Android多屏幕适配学习笔记

  我所在公司的产品以硬件为主，软件跟着特定的硬件平台走，所以，虽然从事着Android开发，却从来没有处理过多屏幕适配的问题。意识到这个可能成为自己的一个短板，所以在缺乏实践的情况下，先准备点理论知识，聊以慰藉。

     1 常用单位

      px：pixel //像素

      in： inch //英寸

      mm ： 毫米

      pt ： 1/72英寸

      dpi ： dots peer inch //一英寸长的直线上的像素点的数量，即像素的密度

      dp（dip） ： Density-independent pixel //密度无关像素，定义为160dpi的屏幕下，1个像素点的长度

      sp ： Scale-independent Pixels //专用于设定文字大小，和dp类似，但是它除了受到dpi影响，还受到用户的字体偏好设定影响

      屏幕的物理尺寸：屏幕对角线的长度，以inch为单位

      分辨率： 屏幕上长宽方向上像素点的数量， 例A80为全高清屏，即1080*1920的分辨率// 也称为相对分辨率（使用这种说法的人认为，dpi才是真正的分辨率）

      android.util.TypedValue类提供了一个函数，支持把所有的单位换算到px，实现代码如下：

<span style="font-size:14px;"><span style="font-size:18px;">    /**     * Converts an unpacked complex data value holding a dimension to its final floating      * point value. The two parameters <var>unit</var> and <var>value</var>     * are as in {@link #TYPE_DIMENSION}.     *       * @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;    }</span></span>

      2 市占率比较高的手机

      这些数据可以在http://screensiz.es/获得：

手机型号物理尺寸(inch)分辨率(px)dpipx密度Galaxy SIII4.8720*1080360XHDPISony Xperia Z51080*1920441XXHDPIGalaxy SIII4.3480*800219HDPIGalaxy Nexus4.6720*1280316XHDPIGoogle Nexus 44.7768*1280320XHDPIGalaxy SIV51080*1920441XXHDPIGalaxy S Plus4480*800233HDPIGalaxy Note II5.5720*1280267XHDPIGalaxy S4480*800233MDPIGalaxy Note5.3800*1280285XHDPI

从数据来看，目前大部分的手机的屏幕尺寸在4～5英寸之间（抛开note之类的跨界产品），DPI在HPI到XXHDPI（基本只有几款旗舰机才会配置）之间。

    3 dp单位的使用

    dp单位的显示效果与dpi无关，那它实际的使用效果如何呢？

     我创建了一个Nexus S的模拟器，参数为：Android2.3.3，屏幕4寸，解析度480*800，HDPI。

然后准备了如下layout：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    tools:context=".MainActivity">    <LinearLayout        android:layout_height="100dp"        android:layout_width="100dp"        android:background="#FF0000"/></RelativeLayout>

执行，获得如下结果：

计算得到LinearLayout的实际大小为：150*150。
所以，dp适配到具体设备的像素的时候，是通过如下公式换算：
px = dp * scale;
scale由设备的由设备的设备的pixel密度决定：
LDPI的dpi在120左右，scale = 0.75 //一般市面上是看不到LDPI的设备了。
MDPI的dpi在160左右，scale = 1.0
HDPI的dpi在240左右，scale = 1.5
XHDPI的dpi在320左右，scale = 2.0
XXHDPI的dpi在440左右，scale = 3.0
所以，实际使用中，1dp约等于1/160inch，所以，可以让我们的app在大多数的屏幕上保持相近的呈现效果。

但是，使用dp来适配所有设备是不现实的：
1. 呈现效果仍旧会有差异，仅仅是相近而已。
2. 当设备的物理尺寸存在差异的时候，dp就显得无能为力了。为4.3寸屏幕准备的UI，运行在5.0寸的屏幕上，很可能在右侧和下侧存在大量的空白。而5.0寸的UI运行到4.3寸的设备上，很可能显示不下。

    4. 根据属性的资源适配机制

    如果想获得最好的适配效果，那么根据不同平台的参数进行针对性的适配，毫无疑问可以获得最佳的效果。系统会根据设备的具体参数，根据资源文件的属性筛选最合适的资源。
    apk中提供的资源包括animator、anim、color、drawable、layout、menu、raw、values、xml这9种。这些资源保存在res文件下的对应文件夹中。
    每个文件夹的名字都可以用多种属性来修饰，以便系统在执行的过程中根据设备的实际情况使用不同的资源。

    
    不同的属性以“-”连接，以优先级从高到低的方式排列（否则编译错误），形式如下：
    资源名-属性1-属性2-属性3...  

