屏幕UI适配

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Android 屏幕适配：最全面的解决方案
更多完善整理 一文读懂 Android 主流屏幕适配方案

android中的dp在渲染前会将dp转为px，计算公式：

• px = density * dp;

• density = dpi / 160;

• px = dp * (dpi / 160);

而dpi是根据屏幕真实的分辨率和尺寸来计算的，每个设备都可能不一样的。

屏幕尺寸、分辨率、像素密度三者关系

通常情况下，一部手机的分辨率是宽x高，屏幕大小是以寸为单位，那么三者的关系是：

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举个例子：屏幕分辨率为：1920*1080，屏幕尺寸为5吋的话，那么dpi为440。

image

这样会存在什么问题呢？

假设我们UI设计图是按屏幕宽度为360dp来设计的，那么在上述设备上，屏幕宽度其实为1080/(440/160)=392.7dp，也就是屏幕是比设计图要宽的。这种情况下， 即使使用dp也是无法在不同设备上显示为同样效果的。 同时还存在部分设备屏幕宽度不足360dp，这时就会导致按360dp宽度来开发实际显示不全的情况。

而且上述屏幕尺寸、分辨率和像素密度的关系，很多设备并没有按此规则来实现， 因此dpi的值非常乱，没有规律可循，从而导致使用dp适配效果差强人意。

总结下大致需求如下：
支持以宽或者高一个维度去适配，保持该维度上和设计图一致；
支持dp和sp单位，控制迁移成本到最小。

兼容突破口

从dp和px的转换公式 ：px = dp * density

可以看出，如果设计图宽为360dp，想要保证在所有设备计算得出的px值都正好是屏幕宽度的话，我们只能修改 density 的值。

通过阅读源码，我们可以得知，density 是 DisplayMetrics 中的成员变量，而 DisplayMetrics 实例通过 Resources#getDisplayMetrics 可以获得，而Resouces通过Activity或者Application的Context获得。

先来熟悉下 DisplayMetrics 中和适配相关的几个变量：

 DisplayMetrics#density 就是上述的density

 DisplayMetrics#densityDpi 就是上述的dpi

 DisplayMetrics#scaledDensity 字体的缩放因子，正常情况下和density相等，但是调节系统字体大小后会改变这个值

那么是不是所有的dp和px的转换都是通过 DisplayMetrics 中相关的值来计算的呢？

首先来看看布局文件中dp的转换，最终都是调用 TypedValue#applyDimension(int unit, float value, DisplayMetrics metrics) 来进行转换:

图片

这里用到的DisplayMetrics正是从Resources中获得的。

再看看图片的decode，BitmapFactory#decodeResourceStream方法:

图片

可见也是通过 DisplayMetrics 中的值来计算的。

当然还有些其他dp转换的场景，基本都是通过 DisplayMetrics 来计算的，这里不再详述。因此，想要满足上述需求，我们只需要修改 DisplayMetrics 中和 dp 转换相关的变量即可。

最终方案

下面假设设计图宽度是360dp，以宽维度来适配。

那么适配后的 density = 设备真实宽(单位px) / 360，接下来只需要把我们计算好的 density 在系统中修改下即可，代码实现如下：

图片

同时在 Activity#onCreate 方法中调用下。代码比较简单，也没有涉及到系统非公开api的调用，因此理论上不会影响app稳定性。

于是修改后上线灰度测试了一版，稳定性符合预期，没有收到由此带来的crash，但是收到了很多字体过小的反馈：

图片

原因是在上面的适配中，我们忽略了DisplayMetrics#scaledDensity的特殊性，将DisplayMetrics#scaledDensity和DisplayMetrics#density设置为同样的值，从而某些用户在系统中修改了字体大小失效了，但是我们还不能直接用原始的scaledDensity，直接用的话可能导致某些文字超过显示区域，因此我们可以通过计算之前scaledDensity和density的比获得现在的scaledDensity，方式如下：

图片

但是测试后发现另外一个问题，就是如果在系统设置中切换字体，再返回应用，字体并没有变化。于是还得监听下字体切换，调用 Application#registerComponentCallbacks 注册下 onConfigurationChanged 监听即可。

因此最终方案如下：

宽维度适配实现
px值 = dp值 * metrics.density。每种手机的px值是固定的，UI会给一套固定的设计图，而且我们要通过这套标注去适配其他手机。为了等式成立只能修改metrics.density值。
metrics.density = Metrics.widthPixels / 375
通过计算出来的density修改dpi
metrics.densityDpi = int(修改后的metrics.density*160);
更新sp值，要注意用户可能会更改字体大小
metrics.scaledDensity = 修改后的density * (系统原来的ScaledDensity / 系统原来的Density)
实现代码

private void setCustomDensity(Activity activity, final Application application) {
    //application
    final DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
    if (sRoncompatDennsity == 0) {
        sRoncompatDennsity = appDisplayMetrics.density;
        sRoncompatScaledDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
        application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
            @Override
            public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
                if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
                    sRoncompatScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
                }
            }
            @Override
            public void onLowMemory() {
            }
        });
    }
    //计算宽为375dp 同理可以设置高为的根据实际情况
    final float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / 375;
    final float targetScaledDensity = targetDensity * (sRoncompatScaledDensity / sRoncompatDennsity);
    final int targetDensityDpi = (int) (targetDensity * 160);

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

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

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smallestWidth适配

smallestWidth适配，或者叫sw限定符适配。指的是Android会识别屏幕可用高度和宽度的最小尺寸的dp值（其实就是手机的宽度值），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。

smallestWidth限定符适配和宽高限定符适配最大的区别在于，前者有很好的容错机制，如果没有value-sw360dp文件夹，系统会向下寻找，比如离360dp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。这个特性就完美的解决了上文提到的宽高限定符的容错问题。

首先，从开发效率上，它不逊色于上述任意一种方案。根据固定的放缩比例，我们基本可以按照UI设计的尺寸不假思索的填写对应的dimens引用。
我们还有以375个像素宽度的设计稿为例，在values-sw360dp文件夹下的diemns文件应该怎么编写呢？这个文件夹下，意味着手机的最小宽度的dp值是360，我们把360dp等分成375等份，每一个设计稿中的像素，大概代表smallestWidth值为360dp的手机中的0.96dp，那么接下来的事情就很简单了，假如设计稿上出现了一个10px*10px的ImageView,那么，我们就可以不假思索的在layout文件中写下对应的尺寸。

而这种diemns引用，在不同的values-swdp文件夹下的数值是不同的，比如values-sw360dp和values-sw400dp,

当系统识别到手机的smallestWidth值时，就会自动去寻找和目标数据最近的资源文件的尺寸。

其次，从稳定性上，它也优于上述方案。原生的dp适配可能会碰到Pixel 2这种有些特别的手机需要单独适配，但是在smallestWidth适配中，通过计算Pixel 2手机的的smallestWidth的值是411，我们只需要生成一个values-sw411dp(或者取整生成values-sw410dp也没问题)就能解决问题。

smallestWidth的适配机制由系统保证，我们只需要针对这套规则生成对应的资源文件即可，不会出现什么难以解决的问题，也根本不会影响我们的业务逻辑代码，而且只要我们生成的资源文件分布合理，，即使对应的smallestWidth值没有找到完全对应的资源文件，它也能向下兼容，寻找最接近的资源文件。

还有一个就是多个dimens文件可能导致apk变大，这是事实，根据生成的dimens文件的覆盖范围和尺寸范围，apk可能会增大300kb-800kb左右，