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以上每一個矩形都代表一種機型，且它們螢幕尺寸、螢幕分辨率大相徑庭。随着Android裝置的增多，裝置碎片化、系統碎片化、螢幕尺寸碎片化、螢幕碎片化的程度也在不斷加深。

備注：

  1. Android系統碎片化：基于Google原生系統，小米定制的MIUI、魅族定制的flyme、華為定制的EMUI等等；
  2. Android機型螢幕尺寸碎片化：5寸、5.5寸、6寸等等；
  3. Android螢幕分辨率碎片化：320x480、480x800、720x1280、1080x1920等；

當Android系統、螢幕尺寸、螢幕密度出現碎片化的時候，就很容易出現同一進制素在不同手機上顯示不同的問題。試想一下這麼一個場景： 為4.3寸螢幕準備的UI設計圖，運作在5.0寸的螢幕上，很可能在右側和下側存在大量的空白；而5.0寸的UI設計圖運作到4.3寸的裝置上，很可能顯示不下。

為了保證使用者獲得一緻的使用者體驗效果,使得某一進制素在Android不同尺寸、不同分辨率的、不同系統的手機上具備相同的顯示效果，能夠保持界面上的效果一緻,我們需要對各種手機螢幕進行适配！

二、基本概念

1、像素（px）：

  • 含義：通常所說的像素，就是CCD/CMOS上光電感應元件的數量，一個感光元件經過感光，光電信号轉換，A/D轉換等步驟以後，在輸出的照片上就形成一個點，我們如果把影像放大數倍，會發現這些連續色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成，這些小方點就是構成影像的最小機關“像素”（Pixel）。簡而言之，像素就是手機螢幕的最小構成單元。
  • 機關：px（pixel），1px = 1像素點 一般情況下UI設計師的設計圖會以px/dp作為統一的計量機關。

2、分辨率：

  • 含義：手機在橫向、縱向上的像素點數總和 一般描述成 寬*高 ，即橫向像素點個數 * 縱向像素點個數（如1080 x 1920）。
  • 機關：px（pixel），1px = 1像素點

3、螢幕尺寸（inch）：

  • 含義：手機對角線的實體尺寸
  • 機關 英寸（inch），一英寸大約2.54cm 常見的尺寸有4.7寸、5寸、5.5寸、6寸

4、螢幕像素密度（dpi）：

  • 含義：每英寸長所占的像素點數。 例如每英寸内有160個像素點，則其像素密度為160dpi。
  • 機關：dpi（dots per inch）
  • 計算公式： 像素密度 = 像素 / 尺寸 （dpi = px / in）
  • 标準螢幕像素密度（mdpi）： 每英寸長度上還有160個像素點（160dpi），即稱為标準螢幕像素密度（mdpi）。

至于為什麼标準像素密度要設定為160？

簡單說就是為了可以讓像素取整。 下面是具體解釋

實際開發當中，我們經常需要對這幾個尺寸進行互相轉換（比如先在某個分辨率下完成設計，然後縮放到其他尺寸微調後輸出），一般按照 dpi 之間的比例即 2:1.5:1:0.75 　　來給界面中的元素來進行尺寸定義。

也就是說如果以 160 dpi 作為基準的話，隻要尺寸的 DP 是 4 的公倍數，XHDPI 下乘以 2，HDPI 下乘以 1.5，LDPI 下乘以 0.75 即可滿足所有尺寸下都是整數 pixel 。

但假設以 240 dpi 作為标準，那需要 DP 是 3 的公倍數，XHDPI 下乘以 1.333，MDPI 下乘以 0.666 ，LDPI 下除以 2

而以 LDPI 和 XHDPI 為基準就更複雜了，是以選擇 160 dpi

密度類型 代表的分辨率（PX） 螢幕像素密度（DPI）
低密度（ldpi） 240 x 320 120
中密度（mdpi） 320 x 480 160
高密度（hdpi） 480 x 800 240
超高密度（xhdpi） 720 x 1280 320
超超高密度（xxhdpi） 1080 x 1920 480

