Android开发中dip，dpi，density，px等详解

Android开发中的各种单位的解释
Px （Pixel像素）
也称为图像元素，是作为图像构成的基本单元，单个像素的大小并不固定，跟随屏幕大小和像素数量的关系变化（屏幕越大，像素越低，单个像素越大，反之亦然）。所以在使用像素作为设计单位时，在不同的设备上可能会有缩放或拉伸的情况。
Resolution（分辨率）
是指屏幕的垂直和水平方向的像素数量，如果分辨率是 1920*1080 ，那就是垂直方向有 1920 个像素，水平方向有 1080 个像素。
Dpi（像素密度）
是指屏幕上每英寸（1英寸 = 2.54 厘米）距离中有多少个像素点。如果屏幕为 320*240，屏幕长 2 英寸宽 1.5 英寸，Dpi = 320 / 2 = 240 / 1.5 = 160。
Density（密度）
这个是指屏幕上每平方英寸（2.54 ^ 2 平方厘米）中含有的像素点数量。
Dip / dp (设备独立像素)
也可以叫做dp，长度单位，同一个单位在不同的设备上有不同的显示效果，具体效果根据设备的密度有关，详细的公式请看下面 。
计算规则
我们以一个 4.95 英寸 1920 * 1080 的 nexus5 手机设备为例：
Dpi :
计算直角边像素数量： 1920^2+1080^2=2202^2（勾股定理）。
计算 DPI：2202 / 4.95 = 445。
得到这个设备的 DPI 为 445 （每英寸的距离中有 445 个像素）。
Density
上面得到每英寸中有 440 像素，那么 density 为每平方英寸中的像素数量，应该为： 445^2=198025。
Dip
先明白一个概念，所有显示到屏幕上的图像都是以 px 为单位。
Dip 是我们开发中使用的长度单位，最后他也需要转换成 px。
计算这个设备上 1dip 等于多少 px:
px = dip x dpi /160
px = 1 x 445 / 160 = 2.78
通过上面的计算可以看出在此设备上 1dip = 2.78px，那么这是一个真实的故事吗？ nonono，其中的关键值 dpi 并不是我们算出来的 445 ，请往下看。
Android 系统定义的 Dpi
上面计算的 445Dpi 是在 4.95 英寸下的 1920*1080 手机，那如果是 4.75 分辨率下的呢？ 4.55 分辨率下的呢？。。。。可见是很麻烦的，同一个分辨率在不同的屏幕尺寸上 Dpi 也不相同。为了解决这个问题， Android 中内置了几个默认的 Dpi ，在特定的分辨率下自动调用，也可以手动在配置文件中修改。
 ldpimdpihdpixhdpixxhdpi分辨率240×320320×480480×800720×12801080×1920系统dpi120160240320480基准比例0.7511.523
这是内置的 Dpi ，啥意思？ 在 1920*1080 分辨率的手机上 默认就使用 480 的 dpi ，不管的你的尺寸是多大都是这样，除非厂家手动修改了配置文件，这个我们后面再说。
我们亲自尝试一下：
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<TextView    
  android:id="@+id/tv"   
  android:layout_width="200dp"    
  android:layout_height="100dp"    
  android:text="Hello World!" />
 
这是一个 textview，高为 200dp 宽为 100dp 。按照我们之前的公式手动计算：
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height = 100 x 445 / 160 = 278.5px
width  = 200 x 445 / 160 = 556.25px
 
我们用下列代码获取到控件的实际像素看看是否相同：
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layout = (RelativeLayout)findViewById(R.id.la);
//要在控件绘制完成后才能获取到相关信息，所以这里要监听绘制状态
layout.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener()     {    
  public boolean onPreDraw() {        
    Log.d("hehehe", textView.getHeight() + "/" + textView.getWidth());       
    return true;    
  }
});
 
输出的结果为：300/600
内部计算过程为：
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height = 100 x 480 / 160 = 300px
width  = 200 x 480 / 160 = 600px
 
