前言
在Android开发中，由于Android碎片化严重，屏幕分辨率千奇百怪，而想要在各种分辨率的设备上显示基本一致的效果，适配成本越来越高。虽然Android官方提供了dp单位来适配，但其在各种奇怪分辨率下表现却不尽如人意，因此下面探索一种简单且低侵入的适配方式。本文将推荐两种屏幕适配方案，大家可以根据实际情况使用。
传统dp适配方式的缺点
android中的dp在渲染前会将dp转为px，计算公式：
-
px = density * dp;
-
density = dpi / 160;
-
px = dp * (dpi / 160);
而dpi是根据屏幕真实的分辨率和尺寸来计算的，每个设备都可能不一样的。
屏幕尺寸、分辨率、像素密度三者关系
通常情况下，一部手机的分辨率是宽x高，屏幕大小是以寸为单位，那么三者的关系是：
举个例子：屏幕分辨率为：1920*1080，屏幕尺寸为5吋的话，那么dpi为440。
这样会存在什么问题呢？
假设我们UI设计图是按屏幕宽度为360dp来设计的，那么在上述设备上，屏幕宽度其实为1080/(440/160)=392.7dp，也就是屏幕是比设计图要宽的。这种情况下， 即使使用dp也是无法在不同设备上显示为同样效果的。 同时还存在部分设备屏幕宽度不足360dp，这时就会导致按360dp宽度来开发实际显示不全的情况。
而且上述屏幕尺寸、分辨率和像素密度的关系，很多设备并没有按此规则来实现， 因此dpi的值非常乱，没有规律可循，从而导致使用dp适配效果差强人意。
今日头条轻量级适配方案
梳理需求
首先来梳理下我们的需求，一般我们设计图都是以固定的尺寸来设计的。比如以分辨率1920px 1080px来设计，以density为3来标注，也就是屏幕其实是640dp 360dp。如果我们想在所有设备上显示完全一致，其实是不现实的，因为屏幕高宽比不是固定的，16:9、4:3甚至其他宽高比层出不穷，宽高比不同，显示完全一致就不可能了。但是通常下，我们只需要以宽或高一个维度去适配，比如我们Feed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，尤其不能存在某些设备上显示不全的情况。同时考虑到现在基本都是以dp为单位去做的适配，如果新的方案不支持dp，那么迁移成本也非常高。
因此，总结下大致需求如下：
支持以宽或者高一个维度去适配，保持该维度上和设计图一致；支持dp和sp单位，控制迁移成本到最小。
找兼容突破口
从dp和px的转换公式 ：px = dp * density
可以看出，如果设计图宽为360dp，想要保证在所有设备计算得出的px值都正好是屏幕宽度的话，我们只能修改 density 的值。
通过阅读源码，我们可以得知，density 是 DisplayMetrics 中的成员变量，而 DisplayMetrics 实例通过 Resources#getDisplayMetrics 可以获得，而Resouces通过Activity或者Application的Context获得。
先来熟悉下 DisplayMetrics 中和适配相关的几个变量：
DisplayMetrics#density 就是上述的density
DisplayMetrics#densityDpi 就是上述的dpi
DisplayMetrics#scaledDensity 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
那么是不是所有的dp和px的转换都是通过 DisplayMetrics 中相关的值来计算的呢？
首先来看看布局文件中dp的转换，最终都是调用 TypedValue#applyDimension(int unit, float value, DisplayMetrics metrics) 来进行转换:
/**
* 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;
}
这里用到的DisplayMetrics正是从Resources中获得的。
再看看图片的decode，BitmapFactory#decodeResourceStream方法:
/**
* Decode a new Bitmap from an InputStream. This InputStream was obtained from
* resources, which we pass to be able to scale the bitmap accordingly.
