Android开发-之屏幕适配

前言

Android 系统能发展到今天，离不开其开源性，但是随着越来越多的设备接入 Android 系统，并对 Android 系统进行各种各样的定制，导致长期以来出现了各种碎片化严重的问题。例如，Android 屏幕尺寸多种多样，如 5 寸、5.5 寸、6 寸、6.4 寸等等，当然，屏幕分辨率也是多种多样，这很容易导致同一元素在不同手机上显示的效果不同的问题，因此，Android 应用开发中的屏幕适配工作也越来越重要。

本篇文章就介绍一下 Android 中屏幕适配相关的知识。

屏幕适配基本概念

屏幕尺寸

屏幕尺寸是指手机对角线的物理长度，单位是英寸（inch，1 inch = 2.54 cm），

例如我们常见的 6 英寸手机，表示手机的对角线长度是 6 * 2.54 = 15.24 cm 。
屏幕分辨率
指的是手机在横向、纵向上的像素点数总和，单位是 px（pixel，1 pixel = 1 像素点），

分辨率一般描述成 A * B ，例如：1080 * 1920，表示屏幕每一行有 1080 个像素点，每一列有 1920 个像素点。

对于 Android 设备，我们可以通过 ADB 命令快速查看屏幕分辨率信息：

adb shell wm size

屏幕像素密度

指的是每英寸的像素点数量，单位是 dpi（dots per ich），假设设备内每英寸有160个像素，那么该设备的屏幕像素密度为 160 dpi 。

屏幕像素点的计算公式如下：
在这里插入图片描述
即，先用勾股定理计算出对角上的像素点数量，再用该数量除以屏幕尺寸。

例如：4.7 英寸，1080 * 1920 分辨率的手机，它的像素密度为：
在这里插入图片描述
对于 Android 设备，我们可以通过 ADB 命令快速查看屏幕像素密度信息：

adb shell wm density

密度无关像素

密度无关像素，英文名 density-independent pixel，单位 dp，它是 Android 特有的单位，它与设备上的实际物理像素点无关，只与屏幕像素密度有关，它可以保证在不同屏幕像素密度的设备上显示相同的效果。
注意：在 Android 中，1 英寸 = 160 dp 。

为什么要用 dp 而不直接用 px 呢？我们举个简单的例子：

假设需要在屏幕上显示一条长度为屏幕宽度一半的线，用 px 来表示的话，那么：

在分辨率 480 * 800 ，屏幕密度 240 dpi 的设备上（约 3.89 英寸），这条线的长度应该为 240 px
在分辨率 320 * 480 ，屏幕密度 160 dpi 的设备上（约 3.61 英寸），这条线的长度应该为 160 px

对于以上情况，如果使用 px 设置这条线的长度，需要使用两个不同的值才能适配两个不同分辨率的设备。

但如果我们使用 dp 为单位，那么在以上这两种情况，都只需要使用 160 dp 就可以将这条线显示为屏幕一半的长度。

在平时的开发中，UI 设计师给我们的设计图都是以 px 为单位的，而我们则是要使用 dp 作为单位进行开发，因此我们需要将 px 转化为 dp，他们之间的转换关系如下所示：
在这里插入图片描述

由此可见，在设备屏幕密度为 160 dpi 的情况下，1 dp = 1 px 。

独立比例像素

独立比例像素，英文名 scale-independent pixel，单位 sp，它是 Android 特有的单位，在 Android 中一般用于设置字体大小。

一般来说，1 sp = 1dp 。推荐使用偶数 sp 值设置字体大小，不推荐使用奇数和小数，因为容易造成精度的丢失问题。

屏幕适配方案

dp 原生方案

我们需要思考，Android 使用 dp 究竟解决了什么问题？

在上面 dp 概念的介绍中，我们知道，在 Android 中，1 英寸 = 160 dp，

对于相同尺寸，不同分辨率的设备，他们拥有着不同的屏幕像素密度，因此他们每 1 dp 所代表的像素数量是不一样的
如果使用相同的 px 值显示一条线，那么这条线的长度在两个设备上将会显示不同的比例，

如果使用 dp 作为单位，由于每一 dp 它所对应的物理长度是一样的，因此，使用相同的 dp 值，他们的显示的比例是一样的。

实际上，dp 的优势也主要体现在相同尺寸，不同分辨率的设备的适配效果。对于不同尺寸不同分辨率的设备，dp 的适配效果就差强人意了！
举个例子。

假设我们的 UI 设计图是按屏幕分辨率 1080 * 2670，屏幕尺寸为 6 寸的设备（dpi 约为 480）来设计的，则通过计算，UI 图中设备屏幕的最大宽度为 360 dp 。

但是对于屏幕分辨率 1080 * 1920，屏幕尺寸为 5 寸的设备（dpi 约为 440），通过计算，

它的屏幕宽度其实为 1080 / (440/160) = 392.7 dp，
也就是屏幕是比设计图要宽的。

这种情况下，即使使用 dp 也无法在不同设备上显示为同样效果，同时还存在部分设备屏幕宽度不足 360 dp，这时就会导致按 360 dp 宽度来开发，实际却显示不全的情况。

总结：仅使用 dp 原生方案进行屏幕适配，适配性非常差，不建议使用该方案。

sw 限定符适配方案

sw 限定符适配即 smallestWidth 适配，也叫最小宽度限定符适配。

它的原理是，Android 会识别屏幕可用高度和宽度的最小尺寸的 dp 值，然后根据识别到的结果去资源文件中寻找对应限定符的文件夹下的资源文件。其实就是系统通过特定的规则来选择对应的文件。

举个例子。

某手机的屏幕分辨率是 1080 * 1920，屏幕像素密度是 480 dpi，通过计算，
它的最大宽度对应的 dp 值是：1080 / (480 / 160) = 360 dp
根据这个 360 dp 值，系统会去寻找 value-sw360dp 的文件夹以及对应的资源文件并使用它。

如果没有 value-sw360dp 文件夹，系统会向下寻找，比如离 360 dp 最近的只有 value-sw350dp，那么Android就会选择 value-sw350dp 文件夹下面的资源文件。

一般来说，value-swXXXdp 这些文件夹都会创建在 /src/main/res/ 目录下，例如我工程中创建的 value-sw480dp 文件夹：
在这里插入图片描述
在创建这些文件夹前，我们需要提前设置好基准尺寸，一般我们会将 UI 设计图中使用的最大宽度对应的 dp 值来作为基准 dp 值，比如下面我这里将会以 360 dp 作为基准，我们来看看基准资源文件 /src/main/res/value/dimens.xml，如下所示：
在这里插入图片描述

接下来，我们创建一个value-sw480dp 文件夹并在其中创建 dimens.xml 文件：
在这里插入图片描述
那么这份数据是怎么计算得到的呢，当然也是在基准尺寸的基础上计算得到的，
即：dp_2 = (480 / 基准) x 2 = (480 / 360) x 2 = 2.6667 dp
这种适配方案容错率低，其缺点就是侵入性高，且需要根据不同机型的最大宽度 dp 创建多个文件夹，维护成本也比较大。