Android-UI屏幕适配全攻略

Android 可在各种具有不同屏幕尺寸和密度的设备上运行,实际开发中常常会被要求：一个app能在不同型号手机上使用，同时保证不会出现UI显示不全、UI显示失真等情况。本文主要介绍了Android常见的屏幕适配问题。

一、屏幕适配概览

本节概述 Android 对多种屏幕的支持，
包括：术语和概念、支持的屏幕范围、密度独立性

术语和概念

屏幕尺寸 ：
按屏幕对角测量的实际物理尺寸。
为简便起见，Android 将所有实际屏幕尺寸分组为四种通用尺寸：小、正常、大和超大。

屏幕密度 ：
屏幕物理区域中的像素量；通常称为 dpi（每英寸点数）。例如，与“正常”或“高”密度屏幕相比，“低”密度屏幕在给定物理区域的像素较少。
为简便起见，Android 将所有屏幕密度分组为六种通用密度：低、中、高、超高、超超高和超超超高。

方向：
从用户视角看屏幕的方向，即横屏还是竖屏，分别表示屏幕的纵横比是宽还是高。请注意，不仅不同的设备默认以不同的方向操作，而且方向在运行时可随着用户旋转设备而改变。

分辨率：
屏幕上物理像素的总数。添加对多种屏幕的支持时，应用不会直接使用分辨率；而只应关注通用尺寸和密度组指定的屏幕尺寸及密度。

密度无关像素 (dp)：
在定义 UI 布局时应使用的虚拟像素单位，用于以密度无关方式表示布局维度或位置。
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。

支持的屏幕范围

从 Android 1.6（API 级别 4）开始，Android 支持多种屏幕尺寸和密度，反映设备可能具有的多种不同屏幕配置。

为简化您为多种屏幕设计用户界面的方式，Android 将实际屏幕尺寸和密度的范围分为：

四种通用尺寸：小、正常、大和超大
- 从 Android 3.2（API 级别 13）开始，这些尺寸组已弃用，
  2.六种通用的密度：
- ldpi（低）~120dpi
- mdpi（中）~160dpi
- hdpi（高）~240dpi
- xhdpi（超高）~320dpi
- xxhdpi（超超高）~480dpi
- xxxhdpi（超超超高）~640dpi（别笑 google就是这么定义的-.-//）

通用的尺寸和密度按照基线配置（即正常尺寸和 mdpi（中）密度）排列。每种通用的尺寸和密度都涵盖一个实际屏幕尺寸和密度范围。例如，两部都报告正常屏幕尺寸的设备在手动测量时，实际屏幕尺寸和高宽比可能略有不同。类似地，对于两台报告 hdpi 屏幕密度的设备，其实际像素密度可能略有不同。 Android 将这些差异抽象概括到应用，使您可以提供为通用尺寸和密度设计的 UI，让系统按需要处理任何最终调整。

图 1 说明不同的尺寸和密度如何粗略归类为不同的尺寸和密度组。

说明 Android 如何将实际尺寸和密度粗略地对应到通用的尺寸和密度（数据并不精确）。

密度独立性

应用显示在密度不同的屏幕上时，如果它保持用户界面元素的物理尺寸（从用户的视角），便可实现“密度独立性”

保持密度独立性很重要，因为如果没有此功能，UI 元素（例如按钮）在低密度屏幕上看起来较大，在高密度屏幕上看起来较小。这些密度相关的大小变化可能给应用布局和易用性带来问题。
图 2 和 3 分别显示了应用不提供密度独立性和提供密度独立性时的差异。

