Android屏幕适配终极方案-原理篇

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当你看到这张图时，你觉得你会怎么适配Android各种机型？

前言

随着Android系统的不断更新，碎片化越来越严重。 Android 碎片化主要表现在 Android 品牌和机型众多，Android 版本众多和 Android 设备的尺寸和分辨率众多。

上图每一个方框代表一种 Android 设备的屏幕，颜色越深，这种尺寸的屏幕也就越多。也就是说，Android 开发者理论上需要适配上图中的屏幕。

适配方案

面对众多的分辨率，网络上各大开发者总是各显神通，我们谈谈曾经或者当前在用的适配方案吧：

官方方案：

密度无关像素 (dp)：密度无关像素等于 160 dpi 屏幕上的一个物理像素，这是系统为“中”密度屏幕假设的基线密度。在运行时，系统根据使用中屏幕的实际密度按需要以透明方式处理 dp 单位的任何缩放。dp 单位转换为屏幕像素很简单： px = dp * (dpi / 160)。例如，在 240 dpi 屏幕上，1 dp 等于 1.5 物理像素。在定义应用的 UI 时应始终使用 dp 单位，以确保在不同密度的屏幕上正常显示 UI。

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使用尺寸和密度特定资源：使用不同限定符创建资源，如
android-percent-support百分比支持库与ConstraintLayout：这两个就不细说。

dimens：通过脚本把既定分辨率按比例生成dimen供引用

3.非官方百分比布局库：目前比较好的是鸿洋的增加版官方百分比库
4.还是鸿洋的AutoLayout
...etc

问题及想法

适配方案远远不止上述这些。
虽然适配方案较多，其中不乏能解决适配问题的，但是仍然不能满足我们的需求。
Why？
不管是官方的百分比库还是增加版百分比库，或是AutoLayout或是其他，基本都需使用别的ViewGroup代替原有，通用性和灵活性打了折；并且部分库由于重写onMeasure方法，在性能上可能有所影响。这些都不是我们想要的。
那我们能不能在不生成dimens的情况，但是又能像dp一样自动完成适配呢？
刚好前段时间写了这篇Android-禁用系统字体缩放，其中重写了onConfigurationChanged和getResources方法来重置字体倍率，同时也阅读了TypedValue类的源码，那时就出现了这个想法，我能不能利用他们呢。

然鹅一直找不到切入点，有一天有位朋友让我认真阅读下TypedValue.applyDimension()。

于是这套适配方案出来了。截至发稿前，我也发现网上有相同的适配方案了，虽然如此我还是决定把我的发出来。

经过两个多月，多个项目的反复测试与实践，Github项目终于出来。
如果你不太关注原理，请点击这里Android屏幕适配终极方案-实战篇

原理

换算原理

先来看看TypedValue.applyDimension()源码：

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;}

该方法把dp、sp、pt、in、mm这5个单位的值换算成px单位，如果我们能在换算时做处理，那我们不就可以不需要改动原有代码就可以达到适配的目的？
细心查看会发现pt、in、mm这三个不常用的单位换算规则均与水平dpi metrics.xdpi有关，因此如果我们能利用起来，因此这三个单位是我们适配的理想单位。

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以上图为例，750px宽的设计稿在720的屏幕上想要完美重现UI，等于设计稿等比缩放到0.96倍，由此换算公式为：

倍率 = 屏幕宽度 / 设计稿宽度

以in换算px的公式为例，把metrics.xdpi替换成上公式的倍率可得
px = value * 倍率

因此我们把设计稿上的值即可换算成当前屏幕对应值。
综上所述，in的metrics.xdpi = 屏幕宽度 / 设计稿宽度，
pt亦可转换为metrics.xdpi = 屏幕宽度 / 设计稿宽度 * 72
mm亦可转换为metrics.xdpi = 屏幕宽度 / 设计稿宽度 * 25.4

替换

不了解ResourcesManager的话建议先自行了解Android资源访问机制
已知不管哪种方法getResources()实际返回的均是mMainThread.getTopLevelResource()。
因此我们在Application修改DisplayMetrics的xdpi：

float xdpi = 0f;DisplayMetrics dm = getMetrics(context.getResources());    switch (unit) {        case TypedValue.COMPLEX_UNIT_PT:            xdpi = dm.widthPixels / DESIGN_WIDTH * 72;            break;        case TypedValue.COMPLEX_UNIT_IN:            xdpi = dm.widthPixels / DESIGN_WIDTH;            break;       case TypedValue.COMPLEX_UNIT_MM:            xdpi = dm.widthPixels / DESIGN_WIDTH * 25.4f;            break;    }dm.xdpi = xdpi;

同时由于旋转屏幕时会重新new DisplayMetrics()，因此我们还需重写onConfigurationChanged重写修改DisplayMetrics。

布局

由于我们已经在全局更换了TypedValue的换算px的规则，因此，我们可以直接在布局上使用。以上面的设计图为例，代码可以这么写：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

app在测量布局的时候就会直接换算px。

适配效果

描述	华为荣耀8	魅族MX3	魅族MX2
分辨率	1920*1080	1800*1080	1280*800
宽高比	16:9	15:9	16:10
效果图	荣耀8	mx3	mx2

总结

到此该方案基本结束。
经过2个多月及多个项目的测试，发现在部分情况下(除横竖屏切换)DisplayMetrics会重新new对象，并且小米在Android5.1.1及xposed框架该方案会失效。查明后发现由于系统被修改，所引用的Resources对象和getResources对象并非同一个。以上两个问题在Github项目中已经处理。

本方案问题：
横屏状态下，华为显示/隐藏导航栏后，UI并没有以最新的宽度重新适配，暂时查到view在宽高定值时onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)测量得到的宽高不变。目前暂无有效解决方案。

本方案虽然能有效解决适配上的问题，但并非万能方案，推荐配合官方推荐方案一起使用。

参考文档

官方文档-支持多种屏幕
对于开发者来说，屏幕碎片化并不算个事儿
Android 屏幕适配方案
Android AutoLayout全新的适配方式堪称适配终结者
Android 增强版百分比布局库为了适配而扩展
Android资源访问机制

前言

适配方案

问题及想法

原理

换算原理

替换

布局

总结

参考文档

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