android 屏幕 宽高 比例 android屏幕宽度dp

#前言

Andoird屏幕适配一直是安卓开发中一个热点话题，现在市面上也有好几种主流的适配方案被广泛使用，尽管方案不同，但是万变不离其宗，都要达到一个目的：在不同的机器上显示相同的UI效果。在分析几种主流适配方案之前，我们必须要知道屏幕适配的几个概念。

• px : 即像素，屏幕显示的最小单元，像我们常说的一台手机的分辨率为1280*720，就是指的宽1280px高720px
• dpi : 每个安卓机器都会拥有这个一个固定数值，其作用是用于dp与px的相互转换
• dp ：密度无关像素，是谷歌推荐我们使用的用于屏幕适配的单位。

上面3个值有一个很重要的转换公式：

px = (dpi/160) * dp

让我们一起来看一下这个读5年级的小学生都能看懂的公式。

假设我们有一台手机它的dpi是160，那么1dp在屏幕上实际显示多少像素呢？我们把dpi=160和dp=1代入到公式中可以得到一个结果：1px = 1dp。让我们以此类推，dpi为320的手机，1dp实际显示多少像素呢，很明显是2px = 1dp 。你也许会问这个公式里有个数值160是从哪里冒出来的？其实它是谷歌所规定的最小dpi，在这个公式里面它是固定数值，是不变的。只要你能理解上述公式，你就理解了所有屏幕适配方案的最终原理，无论市面上哪种适配方案，都是通过这个公式进行一些巧妙的转换从而达到适配效果。

#使用dp会导致的问题

为什么明明谷歌都推荐使用dp为单位了，且在大部分机器上使用dp都是没有适配问题的，我们还要使用别的适配方案呢？外界原因是因为很多安卓手机并没有按照谷歌给的规范来生产，所以屏幕素质参差不齐。这就可能会导致这样一种情况：两个同为1920*1080分辨率的手机，却拥有2个不同的dpi：320dpi和480dpi，会出现什么样的情况呢？通过px = (dpi/160) * dp，把320dpi和480dpi分别代入公式中会得到2个结果：2px = 1dp 和 3px = 1dp，也就是说使用同一个dp值在480dpi手机上要比320dpi手机上大1.5倍

通过上述内容我们了解到

1. px、dpi、dp三个基本概念
2. 一个非常重要的公式：px = (dpi/160) * dp
3. 一个问题：使用dp还是会出现适配问题，那怎么才能得到用一个单位在不同设备上显示同样的效果呢？

#适配方案

一、宽高限定符适配

想详细了解的可以看洪洋大神的文章：Android 屏幕适配方案

这里我们先说一下"设计图基准"这个概念，每个公司的UI设计师设计UI时会按照一个标准的参数进行设计。像我们公司的UI设计时通常会以宽1080px高1920px为单位进行设计。有一个张图片要显示宽300像素，高300像素。如果一台刚好是1080 * 1920的手机，那么还好，直接设置宽高都为300px即可，如果是一台1280 * 720的手机，按照等比缩减 (720/1280) * 300 = 200，宽高应该都为200像素才能达到同样的显示效果。

• 假设基准为1080*1920，宽度缩减比例 = 设备宽分辨率 / 1080，高度缩减比例 = 设备高分辨率 / 1920

按照基准把宽分成1080份、高分成1920份，可以生成：

再通过缩减比例，生成不同分辨率的dimens文件文件：

values - 1280 x 720：

1920 * 1080和1280 * 720的lay_x文件中第一行分别为1px和0.66px，刚好对应了720/1080=0.66，所以我们在布局中直接使用合适的x值即可，强大的安卓系统会根据机器本身的分辨率找到对应的dimens文件，lay_y同理。你可能会问为什么要用lay_x和lay_y两套呢？因为宽和高的缩减比例可能是不同的，像1200*720的机器，1200/1920不等于720/1080，适配会有些差别。

这套适配方案基本上能解决绝大部分的适配问题，但是也有它的缺陷：

1. 多套dimens文件必然增加app体积
2. 需要准确的values分辨率系统才能找到。我如果只放了values-1280x720和values-1920x1080两套文件，当机器分辨率是2560x1440时就会使用默认的dimens文件，就会出问题。
3. 顺便提一下，前两年有很多手机带有虚拟按键，你必须要减掉虚拟按键的高度才是该机器的真实高度。一台1920*1080的带虚拟按键高80，那么它的实际分辨率就是1840 * 1080，你的dimens文件就要用values-1840 * 1080

二、smallestWidth限定符适配

该方案应该是由糗百提出来的，详情见：smallestWidth限定符适配

二话不说先上dimens文件：

在使用方式上与宽高限定符适配很像，原理上也是类似的，都是利用安卓寻找资源文件的特殊规则。一台机器的分辨率是1920 * 1080，dpi是320，那么根据公式px = (dpi/160) * dp ，该机器屏幕宽度为540dp，安卓系统会找到values-sw540的文件夹中。

这套方案名字叫最小宽度限定适配，它只用了设计图的宽作为基准。无论是哪种机器我们都假想把它的宽分成1080份，是不是有种似曾相识的感觉？没错，第一种适配方式是按照px分成把宽高1080和1920份，这里我们按照dp把宽分成1080份，得到以下dimens文件：

