Android开发 屏幕适配

2012年到2014年支持Android设备的种类从3997增长到18796。同时各大厂商定制的屏幕尺寸也非常多。这将非常不利于我们进行屏幕适配。这要求我们必须掌握屏幕适配技能，以便使我们的app可以适用于不同屏幕尺寸的设备上。

Android设备分辨率比例

从上图可以看出，主流的分辨率是前六种：1280×720、1920×1080、800×480、854×480、960×540、1184×720，不过我们有解决方案。看完这篇文章，想必你就可以解决常见的屏幕适配问题。

接下来正式进入正题。

一. 核心概念与单位详解

介绍几个在Android屏幕适配上非常重要的名词：

1. 什么是屏幕尺寸、屏幕分辨率、屏幕像素密度？

屏幕尺寸是指屏幕对角线的长度。单位是英寸，1英寸=2.54厘米
屏幕分辨率是指在横纵向上的像素点数，单位是px，1px=1像素点，一般是纵向像素横向像素，如1280×720
屏幕像素密度是指每英寸上的像素点数，单位是dpi，即“dot per inch”的缩写，像素密度和屏幕尺寸和屏幕分辨率有关

例如：计算Nexus5的屏幕像素密度：
屏幕尺寸：4.95inch、分辨率：1920×1080，屏幕像素密度：445

 

和官方给出的一样，说明我们计算正确。

 

2. 什么是dp、dip、dpi、sp、px？之间的关系是什么？

dip：Density Independent Pixels（密度无关像素）的缩写。以160dpi为基准，1dp=1px
dp：同dip
dpi：屏幕像素密度的单位，“dot per inch”的缩写

px：像素，物理上的绝对单位

sp：Scale-Independent Pixels的缩写，可以根据文字大小首选项自动进行缩放。Google推荐我们使用12sp以上的大小，通常可以使用12sp，14sp，18sp，22sp，最好不要使用奇数和小数。

 

dp的特点

说明：如果A设备的参数为480×320，160dpi，B设置的参数为800×480，240dpi。我们要画出一条和屏幕宽度一样长的直线，如果使用px作为单位，必须在A设备上设置为320px，在B设备上设置480px。但是如果我们使用dp作为单位，由于以160dpi为基准，1dp=1px，所以A设备上设置为320dp就等于屏幕宽度（320px），在B设备上设置为320dp就等于320×（240/160）=480px，即B设备的屏幕宽度。这样，使用dp作为单位就可以实现简单的屏幕适配。这知识一种巧合，也有B设备的像素密度不是这样刚刚好的，就需要我们运用别的屏幕适配技术。

 

3. 什么是mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi、xxxdpi？如何计算和区分？

用于区分不同的像素密度。

名称	像素密度范围	图片大小
mdpi	120dp~160dp	48×48px
hdpi	160dp~240dp	72×72px
xhdpi	240dp~320dp	96×96px
xxhdpi	320dp~480dp	144×144px
xxxhdpi	480dp~640dp	192×192px

[e-mail]

 

在Google官方开发文档中，说明了 ** mdpi：hdpi：xhdpi：xxhdpi：xxxhdpi=2：3：4：6：8 ** 的尺寸比例进行缩放。例如，一个图标的大小为48×48dp，表示在mdpi上，实际大小为48×48px，在hdpi像素密度上，实际尺寸为mdpi上的1.5倍，即72×72px，以此类推。

二. 解决方案-支持各种屏幕尺寸

我们可以通过以下几种方式来支持各种屏幕尺寸：

1. 使用wrap_content、math_parent、weight

wrap_content：根据控件的内容设置控件的尺寸
math_parent：根据父控件的尺寸大小设置控件的尺寸
weight：权重，在线性布局中可以使用weight属性设置控件所占的比例

例如，我们要实现下图所显示的效果：当屏幕尺寸改变时，new reader控件两边的控件大小不变，new reader控件会占完剩余的空间。

效果图

实现:通过给new reader控件设置属性：android:layout_width="wrap_content"，android:layout_weight="1"，两边两个控件为固定大小，android:layout_weight="0"

 

