今日头条屏幕适配方案落地研究
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目录
前言
各平板数据比较
为什么看起来更小了？(头条方案跟最小宽度方案比较)
smallesWidth 方案迁移
优缺点
issue
附录（适配核心代码）
前言
现在给大家推荐一种极低版本的 Android 屏幕适配方案，就是今日头条适配方案，“极低成本”这四个字正是今日头条的适配文章标题。
众所周知，安卓的屏幕碎片化极其严重，适配一直是从事安卓开发人员十分头疼的事情。前期，由于公司支持的平板款式单一，只需要做几款平板的适配即可，选用了 smalledtWidth(最小宽度)适配，但是这个方案在增加新屏幕时且原 dimens 文件无法很好适配时，就需要增加新屏幕的最小宽度 dimens 文件了，比较麻烦而且会增加项目大小(虽然只是几个文件)，而且这种屏幕适配极度依赖设备的屏幕密度，叫density。为了讲解更清楚，这里需要引入几个公式：
px = density * dp
dp : 安卓开发人员常常挂在嘴上的长度单位
px : 设计人员眼中的长度单位
density = dpi / 160
因此，px = dp * (dpi/160)
dpi : 根据屏幕真实分辨率和尺寸计算得出
举个例子：屏幕分辨率为 1920 1080，屏幕尺寸为5寸(屏幕斜边长度cm/0.3937), 则 *dpi = √(宽度²+ 高度²)/屏幕尺寸
因此，屏幕密度至关重要，屏幕密度怎么来的？厂商写入一个 system/build.prop 文件，有时还会写错，就我们一款华为平板，获取的屏幕密度是2，但是手工测量并按公式得到实际屏幕密度是1.56。导致我们的适配方案在那款平板就失效了。
本人一直在寻找可以一劳永逸的屏幕适配方案，今日头条是选定基准分辨率，基于设备屏幕分辨率计算出新的屏幕密度进行适配，保证所有设备的显示效果一致，完美避开上面那款设备的问题。推荐给大家。
各平板数据比较
首先，我详细记录了公司主流设备的参数，新方案肯定要对主流设备都能完美适配，这才是入门门槛。
| 三星N5100-4.1 | 三星p355c-6.0(基准) | 华为-8.0 | |
|---|---|---|---|
| 真实宽度(px) | 800 | 768 | 1200 |
| 真实高度(px) | 1280 | 1024 | 1852 |
| 原始 density | 1.33125 | 1.0 | 2.0(不准，实际1.56 ) |
| new density | 1.04166 | - | 1.5625 |
| new height(px) | 1066 | - | 1600 |
可以看到横向是几种设备，竖向是一些参数，其中中英文混杂，这是为什么呢？这是我故意的，中文是设备原始参数，英文是根据今日头条方案原理计算的。因为，今日头条的目的是所有设备的显示效果一致。但是设备的分辨率是不同的，怎么显示一致呢？简单述之，就是缩放，按宽度缩放的。可能有人会有疑问，缩放后的效果图放不下，显示不完整怎么办？
我们看看上面的数据，可以看到按照三星6.0基准进行缩放，效果图在三星4.1这款设备宽度上的显示，是按768乘以new density ,也就是 1.04166 进行放大，不用按计算器了，就是800px，完美适配。那么高度呢，1024 也乘以 new density，发现是1066px，比实际高度像素值 1280px 小，不会出现显示不全的现象。可能有人会问了，这不是多出来了么，会不会留空白啊？对，好问题，所以合格的开发在竖向布局上增加自适应权重，以应对这种情况。当然，横向也需要考虑自适应权重。
同理，可得知效果图在华为8.0设备的宽度像素是 1600px， 也比实际设备宽度 1852px 小，也能显示完全。
为什么看起来更小了？(头条方案跟最小宽度方案比较)
对的，跟原先的比起来，是更小了，包括图片更小，文字更小。这是为什么呢？且听我细细道来… …
大家都知道，安卓有 mdpi、hdpi、xhdpi后缀的文件，具体使用有 drawable-mdpi、drawable-hdpi，或者mipmap-mdpi、mipmap-hdpi, 又或者 values-mdpi、values-hdpi, 这些都是安卓自带的屏幕适配方案，只是不太好用吗，经常出问题。那么，这些文件都是怎么使用的呢，这又涉及到了屏幕密度这个属性，关联如下：
平板A 三星平板5100 的屏幕密度是1.33125，大于mdpi，小于hdpi，向上取整，所以属于hdpi
平板B 三星平板P355C 的屏幕密度是1，属于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，刚好就是icon尺寸
我们会看到，最小宽度适配方案，values-hdpi 的值是 values-mdpi 的值乘以 0.8
0.8 的参数
宽高100dp的正方形图片，平板A会显示100px,平板B会乘以1.5，显示成150px，导致偏大
由于平板B的屏幕密度是 1.33125， 最好 显示成 100* 1.33125
1.33125/ 1.5 = 0.8875 约为 0.8
sw600dp-dpi
sw : small width,就是最小宽度是600dp,
px -> dp ： dp = px / density
平板A: 800 /1.33125 = 600.93
平板B: 768/1 = 768
上述两个平板，一个是600dp，一个是768dp,都是大于600dp,平板A使用sw600dp-hdpi,平板B使用sw600dp-mdpi
最后称述
平板A、B 同时显示一个 100px 的图片：
按最小宽度适配：100 1.5 0.8 = 120 ，图片会显示成 120px
按今日头条适配： 100 * 1.04166 = 104.166，图片会显示成 104.166 px
所以今日头条方案显示的图片就更小了。
那么，哪个更好呢？我们再来看看一个极端，显示一个 平板B 的填满宽度的图片， 768px：
按最小宽度适配：768px 1.5 0.8 = 921.6px ，图片会显示成 921.6px, 远远超出平板A的尺寸，此时开发人员需要手动干预
按今日头条适配： 768px * 1.04166 = 799.99488，图片可以看成显示成 800 px
优点很明显，布局更简单
严谨的你，可能会问了，那显示超过768px呢？
不好意思，我们的基准就是 768，不会超过他了。
smallesWidth 方案迁移
我们原项目使用的是 smallestWidth 方案，经试验迁移代价很低，经研究有如下两个方案。
删除所有适配 smallestWidth 的dimens 文件夹,只保留dp 值是1：1 的 dimens 文件即可；
不想删除亦可，将所有的 dimens 文件都覆盖成 dp 值是1：1 的 dimens 文件即可
优缺点
优点
使用成本非常低，操作非常简单，使用该方案无需增加dimens 文件，修改代码，完虐其他屏幕适配方案
侵入性非常低，切换几乎瞬间完成，试错成本接近为0
修改的 density 是全局的，一次修改，终生受益。
不会有任何性能的损耗
今日头条 大厂保证
缺点
1、 第三方布局库， 未按项目效果图布局，全局修改 density 导致修改第三方布局，造成显示界面问题
