适配篇 第一章 屏幕适配

　　Android的屏幕适配一直以来都在折磨着我们这些开发者，本篇文章以Google的官方文档为基础，全面而深入的讲解了Android屏幕适配的原因、重要概念、解决方案及最佳实践。

　　本文转载自《Android屏幕适配全攻略(最权威的官方适配指导)》，内容有删改，笔者在此感谢该博主的无私分享。

第一节 为什么要屏幕适配

　　在我们学习如何进行屏幕适配之前，我们需要先了解下为什么Android需要进行屏幕适配。

　　由于Android系统的开放性，任何用户、开发者、OEM厂商、运营商都可以对Android进行定制，修改成他们想要的样子。但是这种“碎片化”到底到达什么程度呢？
　　OpenSignalMaps（以下简称OSM）发布的Android碎片化报告，统计数据表明：

-  2012年，支持Android的设备共有3997种。
-  2013年，支持Android的设备共有11868种。
-  2014年，支持Android的设备共有18796种。

　　下面这张图片所显示的内容足以充分说明当今Android系统碎片化问题的严重性，因为该图片中的每一个矩形都代表着一种Android设备。

　　而随着支持Android系统的设备(手机、平板、电视、手表)的增多，设备碎片化、品牌碎片化、系统碎片化、传感器碎片化和屏幕碎片化的程度也在不断地加深。而我们今天要探讨的，则是对我们开发影响比较大的——屏幕的碎片化。

　　详细的统计数据请到 这里 查看。

　　现在大家应该很清楚为什么要对Android的屏幕进行适配了吧？屏幕尺寸这么多，为了让我们开发的程序能够比较美观的显示在不同尺寸、分辨率、像素密度(这些概念会在下面详细讲解)的设备上，那就要在开发的过程中进行处理，至于如何去进行处理，这就是我们今天的主题了。

第二节 适配哪些设备？

　　但是在开始进入主题之前，我们再来探讨一件事情，那就是Android设备的屏幕尺寸，从几寸的智能手机，到10寸的平板电脑，再到几十寸的数字电视，我们应该适配哪些设备呢？

　　其实这个问题不应该这么考虑，因为对于具有相同屏幕密度的设备来说，像素越高，尺寸就越大，所以我们可以换个思路，将问题从单纯的尺寸大小转换到像素大小和像素密度的角度来。

　　下图是2014年初，友盟统计的占比5%以上的6个主流分辨率，可以看出，占比最高的是480*800（宽*高），320*480的设备竟然也占据了很大比例，但是和2015年的数据相比较，中低分辨率(320*480、480*800)的比例在减少，而中高分辨率的比例则在不断地增加。虽然每个分辨率所占的比例在变化，但是总的趋势没变，还是这六种，只是分辨率在不断地提高。

　　截止至2016年2月14日，我们最低只要需要适配480*800分辨率，就可以在大部分的手机上正常运行了。当然了，这只是手机的适配，对于平板设备(电视也可以看做是平板)，我们还需要一些其他的处理。

第三节 重要概念

　　到目前为止，我们已经弄清楚了Android开发为什么要进行适配，以及我们应该适配哪些对象，接下来，先要学习几个重要的概念。

屏幕尺寸
　　屏幕尺寸指屏幕（左上角到右下角）的对角线的长度，单位是英寸（1英寸=2.54厘米）。比如常见的屏幕尺寸有2.4、3.5、5.0等。

屏幕分辨率
　　屏幕分辨率是指屏幕上的像素总数，即屏幕水平方向的像素数*屏幕垂直方向的像素数。单位是px，1px就是指1个像素点。如480*800。

屏幕像素密度
　　屏幕像素密度是指每英寸上的像素点数，单位是dpi，即“Dots Per Inch”的缩写。屏幕像素密度与屏幕尺寸和屏幕分辨率有关，在单一变化条件下，屏幕尺寸越小、分辨率越高，它的像素密度越大，反之越小。

px、dp、dip、sp
　　px(像素)我们应该是比较熟悉的，前面的分辨率就是用的像素为单位，大多数情况下，比如UI设计、Android原生API都会以px作为统一的计量单位，像是获取屏幕宽高等。

　　dip和dp是一个意思，都是Density Independent Pixels的缩写，即密度无关像素，上面我们说过，dpi是屏幕像素密度，假如一英寸里面有160个像素，这个屏幕的像素密度就是160dpi。那么dp和px如何换算呢？
　　在Android中，规定以160dpi（mdpi）为基准，1dip=1px，如果密度是320dpi，则1dip=2px，以此类推。