具体布局文件如下：

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    
android:layout_width="match_parent"    
android:layout_height="match_parent"    
android:orientation="horizontal">    
<TextView        
      android:layout_width="80dp"        
      android:layout_height="80dp"        
      android:layout_weight="0"        
      android:background="#028330"/>    
<TextView        
      android:layout_width="wrap_content"        
      android:layout_height="80dp"        
      android:text="new
reader"        
      android:textSize="22sp"        
      android:layout_weight="1"/>    
<TextView        
      android:layout_width="160dp"        
      android:layout_height="80dp"       
      android:text="Politics"        
      android:textSize="18sp"        
      android:layout_weight="0"        
      android:background="#028330"/>
</LinearLayout>

小插曲：关于android:layout_weight属性

公式：所占宽度=原来宽度+剩余空间所占百分比的宽度

一般情况，我们都是设置要进行比例分配的方向的宽度为0dp，然后再用权重进行分配。如下：

 

<Button    
      android:layout_width="0dp"    
      android:layout_height="wrap_content"    
      android:layout_weight="1"    
      android:text="Button1" />
<Button    
     android:layout_width="0dp"    
     android:layout_height="wrap_content"    
     android:layout_weight="2"    
     android:text="Button2" />

效果为：

 

宽度为0dp时，所占比例

设屏幕宽度为L，
根据公式，
button1宽度=0+L×1/（1+2）=1/3L
button2宽度=0+L×2/（1+2）=2/3L
但如果设置为match_parent：

 

 

<Button    
      android:layout_width="match_parent"    
      android:layout_height="wrap_content"    
      android:layout_weight="1"    
      android:text="Button1" />
<Button    
     android:layout_width="match_parent"    
     android:layout_height="wrap_content"    
     android:layout_weight="2"    
     android:text="Button2" />

效果为：

 

宽度为match_parent时，所占比例

button1宽度=L+（L-2L）×1/3=2/3L
button2宽度=L+（L-2L）×2/3=1/3L

当然，还有其他的方式，都可以运用此公式进行计算。
在实际开发中，我们一般使用0dp的方式，而不使用其他方式。

2. 使用相对布局，禁用绝对布局

简单的布局一般都使用线性布局，而略微复杂点的布局，我们使用相对布局，大多数时候，我们都是使用这两种布局的嵌套。

我们使用相对布局的原因是，相对布局能在各种尺寸的屏幕上保持控件间的相对位置。

3. 使用限定符

• 使用尺寸限定符
  当我们要在大屏幕上显示不同的布局，就要使用large限定符。例如，在宽的屏幕左边显示列表右边显示列表项的详细信息，在一般宽度的屏幕只显示列表，不显示列表项的详细信息，我们就可以使用large限定符。

res/layout/main.xml 单面板：

 

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">
    <!-- 列表 -->
    <fragment android:id="@+id/headlines"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.HeadlinesFragment"
              android:layout_width="match_parent" />
</LinearLayout>

res/layout-large/main.xml 双面板：

 

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="horizontal">
    <!-- 列表 -->
    <fragment android:id="@+id/headlines"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.HeadlinesFragment"
              android:layout_width="400dp"
              android:layout_marginRight="10dp"/>
    <!-- 列表项的详细信息 -->
    <fragment android:id="@+id/article"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.ArticleFragment"
              android:layout_width="fill_parent" />
</LinearLayout>

如果这个程序运行在屏幕尺寸大于7inch的设备上，系统就会加载res/layout-large/main.xml 而不是res/layout/main.xml，在小于7inch的设备上就会加载res/layout/main.xml。

需要注意的是，这种通过large限定符分辨屏幕尺寸的方法，适用于android3.2之前。在android3.2之后，为了更精确地分辨屏幕尺寸大小，Google推出了最小宽度限定符。

• 使用最小宽度限定符
  最小宽度限定符的使用和large基本一致，只是使用了具体的宽度限定。
  res/layout/main.xml，单面板（默认）布局：

 

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <fragment android:id="@+id/headlines"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.HeadlinesFragment"
              android:layout_width="match_parent" />
</LinearLayout>

res/layout-sw600dp/main.xml，双面板布局： Small Width 最小宽度

 

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="horizontal">
    <fragment android:id="@+id/headlines"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.HeadlinesFragment"
              android:layout_width="400dp"
              android:layout_marginRight="10dp"/>
    <fragment android:id="@+id/article"
              android:layout_height="fill_parent"
              android:name="com.example.android.newsreader.ArticleFragment"
              android:layout_width="fill_parent" />
</LinearLayout>