其中的 160 是基准值不会变的， 100 和200 是我们设置的 dp ，那么这 480 是从何而来的？说好的 445 呢？
找到我们手机中的 /system/build.prop 文件，其中有一行是这样：
ro.sf.lcd_density=480
这就指定了这个机型使用的dpi是多少，还有一种情况是没有这一行（我在模拟器中发现过），那么应该是根据表格中的分辨率来自动设置。
我更改这行为：
ro.sf.lcd_density=320
再次运行上面的测试代码，输出结果为：200/400
内部计算过程为：
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height = 100 x 320 / 160 = 200px
width  = 200 x 320 / 160 = 400px
 
说到底，因为有dpi这个动态的系数，我们在使用dp的时候才能兼容不同分辨率的设备。
到这里，应该都明白了 dpi 的由来，以及系统 dpi 跟物理 dpi 并不一定相同。在系统中使用的全部都是系统 dpi，没有使用物理 dpi，也获取不到物理 dpi。物理 dpi 主要用于厂家对于手机的参数描述（也可以看做 ppi ）！
然后。。表格中还有一个东西叫做基准比例，这个其实就是计算 dp -> px 中重要的系数，以 160 为基准，其他的除以 160 得到比例，我们这样看：
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height = 100 x 480 / 160 = 300px
width  = 200 x 480 / 160 = 600px
 
其中的480/160其实就是在求基准比例，这里得到3。如果在熟悉上表的情况下看到机型的分辨率，在设置dp的时候可以直接心算出相对应的px，心算过程如下：
分辨率：1080×1920 -> 系统 DPI：480 -> 基准比例：480 / 160 = 3 -> 对应px：100 x 3 = 300
分辨率：720×1280 -> 系统 DPI：320 -> 基准比例：320 / 160 = 2 -> 对应px：100 x 2 = 200
分辨率：480×800 -> 系统 DPI：240 -> 基准比例：240 / 160 = 1.5 -> 对应px：100 x 1.5 = 150
分辨率：320×480 -> 系统 DPI：160 -> 基准比例：160 / 160 = 1 -> 对应px：100 x 1 = 100
分辨率：240×320 -> 系统 DPI：120 -> 基准比例：120 / 160 = 0.75 -> 对应px：100 x 0.75 = 75
……………….
总结：
1. dpi（每英寸像素数）是有预设值的！120-160-240-320-480。对应不同的分辨率。
2. 基准比例 = dpi（每英寸像素数） / 160
3. px = dp x 基准比例
从代码中获取相关数值
我们主要使用的类是：DisplayMetrics
以下为官方api说明
A structure describing general information about a display, such as its size, density, and font scaling.
To access the DisplayMetrics members, initialize an object like this:
  >> DisplayMetrics metrics = newDisplayMetrics(); 
getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(metrics);
这是一个获取屏幕信息的类，比如大小，密度等。以及初始化的方法。
实际运用如下：
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DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics();
getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm);
//通常我们在使用DisplayMetrics时，都是直接获取内部变量来使用。所以下面直接列出各个内部变量。
 
dm.ydpi;     //得到物理屏幕上 Y 轴方向每英寸的像素
dm.xdpi;     //得到物理屏幕上 X 轴方向每英寸的像素 
             //ps:  其实这两个大多数情况下都是相同的
             //你能想象上面像素密度大很清晰 下面密度小跟马赛克一样吗 233333
 
dm.density;           //获取当前设备的基准比例
dm.densityDpi;        //获取系统dpi，随着 build.prop 文件中的代码而改变。
 
dm.widthPixels;       //获取屏幕宽度的像素数量
 
//获取屏幕高度的像素数量！
//注意 - 因为这里会自动减去32dp的像素数量，根据分辨率不同的设备，减去的像素数量也不同，但是可以根据公式推算完整（px = dp x 基准比例）。
/*为啥不用dm.densityDpi / 160 得到基准比例？
  因为那个会随着build.prop文件代码变更而更改，算出来的不一定准确*/
dm.heightPixels + 32 * dm.ydpi / 160;