480dp：

使用方式也很类似，直接使用qb_px_(value) 就好了。我们在回头看一下这个公式：px = (dpi/160) * dp ，dpi是变动的，宽高限定符适配是从px下手，smallestWidth限定符适配从dp下手，只是实现方式有所变化！

三、autoLayout框架适配

这个方案同样是由鸿洋大神提出并开发。地址：AutoLayout

使用方式：

1. gradle文件中引入该库
2. 在AndroidManifest.xml中设定宽高基准，不设置会报错
3. Activity继承框架中的AutoLayoutActivity

使用起来可以说是非常方便了，开发中可直接使用px来开发，框架会帮你自动转换。该框架的实现源码我没有细看，猜测是框架在获取到布局之后根据机器dpi和分辨率转换成合适的值。

该方案缺点：

1. 框架在好久之前已经停止维护了。。
2. 自定义控件需要自己手动适配且不一定有效

四、今日头条方案

详情见：今日头条适配方案

这套方案比起前几种更加简洁，核心代码只有十几行，让我们一起看一下：

private static float sNoncompatDensity;
 private static float sNoncompatScaledDensity;
 private static final float DESIGN_WIDTH_DP = 360;// 设计图宽度总dp

 /**
  * density = dpi/160
  * px = (dpi/160) * dp
  * px = density * dp
  */
 private static void setCustomDensity(Activity activity, Application application) {
     final DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
     if (sNoncompatDensity == 0) {
         sNoncompatDensity = appDisplayMetrics.density;
         sNoncompatScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
         application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
             @Override
             public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
                 if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
                     sNoncompatScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
                 }
             }

             @Override
             public void onLowMemory() { }
         });
     }

     final float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / DESIGN_WIDTH_DP;
     final float targetScaledDensity = targetDensity * (sNoncompatScaledDensity / sNoncompatDensity);
     final int targetDensityDpi = (int) (targetDensity * 160);

     appDisplayMetrics.density = targetDensity;
     appDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
     appDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;

     final DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics();
     activityDisplayMetrics.density = targetDensity;
     activityDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
     activityDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;
 }

上来直接给一段这样的代码可能会有点蒙蔽，不要慌，先祭出我们的公式：

px = (dpi/160) * dp。

前面说了，宽高限定符适配是用公式中的px做文章，smallestWidth限定符适配是用公式中dp做文章，只剩下一个了，那就是(dpi/160)，没错，头条的方案就是用这个来做的文章，变换一下：density = dpi/160，让我们看源码。

final DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
if (sNoncompatDensity == 0) {
    sNoncompatDensity = appDisplayMetrics.density;
    sNoncompatScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
    application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
        @Override
        public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
            if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
                sNoncompatScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
            }
        }

        @Override
        public void onLowMemory() { }
    });
}

这段代码做了两件事：

1. 获取当前机器的density和scaledDensity，density就是上述中的dpi/160，scaledDensity是字体的density
2. 增加系统设置更换系统字体大小的监听，为了在当用户修改系统字体大小时APP的UI也跟着修改，可以说考虑非常细心

final float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / DESIGN_WIDTH_DP;
final float targetScaledDensity = targetDensity * (sNoncompatScaledDensity / sNoncompatDensity);
final int targetDensityDpi = (int) (targetDensity * 160);

核心原理就在这3句代码中体现，appDisplayMetrics.widthPixels是机器宽分辨率，DESIGN_WIDTH_DP是设计图中宽度总dp，例如我有一台分辨率1080*1920，dpi为480的手机，代入公式1080 = (480/160) * dp，那么dp = 360，这个就是宽度总dp。第一行代码用appDisplayMetrics.widthPixels / DESIGN_WIDTH_DP，机器屏幕宽度除以宽度总dp，这里为什么要这么做呢？还记得文章开头提到的使用dp会出现的问题吗，相同分辨率不同dpi的机器，根据px = (dpi/160) * dp，dpi不同时，使用同一个dp会算出不同的px，显示效果就会不同。我们何不反着想一下，只要修改density = dpi/160使计算出来的px值是相同的不就行了吗？继续回到上述例子，机器为1080px宽时density = 1080 / 360就是合适的值，机器为720px宽时 density = 720 / 360 就是合适的值，不去考虑dpi，不就解决了我们的问题了吗。不得不说这种想法真的非常巧妙，代码中通过appDisplayMetrics.widthPixels / DESIGN_WIDTH_DP计算出合适的density，再反向推断出合适的dpi ( 再次根据公式，dpi = targetDensity * 160 )

appDisplayMetrics.density = targetDensity;
appDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
appDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;

final DisplayMetrics activityDisplayMetrics = activity.getResources().getDisplayMetrics();
activityDisplayMetrics.density = targetDensity;
activityDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaledDensity;
activityDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;

剩下的工作就是替换系统的density、scaledDensity、densityDpi三个值了。比起前几种适配方式，这种更加简便简洁，实现方式也非常简单粗暴。由于这个方案的基准是设计图宽度总dp，也就是说不但要知道设计图的宽分辨率，还要知道设计图的dpi才能算出总dp，但是，据我了解很多UI设计师都不清楚安卓中的dp和dpi是什么玩意儿。。不过抛开这些外界因素，这套方案确实是最简便的，没有多套dimens文件，也容易理解。

总结

有啥好总结的，记住px = (dpi/160) * dp不就行了吗！

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