这种方式是不区分屏幕方向的。这种最小宽度限定符适用于android3.2之后，所以如果要适配android全部的版本，就要使用large限定符和sw600dp文件同时存在于项目res目录下。

这就要求我们维护两个相同功能的文件。为了避免繁琐操作，我们就要使用布局别名。

• 使用布局别名
  res/layout/main.xml: 单面板布局
  res/layout-large/main.xml: 多面板布局
  res/layout-sw600dp/main.xml: 多面板布局

由于后两个文具文件一样，我们可以用以下两个文件代替上面三个布局文件：

res/layout/main.xml 单面板布局
res/layout/main_twopanes.xml 双面板布局

然后在res下建立
res/values/layout.xml、
res/values-large/layout.xml、
res/values-sw600dp/layout.xml三个文件。

默认布局
res/values/layout.xml:

 

<resources>
    <item name="main" type="layout">@layout/main</item>
</resources>

Android3.2之前的平板布局
res/values-large/layout.xml:

 

<resources>
    <item name="main" type="layout">@layout/main_twopanes</item>
</resources>

Android3.2之后的平板布局
res/values-sw600dp/layout.xml:

 

<resources>
    <item name="main" type="layout">@layout/main_twopanes</item>
</resources>

这样就有了main为别名的布局。
在activity中setContentView(R.layout.main);

这样，程序在运行时，就会检测手机的屏幕大小，如果是平板设备就会加载res/layout/main_twopanes.xml，如果是手机设备，就会加载res/layout/main.xml 。我们就解决了只使用一个布局文件来适配android3.2前后的所有平板设备。

• 使用屏幕方向限定符

如果我们要求给横屏、竖屏显示的布局不一样。就可以使用屏幕方向限定符来实现。
例如，要在平板上实现横竖屏显示不用的布局，可以用以下方式实现。
res/values-sw600dp-land/layouts.xml:横屏

 

<resources>
    <item name="main" type="layout">@layout/main_twopanes</item>
</resources>

res/values-sw600dp-port/layouts.xml:竖屏

 

<resources>
    <item name="main" type="layout">@layout/main</item>
</resources>

4. 使用自动拉伸位图

自动拉伸位图，即android下特有的.9.png图片格式。

当我们需要使图片在拉伸后还能保持一定的显示效果，比如，不能使图片中的重要像素拉伸，不能使内容区域受到拉伸的影响，我们就可以使用.9.png图来实现。

要使用.9.png，必须先得创建.9.png图片，androidSDK给我们提供了的工具就包含.9.png文件的创建和修改工具。双击SDK安装目录 oolsdraw9patch.bat，就会打开下图所示的窗口。

.9.png图片制作器

• 直接把图片拖进去，选择Filesave.9.png，即可保存为.9.png图片。
  不过，这和原图没有什么区别，我们要制作成自动拉伸的图片，还需要进行简单的处理。
• 在左边和上边点下一个像素或多个像素点，是选择了拉伸的像素，即把选择的像素点进行拉伸。选择的像素点越多，拉伸的程度也越大。
• 右边和下边是选择内容区域，在右边和下边画上直线，交叉的区域就是内容区域。
• 什么事内容区域呢？
  比如，我们给Button设置了一个.9.png作为背景，还要设置其android:text属性，设置的text所占的位置就是内容区域。
• 我们必须保证内容区域包含text文本，才会正常显示出text文本的内容。

下面是一个例子：

button背景.9.png

上图是我们制作的.9.png，设置好了左上拉伸像素点和内容区域。

 

Button属性设置：

 

<Button    
    android:layout_width="300dp"    
    android:layout_height="300dp"    
    android:background="@drawable/button"    
    android:text="Button" />

Button的显式效果

如果我们选择的内容区域偏差太大，可能就不会显示出text值BUTTON。

三. 解决方案-支持各种屏幕密度

• 解决屏幕宽度不一致问题
  思路：把任何设备的手机宽度像素均分为320份，高度像素均分为480份，使用我们写好的程序自动生成资源values-***×***文件夹，里面包含lay_x.xml和lay_y.xml，分别对应宽度和高度的像素。