螢幕尺寸、分辨率、像素密度三者關系

一部手機的分辨率是寬x高，螢幕大小是以寸為機關，那麼三者的關系是：

Android螢幕适配基本概念

img

假設一部手機的分辨率是1080x1920（px），螢幕大小是5寸

Android螢幕适配基本概念

img

5、密度無關像素（dp）：

  • 含義：density-independent pixel，叫dp或dip，與終端上的實際實體像素點無關
  • 機關：dp，可以保證在不同螢幕像素密度的裝置上顯示相同的效果，是安卓特有的長度機關。
  • 場景例子：假如同樣都是畫一條長度是螢幕一半的線，如果使用px作為計量機關，那麼在480x800分辨率手機上設定應為240px；在320x480的手機上應設定為160px，二者設定就不同了；如果使用dp為機關，在這兩種分辨率下，160dp都顯示為螢幕一半的長度。
  • dp與px的轉換：1dp = （dpi / 160 ） * 1px;
密度類型 代表的分辨率（PX） 螢幕密度（DPI） 換算
低密度（ldpi） 240 x 320 120 1dp = 0.75px
中密度（mdpi） 320 x 480 160 1dp=1px
高密度（hdpi） 480 x 800 240 1dp=1.5px
超高密度（xhdpi） 720 x 1280 320 1dp=2px
超超高密度（xxhdpi） 1080 x 1920 480 1dp=3px

6、獨立比例像素（sp）：

含義：scale-independent pixel，叫sp或sip

機關：sp，字型大小專用機關 Android開發時用此機關設定文字大小，可根據字型大小首選項進行縮放； 推薦使用12sp、14sp、18sp、22sp作為字型大小，不推薦使用奇數和小數，容易造成精度丢失，12sp以下字型太小。

7、sp 與 dp 的差別：

dp隻跟螢幕的像素密度有關；

sp和dp很類似但唯一的差別是，Android系統允許使用者自定義文字尺寸大小（小、正常、大、超大等等），當文字尺寸是“正常”時1sp=1dp=0.00625英寸，而當文字尺寸是“大”或“超大”時，1sp>1dp=0.00625英寸。類似我們在windows裡調整字型尺寸以後的效果——視窗大小不變，隻有文字大小改變。

追到android源碼，發現系統内部用applyDimension() （路徑：android.util.TypedValue.applyDimension()）将所有機關都轉換成px 再處理：

/*
 *
 * @param unit The unit to convert from.
 * @param value The value to apply the unit to.
 * @param metrics Current display metrics to use in the conversion -- 
 *                supplies display density and scaling information.
 * 
 * @return The complex floating point value multiplied by the appropriate 
 * metrics depending on its unit. 
 */
 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;
 }
​
 可以發現dp和sp的差別在于density和scaledDensity兩個值上；
​
 /**
 * The logical density of the display.  This is a scaling factor for the
 * Density Independent Pixel unit, where one DIP is one pixel on an
 * approximately 160 dpi screen (for example a 240x320, 1.5"x2" screen), 
 * providing the baseline of the system's display. Thus on a 160dpi screen 
 * this density value will be 1; on a 120 dpi screen it would be .75; etc.
 *
 * <p>This value does not exactly follow the real screen size (as given by 
 * {@link #xdpi} and {@link #ydpi}, but rather is used to scale the size of
 * the overall UI in steps based on gross changes in the display dpi.  For 
 * example, a 240x320 screen will have a density of 1 even if its width is 
 * 1.8", 1.3", etc. However, if the screen resolution is increased to 
 * 320x480 but the screen size remained 1.5"x2" then the density would be 
 * increased (probably to 1.5).
 *
 * @see #DENSITY_DEFAULT
 */
 public float density;
​
 /**
 * A scaling factor for fonts displayed on the display.  This is the same
 * as {@link #density}, except that it may be adjusted in smaller
 * increments at runtime based on a user preference for the font size.
 */
 public float scaledDensity;

8.區分dpi、dp、dip、px、density、分辨率

  • dpi：dots per inch ， 直接來說就是一英寸多少個像素點。常見取值 120，160，240。我一般稱作像素密度，簡稱密度
  • density：可以了解為像素密度，手機螢幕dpi與标準mdpi(160dpi)的比值，比如160dpi的手機，density=1，440dpi的手機，density=2.75
  • dp/dip：density-independent pixels 密度無關像素，就是Google工程師們給android定義的一個長度機關，使用這種長度機關,可以使界面元素在不同密度(dpi)的螢幕上保持近似的實體尺寸大小
  • px：pixel 像素，螢幕上顯示元素的最小機關，比如螢幕分辨率1920*1080 px
  • 分辨率：螢幕寬高的像素 比如：1920*1080