    以下是几种个人觉得比较有用的几个属性：
    Language and region : 用于指定语言和区域，多国语言最常用的属性,例如：en，en-rUS。
    Screan size ： 用来指定屏幕大小，包含如下值（由小到达）：small（最小尺寸426*320dp，基本在3.2寸以上），normal（最小尺寸470*320dp，基本在3.3寸以上），large（最小尺寸640*480dp，基本在5.0寸以上），xlarge（最小尺寸960*720，基本在7.5寸以上）。
    Screan orientation ： 屏幕方向，值为port或者land。
    UI mode ： 值为car、desk、television、appliance。
    Night mode ： 值为ienight、 notnight（可能对文本阅读类型的app比较有用）
    Screan pixel density ： 最常用的属性了，值包括：ldpi，mdpi，hdpi，xhdpi，xxhdpi，nodpi，tvdpi。其中，nodpi用于开发者不希望系统对图片进行缩放的情况，tvdpi的界于hdpi和mdpi之间，dpi一般在213左右，多用于基于Android系统的智能电视，大部分app其实很少用到。
    Platform version ： 值为：v<version number>，例如v15属性修饰的资源仅用于4.0及以上的设备。
    Available width ： 值为w<number>dp, 例如适配640dp宽度的设备：w640dp
    Aailable height : 值为h<number>dp, 例如适配320dp高度的设备：h320dp
    另外，还有一种指定分辨率的属性（google的官方资料中没有提到这种方式，但是很多开发者都使用了），用法为long side x short size，例如适配Nexus S（480x800）的资源可以如下方式指定800x480。但是，使用这种方式请注意：某些手机没有实体按键，而是采用了虚拟按键的设计。这种情况下，app可以使用的尺寸会小于设备的屏幕大小，例如Galaxy Nexus的分辨率为1280x720，但是实际上它只能适配1190x720或者1280x630左右大小的资源。 
    5. 资源缺失情况下的适配

   app运行时，系统会根据属性选择适配的资源进行展示。如果有符合的资源则使用，反之，当符合的资源不存在时，系统会去寻找最相近的可用资源来代替。但是，查找的属性不同，查找的顺序会有所有差异。

   对dpi属性来说，查找的顺序为，高dpi的资源优先。例如，没能找到hdpi的图片资源，则系统的搜索顺序是drawable-xhdpi->drawable-xxhdpi->drawable-mdip->drawable->drawable->drawable-ldpi。这里drawable被认为比drawable-ldpi更接近hdpi。

   另外，对于图片资源在找到相近的资源后，系统还需要对图片进行缩放才会进行使用（否则，可能出现显示不下，或者图片过小的问题）。上文的例子中，如果在drawable-xhdpi中找到了资源，那么找到的图片会先缩小到0.75倍以后再使用；如果是在drawable-mdpi中找到了资源，那么图片需要放大到1.5倍以后再使用（放大肯定会造成图片模糊，可能这就是高dpi资源优先的原因所在）。
   有时候，我们的图片资源不一定是从drawable文件夹中读取的，还有可能是从sd卡上读取的，或者从网络上下载的。这个时候，我们需要注意，默认情况下，通过BitmapFactory.decodeFile()函数生成的图片被认为是MDPI的，如果想让图片也获得与drawable文件夹相似的缩放能力，则需要通过BitmapFactory.Option.inDensity属性设置（例如如果图片是为hdpi准备的，则设置为240）。

    对于screan size，查找的顺序则是小尺寸优先，大尺寸放弃。例如，在Galaxy note 2上执行apk时，如果未能找到layout-large资源，则查找顺序为：layout-normal->layout->layout-small，不会查找layout-xlarge。
 

   6. 个人对于多设备UI适配的理解
   以下是个人的一点总结：
   I.   使用简洁的风格来设计UI，让界面变得简单并且一体化，使UI有更加的自适应能力。
   II.  尽量使用match_parent,wrap_content等属性来实现实现UI的自适应，减少dp的使用，尽量不要使用px。
   III. 如果使用dp，那么不要在layout文件中显示的设定数值，而是通过dimens文件来引用，不同设备上就可以使用同一份layout，而通过不同的dimens来适配。
   IV.  可以的情况下，尽量使用.9的png文件，通过无损的缩放来适应UI。
   V.   有些在XML上很难设定的UI细节，可能可以通过java代码动态调整的方案来解决。
   VI.  如果有需要的话，可以通过w720dp,h360dp,1024x768等属性来对市面上销量比较好的手机做针对性的UI适配。
   VII. 没有真机的情况下，可以通过SDK内的模拟器和网上的在线模拟器检查UI效果。
   VIII.对于某些app，可以使用Html5来开发UI（即以app内嵌WebView控件来展示Html5），可能可以获得更加的UI适应效果。
   
   最后记录几个与UI相关的JAVA API：
   DisplayMetrics dm = Context.getResource().getDisplayMetrics()//dm中可以获得scaledDensity，densityDpi，heightPixels，widthPixels等信息。

   Configuration config = getResources().getConfiguration() //config中可以获取设备的配置信息，我们可以根据具体的信息展现不同的UI。这里有一点值得注意的是，config.screenWidthDp和理论计算可能会有偏差：例如，9100的参数为800x480，hdpi，800/1.5=533，但是实际运行时，config.screenWidthDp=508。如果为9100做UI适配，那么“w508dp”才是有效的，”w533dp“则无法匹配给9100。相似的，偏差也可能出现在config.screenHeightDp上。
   

参考资料：
Google官方资料
Android屏幕适配-资源文件夹命名与匹配规则
Android开发笔记-屏幕适配
Android多屏幕适配