程序代码如下：

 

public class MakeXml {
    private final static String rootPath = "F:\\layoutroot\\values-{0}x{1}\\";

    private final static float dw = 320f;
    private final static float dh = 480f;

    private final static String WTemplate = "<dimen name=\"x{0}\">{1}px</dimen>\n";
    private final static String HTemplate = "<dimen name=\"y{0}\">{1}px</dimen>\n";

    public static void main(String[] args) {
        makeString(320, 480);
        makeString(480, 800);
        makeString(480, 854);
        makeString(540, 960);
        makeString(600, 1024);
        makeString(720, 1184);
        makeString(720, 1196);
        makeString(720, 1280);
        makeString(768, 1024);
        makeString(800, 1280);
        makeString(1080, 1812);
        makeString(1080, 1920);
        makeString(1440, 2560);
    }

    public static void makeString(int w, int h) {

        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        sb.append("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
        sb.append("<resources>");
        float cellw = w / dw;
        for (int i = 1; i < 320; i++) {
            sb.append(WTemplate.replace("{0}", i + "").replace("{1}",
                    change(cellw * i) + ""));
        }
        sb.append(WTemplate.replace("{0}", "320").replace("{1}", w + ""));
        sb.append("</resources>");

        StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
        sb2.append("<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
        sb2.append("<resources>");
        float cellh = h / dh;
        for (int i = 1; i < 480; i++) {
            sb2.append(HTemplate.replace("{0}", i + "").replace("{1}",
                    change(cellh * i) + ""));
        }
        sb2.append(HTemplate.replace("{0}", "480").replace("{1}", h + ""));
        sb2.append("</resources>");

        String path = rootPath.replace("{0}", h + "").replace("{1}", w + "");
        File rootFile = new File(path);
        if (!rootFile.exists()) {
            rootFile.mkdirs();
        }
        File layxFile = new File(path + "lay_x.xml");
        File layyFile = new File(path + "lay_y.xml");
        try {
            PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileOutputStream(layxFile));
            pw.print(sb.toString());
            pw.close();
            pw = new PrintWriter(new FileOutputStream(layyFile));
            pw.print(sb2.toString());
            pw.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public static float change(float a) {
        int temp = (int) (a * 100);
        return temp / 100f;
    }

}

执行上面程序，会生成下面这些文件夹和文件：

生成的一系列文件夹

每个文件夹下的xml文件

F:\layoutroot\values-480x320\lay_x.xml

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources><dimen name="x1">1.0px</dimen>
<dimen name="x2">2.0px</dimen>
<dimen name="x3">3.0px</dimen>
<dimen name="x4">4.0px</dimen>
<dimen name="x5">5.0px</dimen>
...省略...
<dimen name="x316">316.0px</dimen>
<dimen name="x317">317.0px</dimen>
<dimen name="x318">318.0px</dimen>
<dimen name="x319">319.0px</dimen>
<dimen name="x320">320px</dimen>
</resources>

F:\layoutroot\values-480x320\lay_y.xml

 

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<resources><dimen name="y1">1.0px</dimen>
<dimen name="y2">2.0px</dimen>
<dimen name="y3">3.0px</dimen>
<dimen name="y4">4.0px</dimen>
<dimen name="y5">5.0px</dimen>
...省略...
<dimen name="y476">476.0px</dimen>
<dimen name="y477">477.0px</dimen>
<dimen name="y478">478.0px</dimen>
<dimen name="y479">479.0px</dimen>
<dimen name="y480">480px</dimen>
</resources>

在480×320的设备上，x2就代表2.0px，y2就代表3.0px。
在800×480的设备上，x2就代表3.0px，y2就代表3.33px。依次类推。

如何使用：

 

<Button
        android:background="#abd123"
        android:layout_width="@dimen/x160"
        android:layout_height="@dimen/y240"
        android:text="Button" />

这样设置，在各种屏幕宽度的设备上，此Button的宽度和高度就都占屏幕的一半。

效果如下：

各种屏幕密度

我们看到这种方式可以支持大部分屏幕宽度的设备，但是我们也看到了一些设备，如Nexus9、Nexus10上并没有显示出Button，这是因为我们生成的尺寸资源文件里没有对应分辨率的xml文件。