图 2. 不支持不同密度的示例应用在低、中、高密度屏幕上的显示情况。
图 3. 良好支持不同密度（密度独立）的示例应用在低、中、高密度屏幕上的显示情况。

Android 系统可帮助您的应用以两种方式实现密度独立性：

系统根据当前屏幕密度扩展 dp 单位数
系统在必要时可根据当前屏幕密度将可绘制对象资源扩展到适当的大小

在图 2 中，文本视图和位图可绘制对象具有以像素（px 单位）指定的尺寸，因此视图的物理尺寸在低密度屏幕上更大，在高密度屏幕上更小。这是因为，虽然实际屏幕尺寸可能相同，但高密度屏幕的每英寸像素更多（同样多的像素在一个更小的区域内）。在图 3 中，布局尺寸以密度独立的像素（dp 单位）指定。由于密度独立像素的基线是中密度屏幕，因此具有中密度屏幕的设备看起来与图 2 一样。但对于低密度和高密度屏幕，系统将分别增加和减少密度独立像素值，以适应屏幕。

大多数情况下，确保应用中的屏幕独立性很简单，只需以适当的密度独立像素（dp 单位）或 "wrap_content" 指定所有布局尺寸值。系统然后根据适用于当前屏幕密度的缩放比例适当地缩放位图可绘制对象，以适当的大小显示。

但位图缩放可能导致模糊或像素化位图，您或许已经在上面的屏幕截图中发现了这些问题。为避免这些伪影，应为不同的密度提供替代的位图资源。例如，应为高密度屏幕提供分辨率较高的位图，然后系统对中密度屏幕将使用这些位图，而无需调整位图大小。下一节详细说明如何为不同的屏幕配置提供备用资源。

二、如何支持多种屏幕

Android 支持多种屏幕的基础是它能够管理针对当前屏幕配置以适当方式渲染应用的布局和位图可绘制对象。系统可处理大多数工作，通过适当地缩放布局以适应屏幕尺寸/密度和根据屏幕密度缩放位图可绘制对象，在每种屏幕配置中渲染您的应用。但是，为了更适当地处理不同的屏幕配置，还应该：

在清单中显式声明您的应用支持哪些屏幕尺寸
要声明应用支持的屏幕尺寸，应在清单文件中包含元素。

为不同屏幕尺寸提供不同的布局
默认情况下，Android 会调整应用布局的大小以适应当前设备屏幕。大多数情况下效果很好。但有时 UI 可能看起来不太好，需要针对不同的屏幕尺寸进行调整。例如，在较大屏幕上，您可能要调整某些元素的位置和大小，以利用其他屏幕空间，或者在较小屏幕上，可能需要调整大小以使所有内容纳入屏幕。
使用 swdp 配置限定符来定义布局资源可用的最小宽度。例如，如果多窗格平板电脑布局需要至少 600dp 的屏幕宽度，应将其放在 layout-sw600dp/ 中。
为不同屏幕密度提供不同的位图可绘制对象
默认情况下，Android 会缩放位图可绘制对象（.png、.jpg 和 .gif 文件）和九宫格可绘制对象（.9.png 文件），使它们以适当的物理尺寸显示在每部设备上。例如，如果您的应用只为基线中密度屏幕 (mdpi) 提供位图可绘制对象，则在高密度屏幕上会增大位图，在低密度屏幕上会缩小位图。这种缩放可能在位图中造成伪影。为确保位图的最佳显示效果，应针对不同屏幕密度加入不同分辨率的替代版本。
可用于密度特定资源的配置限定符（在下面详述）包括 ldpi（低）、mdpi（中）、 hdpi（高）、xhdpi（超高）、xxhdpi （超超高）和 xxxhdpi（超超超高）。例如，高密度屏幕的位图应使用 drawable-hdpi/。

注：将您的所有启动器图标放在 res/mipmap-[density]/ 文件夹中，而非 res/drawable-[density]/ 文件夹中,仅当要在 xxhdpi 设备上提供比正常位图大的启动器图标时才需要提供 mipmap-xxxhdpi 限定符。无需为所有应用的图像提供 xxxhdpi 资源。