9.px、dpi、density各機關的計算

Metrics

在android裡面，擷取一個視窗的metrics，裡面有這麼幾個值

metrics.densityDpi;
metrics.density;

densityDpi ： 就是我們常說的dpi，一英寸占多數像素。

density：密度（density=dpi/160） 常見取值1.0 1.5 。

計算dpi

假設一部手機螢幕為4英寸，分辨率為800*480，計算dpi

dpi是指每英寸長所占的像素數量

4英寸是指螢幕對角線長度為4寸

分辨率高800px、寬480px

那麼根據勾股定理可以求得對角線的像素數量

（800平方+480平方）開根号 = 螢幕對角線像素數量

螢幕對角線像素數量 / 4 = dpi

800平方 + 480平方 = 870400

870400開方 = 932.952

932.952 / 4 = 233 (dpi)

也就是說這部手機的dpi是233，接近hdpi

dp與px換算

為什麼要知道這個呢？ 因為針對不同的手機dp與px的換算大小是不一樣的，我們有必要知道是什麼決定了他們的大小

換算公式如下：

1 = dpi/160

（dp） （px）

1是指1dp

160是标準密度，也就是mdpi

是以我們能看出來，當dpi為160的時候 1dp=1px，dpi為240（hdpi）時，1dp=1.5px

我們再将這個公式變一下，我們知道density=（dpi/160），是不是和上邊的公式很像，這個公式就可以變為

density*dp = px

可以了解為dp乘上密度就是px

三、适配方案

螢幕适配問題的本質是使得布局、布局元件在Android不同尺寸、不同分辨率的手機上具備相同的顯示效果，下面我将分幾個方面來談談如何去适配。

3.1 關于布局元件的适配：

3.1.1 避免使用像素（px）指定尺寸

由于各種螢幕的像素密度都有所不同，是以相同數量的像素在不同裝置上的實際大小也會有所差異，這樣使用像素（px）定義布局尺寸就會産生問題。 是以，請務必使用密度無關像素 dp 或獨立比例像素 sp 機關指定尺寸。

備注：在生産過程中，廠家不會完全按照螢幕密度标準去生産Android裝置，會在Google的标準周圍浮動變化，或是偏離Google的螢幕密度标準比較大，再加上理論計算（開方）造成的誤差，實際上使用dp作為機關是不能完完全全的完成适配操作。

3.1.2 使用相對布局或線性布局，不要使用絕對布局

對于線性布局（Linearlayout）、相對布局（RelativeLayout）、幀布局（FrameLayout）、絕對布局（AbsoluteLayout）以及新增的加強版幀布局（CoordinatorLayout）需要根據需求進行選擇，沒有絕對而言。 ​ 但因為RelativeLayout講究的是相對位置，即使螢幕的大小改變，視圖之前的相對位置都不會變化，與螢幕大小無關，靈活性很強，而LinearLayout法準确地控制子視圖之間的位置關系，隻能簡單的一個挨着一個地排列，是以，對于螢幕适配來說，使用相對布局（RelativeLayout）将會是更好的解決方案，至于絕對布局由于适配性極差，是以極少使用。

3.1.3 使用wrap_content、match_parent、權重

使用 “wrap_content” 和 “match_parent” 尺寸值而不是寫死的尺寸，系統會自動計算相應的數值，視圖就會相應地使用自身所需的空間或填滿可用空間，讓布局正确适應各種螢幕尺寸和螢幕方向，元件的權重比同理。

3.1.4 使用minWidth、minHeight、lines等屬性

很多時候我們顯示的資料都是由背景傳回的，再由我們加工處理後去适配我們的元件，這些資料的長度我們是無法确定的，而正常情況下我們構思的布局都僅是适用于理想的情況下，為了保證界面的對齊、資料顯示完整等等的原因，我們需要在構思布局時增加對元件最小寬高度、行數等屬性的設定，確定在特殊的資料下不會破壞我們的整體布局。

3.1.5 使用dimens

元件的長寬我們可以通過dimens來定義，不同的螢幕尺寸可以定義不同的數值，或者是不同的語言顯示我們也可以定義不同的數值，因為翻譯後的長度一般都不會跟中文的一緻。

3.2 成熟的适配架構

3.2.1 生成多套Dimens适配

最常用效果最好的适配方案

3.2.2 針對density轉換px适配（今日頭條的适配方案）

最便捷的适配方案

AndroidAutoSize

https://github.com/JessYanCoding/AndroidAutoSize

https://www.jianshu.com/p/4aa23d69d481

android
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