2、与 smallestwith 适配方案不兼容，切换回来比较麻烦
issue
一个 Bitmap 的density 问题
在某处，开启今日头条适配方案，全局修改屏幕密度，获取 ImageView 的 Bitmap 的宽高，发现获取的宽高和实际的宽高(布局出来观察)不一致。经查阅源码，发现 Bitmap 也有一个 density, 怀疑未被修改。
随决定，修改 sDefaultDensity 值，查阅代码，发现 sDefaultDensity 是静态私有，于是召唤反射大法
测试 Ok, 收工。
附录（适配核心代码）
initAppDensity 方法 Application 调用，记录默认屏幕密度
setDefault 和 setOrientation 方法 Activity 调用，设置新的屏幕密度
resetAppOrientation 方法，恢复屏幕密度
// * ================================================
// * 本框架核心原理来自于 <a href="https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA">今日头条官方适配方案</a>
// * <p>
// * 本框架源码的注释都很详细, 欢迎阅读学习
// * <p>
// * 任何方案都不可能完美, 在成本和收益中做出取舍, 选择出最适合自己的方案即可, 在没有更好的方案出来之前, 只有继续忍耐它的不完美, 或者自己作出改变
// * 既然选择, 就不要抱怨, 感谢 今日头条技术团队 和 张鸿洋 等人对 Android 屏幕适配领域的的贡献
// * <p>
// * ================================================
// */
private static final int WIDTH = 1;
private static final float DEFAULT_WIDTH = 768f; //默认宽度
private static final float DEFAULT_HEIGHT = 1024f; //默认高度
private static float appDensity;
/**
* 字体的缩放因子，正常情况下和density相等，但是调节系统字体大小后会改变这个值
*/
private static float appScaledDensity;
/**
* 状态栏高度
*/
private static int barHeight;
private static DisplayMetrics appDisplayMetrics;
private static float densityScale = 1.0f;
/**
* application 层调用，存储默认屏幕密度
*
* @param application application
*/
public static void initAppDensity(@NonNull final Application application) {
//获取application的DisplayMetrics
appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
//获取状态栏高度
barHeight = getStatusBarHeight(application);
if (appDensity == 0) {
//初始化的时候赋值
appDensity = appDisplayMetrics.density;
appScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
//添加字体变化的监听
application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
//字体改变后,将appScaledDensity重新赋值
if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
appScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
}
}
public void onLowMemory() {
}
});
}
}
/**
* 此方法在BaseActivity中做初始化(如果不封装BaseActivity的话,直接用下面那个方法就好了)
*
* @param activity activity
*/
public static void setDefault(Activity activity) {
setAppOrientation(activity, WIDTH);
}
/**
* 比如页面是上下滑动的，只需要保证在所有设备中宽的维度上显示一致即可，
* 再比如一个不支持上下滑动的页面，那么需要保证在高这个维度上都显示一致
*
* @param activity activity
* @param orientation WIDTH HEIGHT
*/
public static void setOrientation(Activity activity, int orientation) {
setAppOrientation(activity, orientation);
}
/**
* 重设屏幕密度
*
* @param activity activity
* @param orientation WIDTH 宽，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);
// 最后在这里将修改过后的值赋给系统参数,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);
}
/**
* 重置屏幕密度
*
* @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);
}
/**
* 获取状态栏高度
*
* @param context context
* @return 状态栏高度
*/
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;
}
/**
* 设置 Bitmap 的默认屏幕密度
* 由于 Bitmap 的屏幕密度是读取配置的，导致修改未被启用
* 所有，放射方式强行修改
* @param defaultDensity 屏幕密度
*/
private static void setBitmapDefaultDensity(int defaultDensity) {
//获取单个变量的值
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();
}
}
/**
* 屏幕密度缩放系数
*
* @return 屏幕密度缩放系数
*/
public static float getDensityScale() {
return densityScale;
}
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