在运行时，系统通过以下程序确保任何给定资源在当前屏幕上都能保持尽可能最佳的显示效果：

系统使用适当的备用资源
根据当前屏幕的尺寸和密度，系统将使用您的应用中提供的任何尺寸和密度特定资源。例如，如果设备有高密度屏幕，并且应用请求可绘制对象资源，系统将查找与设备配置最匹配的可绘制对象资源目录。根据可用的其他备用资源，包含 hdpi 限定符（例如 drawable-hdpi/）的资源目录可能是最佳匹配项，因此系统将使用此目录中的可绘制对象资源。
如果没有匹配的资源，系统将使用默认资源，并按需要向上或向下扩展，以匹配当前的屏幕尺寸和密度。
“默认”资源是指未标记配置限定符的资源。例如，drawable/ 中的资源是默认可绘制资源。系统假设默认资源设计用于基线屏幕尺寸和密度，即正常屏幕尺寸和中密度。因此，系统对于高密度屏幕向上扩展默认密度资源，对于低密度屏幕向下扩展。
当系统查找密度特定的资源但在密度特定目录中未找到时，不一定会使用默认资源。系统在缩放时可能改用其他密度特定资源提供更好的效果。例如，查找低密度资源但该资源不可用时，系统会缩小资源的高密度版本，因为系统可轻松以 0.5 为系数将高密度资源缩小至低密度资源，与以 0.75 为系数缩小中密度资源相比，伪影更少。

使用配置限定符

设计替代布局和可绘制对象

三、最佳做法

支持多种屏幕的目标是创建一款在 Android 系统支持的通用屏幕尺寸上都可以正常运行且显示良好的应用。本文档前面各节内容介绍了 Android 系统如何使您的应用适应屏幕配置，以及如何在不同的屏幕配置上自定义应用的外观。本节提供另外一些提示以及有助于确保应用针对不同屏幕配置正确缩放的技巧概览。

1. 在 XML 布局文件中指定尺寸时使用 wrap_content、match_parent 或 dp 单位。
为 XML 布局文件中的视图定义 android:layout_width 和 android:layout_height 时，使用 "wrap_content"、 "match_parent" 或 dp 单位可确保在当前设备屏幕上为视图提供适当的尺寸。

例如，layout_width="100dp" 的视图在中密度屏幕上测出宽度为 100 像素，在高密度屏幕上系统会将其扩展至 150 像素宽，因此视图在屏幕上占用的物理空间大约相同。

类似地，您应选择 sp（缩放独立的像素）来定义文本大小。sp 缩放系数取决于用户设置，系统会像处理 dp 一样缩放大小。

2. 不要在应用代码中使用硬编码的像素值
由于性能的原因和简化代码的需要，Android 系统使用像素作为表示尺寸或坐标值的标准单位。这意味着，视图的尺寸在代码中始终以像素表示，但始终基于当前的屏幕密度。例如，如果 myView.getWidth() 返回 10，则表示视图在当前屏幕上为 10 像素宽，但在更高密度的屏幕上，返回的值可能是 15。如果在应用代码中使用像素值来处理预先未针对当前屏幕密度缩放的位图，您可能需要缩放代码中使用的像素值，以与未缩放的位图来源匹配。
3. 不要使用 AbsoluteLayout（已弃用）
[AbsoluteLayout] 在 Android 1.5（API 级别 3）上便已弃用。

您应改用 [RelativeLayout]，它会使用相对定位来放置其子视图

4. 为不同屏幕密度提供替代位图可绘制对象
虽然系统会根据当前屏幕配置扩展布局，但您在不同的屏幕尺寸上可能要调整 UI，以及提供针对不同密度优化的可绘制对象。

如果需要精确控制应用在不同屏幕配置上的外观，请在配置特定的资源目录中调整您的布局和位图可绘制对象。例如，考虑要显示在中密度和高密度屏幕上的图标。只需创建两种不同大小的图标（例如中密度使用 100x100，高密度使用 150x150），然后使用适当的限定符以适当的方向放置两个变体：

res/drawable-mdpi/icon.png //for medium-density screens
res/drawable-hdpi/icon.png //for high-density screens