* @throws IllegalArgumentException if {@link BitmapFactory.Options#inPreferredConfig}
* is {@link android.graphics.Bitmap.Config#HARDWARE}
* and {@link BitmapFactory.Options#inMutable} is set, if the specified color space
* is not {@link ColorSpace.Model#RGB RGB}, or if the specified color space's transfer
* function is not an {@link ColorSpace.Rgb.TransferParameters ICC parametric curve}
*/
public static Bitmap decodeResourceStream(Resources res, TypedValue value,
InputStream is, Rect pad, Options opts) {
validate(opts);
if (opts == null) {
opts = new Options();
}
if (opts.inDensity == 0 && value != null) {
final int density = value.density;
if (density == TypedValue.DENSITY_DEFAULT) {
opts.inDensity = DisplayMetrics.DENSITY_DEFAULT;
} else if (density != TypedValue.DENSITY_NONE) {
opts.inDensity = density;
}
}
if (opts.inTargetDensity == 0 && res != null) {
opts.inTargetDensity = res.getDisplayMetrics().densityDpi;
}
return decodeStream(is, pad, opts);
}
可见也是通过 DisplayMetrics 中的值来计算的。
当然还有些其他dp转换的场景，基本都是通过 DisplayMetrics 来计算的，这里不再详述。因此，想要满足上述需求，我们只需要修改 DisplayMetrics 中和 dp 转换相关的变量即可。
最终方案
下面假设设计图宽度是360dp，以宽维度来适配。
那么适配后的 density = 设备真实宽(单位px) / 360，接下来只需要把我们计算好的 density 在系统中修改下即可，代码实现如下：
/**
*
* @param activity
* @param application
*/
private void setCustomDensity(@NonNull Activity activity, @NonNull Application application) {
//application
final DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
//计算宽为360dp 同理可以设置高为640dp的根据实际情况
final float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / 360;
final int targetDensityDpi = (int) (targetDensity * 160);
appDisplayMetrics.density = appDisplayMetrics.scaledDensity = targetDensity;
appDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;
//activity
final DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics();
activityDisplayMetrics.density = appDisplayMetrics.scaledDensity = targetDensity;
activityDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;
}
同时在 Activity#onCreate 方法中调用下。代码比较简单，也没有涉及到系统非公开api的调用，因此理论上不会影响app稳定性。
于是修改后上线灰度测试了一版，稳定性符合预期，没有收到由此带来的crash，但是收到了很多字体过小的反馈：
原因是在上面的适配中，我们忽略了DisplayMetrics#scaledDensity的特殊性，将DisplayMetrics#scaledDensity和DisplayMetrics#density设置为同样的值，从而某些用户在系统中修改了字体大小失效了，但是我们还不能直接用原始的scaledDensity，直接用的话可能导致某些文字超过显示区域，因此我们可以通过计算之前scaledDensity和density的比获得现在的scaledDensity，方式如下：
final float targetScaledDensity = targetDensity * (appDisplayMetrics.scaledDensity / appDisplayMetrics.density);但是测试后发现另外一个问题，就是如果在系统设置中切换字体，再返回应用，字体并没有变化。于是还得监听下字体切换，调用 Application#registerComponentCallbacks 注册下 onConfigurationChanged 监听即可。
private static float sRoncompatDennsity;
private static float sRoncompatScaledDensity;
private void setCustomDensity(@NonNull Activity activity, final @NonNull Application application) {
//application
final DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
if (sRoncompatDennsity == 0) {
sRoncompatDennsity = appDisplayMetrics.density;
sRoncompatScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
sRoncompatScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
}
}
@Override
public void onLowMemory() {
}
});
}
//计算宽为360dp 同理可以设置高为640dp的根据实际情况
final float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / 360;
final float targetScaledDensity = targetDensity * (sRoncompatScaledDensity / sRoncompatDennsity);
final int targetDensityDpi = (int) (targetDensity * 160);
appDisplayMetrics.density = targetDensity;
appDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;
appDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
//activity
final DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics();
activityDisplayMetrics.density = targetDensity;
activityDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;
activityDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
}
适配之后对比
另外一种适配方案 （AndroidScreenAdaptation）
AndroidScreenAdaptation gihub地址
本库特点
完全不用改变自己的布局编写习惯,你原先是怎么写布局,就怎么写布局.不用去继承适配类,不用在最外层包裹适配布局,不用新建茫茫多的分辨率适配文件夹,不要求强制使用px为单位,支持代码动态添加view适配,可以实时预览布局,满足旋转和分屏适配,全面屏或带虚拟按键手机适配也没问题.
效果展示
快速开始 添加依赖
implementation ‘me.yatoooon:screenadaptation:1.1.1’
初始化工具类
(1.)创建自己的application继承Application
public class App extends Application {
@Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
ScreenAdapterTools.init(this);
}
注：旋转适配,如果应用屏幕固定了某个方向不旋转的话(比如qq和微信),下面可不写.