• 提供备用位图
  为了让我们提供的图片符合各种屏幕密度的要求。我们需要为不同屏幕密度提供大小不同的图片。
  上篇文章中我们提到了

在Google官方开发文档中，说明了 **mdpi：hdpi：xhdpi：xxhdpi：xxxhdpi=2：3：4：6：8 **的尺寸比例进行缩放。例如，一个图标的大小为48×48dp，表示在mdpi上，实际大小为48×48px，在hdpi像素密度上，实际尺寸为mdpi上的1.5倍，即72×72px，以此类推。

因此，我们要在drawable、drawable-hdpi、drawable-mdpi、drawable-xdpi、drawable-xhdpi等文件夹下放置相同名称、符合上述比例的图片资源。系统会根据屏幕密度的不同，而选择对应的图片进行加载。

在布局文件中的简单使用：

 

<Button
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:background="@drawable/ic_launcher" />

小插曲：
如果我们只提供一个图片来适配不同屏幕密度的设备的话，就要考虑放在哪个文件夹下了。

我们以Nexus5为例，如果我们把图片放在drawable-xxhdpi下，占用的内存最小（凯子哥的例子是11.65M），如果放在drawable或drawable-mdpi下，占用的内存将会非常大（凯子哥的例子是74.95M）。如果放在drawable-hdpi下占用的为35.38M（同一张图片），所以，我们要提供不同尺寸的图片来适配不同的屏幕密度，否则可能会很大程度上浪费内存。

四. 解决方案-实施自适应用户界面流程

我们如果为手机和平板设备适配了不同的布局，如我们使用的单面板和双面板，这样就导致了用户操作流程的不同。所以，我们必须做出一些必须的判断来适应用户界面流程。

• 确定当前布局
  要确定当前设备使用的布局，可以通过布局是否显示出来做出判断。

 

public class NewsReaderActivity extends FragmentActivity {
    boolean mIsDualPane;

    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main_layout);

        View articleView = findViewById(R.id.article);
        mIsDualPane = articleView != null &&
                        articleView.getVisibility() == View.VISIBLE;
    }
}

在对某些组件执行操作前先查看它们是否可用，比如菜单按钮，在api11以上用actionbar中的按钮代替了。

 

Button catButton = (Button) findViewById(R.id.categorybutton);
OnClickListener listener = /* create your listener here */;
if (catButton != null) {
    catButton.setOnClickListener(listener);
}

• 根据当前布局做出响应

例如，在单面板模式下，用户点击了新闻标题，我们要打开一个新的activity来显示新闻详细信息；在双面板模式下，用户点击了新闻标题，我们要在右边面板上显示详细信息。

 

@Override
public void onHeadlineSelected(int index) {
    mArtIndex = index;
    if (mIsDualPane) {
        /* display article on the right pane */
        mArticleFragment.displayArticle(mCurrentCat.getArticle(index));
    } else {
        /* start a separate activity */
        Intent intent = new Intent(this, ArticleActivity.class);
        intent.putExtra("catIndex", mCatIndex);
        intent.putExtra("artIndex", index);
        startActivity(intent);
    }
}

同样，如果该应用处于双面板模式下，就应设置带导航标签的操作栏；但如果该应用处于单面板模式下，就应使用下拉菜单设置导航栏。因此我们的代码还应确定哪种情况比较合适：

 

final String CATEGORIES[] = { "热门报道", "政治", "经济", "Technology" };

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    ....
    if (mIsDualPane) {
        /* use tabs for navigation */
        actionBar.setNavigationMode(android.app.ActionBar.NAVIGATION_MODE_TABS);
        int i;
        for (i = 0; i < CATEGORIES.length; i++) {
            actionBar.addTab(actionBar.newTab().setText(
                CATEGORIES[i]).setTabListener(handler));
        }
        actionBar.setSelectedNavigationItem(selTab);
    }
    else {
        /* use list navigation (spinner) */
        actionBar.setNavigationMode(android.app.ActionBar.NAVIGATION_MODE_LIST);
        SpinnerAdapter adap = new ArrayAdapter(this,
                R.layout.headline_item, CATEGORIES);
        actionBar.setListNavigationCallbacks(adap, handler);
    }
}