　　我们可以通过context.getResources().getDisplayMetrics().density来在获取当前设备的dppx参数，即1dp=?px，然后可以写出如下的代码让实现dp和px之间的转换：

// 从dp转成为px
public static int dip2px(Context context, float dpValue) {
    float dppx = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
    // 如果 dpValue * dppx 的结果的小数为是0.5以上，那么此处的+0.5就可以让结果进位，即实现四舍五入的功能。
    // dp转px的公式为：px = dp * (dpi / 160)，其中“(dpi / 160)”已经由系统帮我们计算好了，它就是dppx。
    return (int) (dpValue * dppx + 0.5f);
}

// 从px转成为dp
public static int px2dip(Context context, float pxValue) {
    float dppx = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
    return (int) (pxValue / dppx + 0.5f);
}

　　sp，即scale-independent pixels，与dp类似，但是可以根据文字大小首选项进行放缩，是设置字体大小的御用单位。

用 dp 而不用 px
　　假如我们使用px为单位来画一条长度为320的横线，程序分别运行在480*800和320*480的手机上时，虽然线的长度都是320px，但是线的视觉效果却不一样：线在480*800上占据屏幕2/3的宽度，在320*480上占满了全屏。

　　而使用dp作为单位时：

-  线最终绘制到屏幕上的长度是变化的，即随着设备的屏幕密度而变化。
-  即100dp在160dpi的设备上为100px，在320dpi的设备上为200px，若两个设备的屏幕尺寸相同，那么不论二者的分辨率是否相同，100dp长的线在两个设备中看起来是一样长的，虽然它们实际占有的px是不同的。

　　正因为dp在相同尺寸的设备中显示的效果是一样的，所以在开发中都使用dp而不是px。

dpi 的自动归一
　　值得注意的是，px = dp * (dpi / 160)中的dpi是归一化后的dpi，而不是手机的实际dpi值。目前常见的dpi有：

-  ldpi (low)                       ~ 120dpi
-  mdpi (medium)                    ~ 160dpi
-  hdpi (high)                      ~ 240dpi
-  xhdpi (extra-high)               ~ 320dpi
-  xxhdpi (extra-extra-high)        ~ 480dpi
-  xxxhdpi (extra-extra-extra-high) ~ 640dpi

　　比如三星Galaxy S5的参数为5.1寸、1920×1080、432dpi、3dppx，假设我现在创建一个宽度为360dp的背景是红色的TextView，那么它换算成px后的宽度应该是360 * (432 / 160) = 972像素，按道理说TextView应该填充不满整个屏幕的宽度，但程序运行时却发现它填充满了。这是因为Android系统并没有拿432来计算，而是将S5视作xxhdpi设备，并使用480dpi来计算，所以最终是：360 * (480 / 160) = 1080像素，刚好满屏。

drawable 的 mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi
　　Android中的drawable文件夹后面可以跟随一些修饰符，如：hdpi、mdpi、ldpi，这三个文件夹分别放置高清分辨率、中分辨率、低分辨率的资源文件。
　　当前你的应用在hdpi的手机上运行，假设代码中加载一张“icon.png”的图，那么系统首先会去drawable-hdpi文件夹下去找这张图，一旦找不到，系统会再到其他drawable下寻找，再假设你其实把这张“icon.png”放在了drawable-mdpi中，那么系统会默认把这张图片放大；反之一样，如果你在ldpi中运行加载一张图片的话，一旦你将图片放入高清的drawable-dpi中，那么系统默认缩小这张图。

　　系统为什么要这么做呢？这是因为：
　　假设我们现在使用ImageView来显示一张180*180尺寸的图片，ImageView的宽高为wrap_content。
　　当程序运行在160dpi的手机上时，图片可以按照正常尺寸(180*180)显示，但当运行在320dpi的手机上时，虽然图片仍然是180*180像素，但是从显示效果上看就比前者缩小了一半。
　　因此，Android为了让图片能适应当前设备，默认提供了一个自动缩放图片的机制。