@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
super.onConfigurationChanged(newConfig);
ScreenAdapterTools.getInstance().reset(this);
}
(2.)在AndroidManifest.xml文件中声明使用你自己创建的application并且添加meta-data数据,例子上标明了这些数据的代表的意义
<application
android:name=".App"
.....
<meta-data
android:name="designwidth"
android:value="1080" /> //设计图的宽,单位是像素,推荐用markman测量,量出来如果是750px那么请尽量去找ui设计师要一份android的设计图.
<meta-data
android:name="designdpi"
android:value="480" /> //设计图对应的标准dpi,根据下面的那张图找到对应的dpi,比如1080就对应480dpi,如果拿到的是其他宽度的设计图,那么选择一个相近的dpi就好了
<meta-data
android:name="fontsize"
android:value="1.0" /> //全局字体的大小倍数,有时候老板会觉得你的所有的字小了或者大了,你总不能一个一个去改吧
<meta-data
android:name="unit"
android:value="px" /> //你的布局里面用的是px这就写px,你的布局里面用的是dp这就写dp,要统一,不要一会儿px一会儿dp,字体也用px或者dp,不要用sp,微信qq用的肯定不是sp.
</application>
宽 240 320 480 720 1080 1440
DPI等级 LDPI MDPI HDPI XHDPI XXHDPI XXXHDPI
DPI数值 120 160 240 320 480 640
开始使用
(1.)在Activity中,找到setcontentview(R.layout.xxxxxx)
public class MainActivity extends AppCompatActivity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main_dp);
//ScreenAdapterTools.getInstance().reset(this);//如果希望android7.0分屏也适配的话,加上这句
//在setContentView();后面加上适配语句
ScreenAdapterTools.getInstance().loadView(getWindow().getDecorView());
}
}
(2.)在Fragment或recyclerview,listview或gridview,viewpager,自定义view等等等,只要能找到布局填充器(自定义view完全是代码绘制的没有用布局填充器怎么办?往下看)
public class TestFragment extends Fragment {
@Override
public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState) {
View view = inflater.inflate(R.layout.test_px, container, false);
//拿到布局填充器返回的view后
ScreenAdapterTools.getInstance().loadView(view);
return view;
}
}
注: 1.自定义view的话,在 ScreenAdapterTools.getInstance().loadView(view); 外面包裹一层判断如下,不然在使用自定义view编写布局文件时预览xml会有问题!但不影响真机运行效果.
if (!isInEditMode()) {
ScreenAdapterTools.getInstance().loadView(view);
}
2.完全代码绘制的自定义view怎么办? 比如说我绘制了个半径为100dp的圆,在代码里找到获取半径属性值circleRadius的地方
circleRadius = ScreenAdapterTools.getInstance().loadCustomAttrValue(circleRadius);(3.)现在打开你的布局文件,并且打开预览,点击预览上部的小手机图标选择和你设计图匹配的模拟器,然后就可以按照设计图测量并编写布局文件,测量和编写的单位用px还是dp取决于你清单文件中的meta_data中unit填写的值,暂时只支持宽 高 padding layout_margin 字体大小 这几个属性(如果有minmaxWidthHeight这种属性值,适配时…loadView(…view,new CustomConversion()),如果有其他需要的属性值,请自行继承IConversion和AbsLoadViewHelper编写),布局文件完成后,你看到的预览是什么样,各种真机运行出来就是什么样.
原理
那些长篇大论的文章我也不想提,想必读者已经在别处看疯了,知道几个最简单的概念用起来就可以了
px是分辨率的单位 比如现在主流手机分辨率1080*1920.
dp是安卓开发专有的单位 在 不同的手机下 1dp = 不同的 px.
sp是字体大小(前面清单文件中要求字体也用dp或者px),sp随系统字体大小变化而变化,但据我观察,像微信qq这些app的字体是不随系统显示字体大小变化的.
本库是按照设计图的宽度的值(单位px)和对应标准dpi来适配的(手机实际宽度相对于设计图增加或减少,高度同比例(这的比例是宽度增加或减少的比例)增加或减少),所有的布局控件都按这个比例(手机实际宽度/设计图宽度)来适配,在不同的分辨率,不同ppi(手机屏幕密度,又称为dpi),不同最小宽度(有的人喜欢去调开发者选项下面的最小宽度,主流手机默认为360dp)的手机下都做到了适配。
原文发布时间为：2018-08-30
本文作者：Gxinyu