　　举个例子来说，我们已经知道了三星Galaxy S5被视为480dpi以及xxhdpi，那么此时找一张180*180的图，把它复制三份并改名，然后放在下面三个目录：

-  res\drawable\icon1.jpg
-  res\drawable-xhdpi\icon2.jpg
-  res\drawable-xxhdpi\icon3.jpg

　　范例1：布局文件activity_main.xml。

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:id="@+id/rootView"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical">
    <ImageView
        android:id="@+id/m1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/icon1" />

    <ImageView
        android:id="@+id/m2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/icon2" />

    <ImageView
        android:id="@+id/m3"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:src="@drawable/icon3" />
</LinearLayout>

语句解释：
-  创建垂直排列的三个ImageView控件，它们的尺寸都是wrap_content。

　　范例2：MainActivity。

public class MainActivity extends Activity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        printSize((ImageView) findViewById(R.id.m1));   //  输出：width = 540, height = 540
        printSize((ImageView) findViewById(R.id.m2));   //  输出：width = 270, height = 270
        printSize((ImageView) findViewById(R.id.m3));   //  输出：width = 180, height = 180
    }

    void printSize(ImageView img){
        BitmapDrawable d = (BitmapDrawable) img.getDrawable();
        System.out.println("width = "+d.getIntrinsicWidth()+", height = "+d.getIntrinsicHeight());
    }

}

语句解释：
-  首先，m1所显示的图片icon1被放到了res\drawable目录。在Androi中，“drawable”专门用来存放默认的资源，系统认为该目录下的资源都是基于normal屏幕大小和mdpi密度设计的。由于当前的设备是xxhdpi密度的，但是图却是从drawable目录下找到的，为了显示统一系统会将图片放大3倍，导致图片的宽度和高度都是540。
-  同样的道理，m2所显示的图片icon2被放到了res\drawable-xhdpi目录，系统会从xhdpi目录下找到的图片，宽高放大1.5倍。
-  你可能会疑问系统是怎么决定应该放大或缩小多少倍的？ 后面就会详细说明。

　　事实上，Android自动缩放图片的机制有一个前提：系统只有在drawable-当前屏幕密度目录中没找到想要的图片，但是在其它目录下却找到了时，才会执行缩放。即如果系统在drawable-当前屏幕密度目录中找到了它想要的图片，那么就会把图片原样的显示出来，绝不会执行任何缩放。

　　因此如果不想让系统自动帮我们缩放图片，我们可以自己来提供多套图片：

-  第一，在res下创建若干目录，比如ldpi、mdpi、hdpi、xhdpi、xxhdpi。
-  第二，在这些目录下放置不同尺寸的图片。

　　上图表明，如果你在mdpi密度下有一张48*48尺寸的图，那么你在hdpi下的图的尺寸应该是mdpi的1.5倍(72*72)，在xhdpi下图片的尺寸应是mdpi的2倍(96x96)，依此类推。

本节参考阅读：

• 讲解游戏开发与项目下的hdpi 、mdpi与ldpi资源文件夹以及游戏高清版本的设置

第四节 开始适配

　　我们已经知道屏幕适配要考虑很多问题，如屏幕尺寸（手机/平板/电视）、屏幕密度等，因而也就不可能只通过一种方法来实现所有的适配任务，也就是说我们需要针对不同的问题来使用不同的适配方法。
　　本节将介绍一些常见的问题以及对应的解决方案。

布局适配

　　第一，尽量使用wrap_content和match_parent来设置尺寸，而不是不写死尺寸，这样可让布局正确适应各种屏幕尺寸和屏幕方向。

　　第二，LinearLayout的子控件可以使用android:layout_weight属性来按照比例对界面进行分配。

　　第三，使用相对布局，禁用绝对布局。

　　第四，使用.9图片。

　　第五，提供备用位图。
　　就像前面说的那样，如果不想让系统自动帮我们缩放图片，我们可以自己来提供多套图片：

-  第一，在res下创建若干目录，比如ldpi、mdpi、hdpi、xhdpi、xxhdpi。
-  第二，在这些目录下放置不同尺寸的图片。

　　但是还有个问题需要注意下，.9图放在drawable文件夹即可，对应分辨率的图片要正确的放在合适的文件夹，否则会造成图片拉伸等问题。

　　第六，更多内容请移步《Android屏幕适配全攻略(最权威的官方适配指导)》。