Android实战技巧之十：获得屏幕物理尺寸、密度及分辨率

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通过程序去了解硬件情况是一件十分有意思的事情。很早我就研究在WM6.5上获得屏幕物理尺寸，但一直没有成功。后来又想要在Android上有所突破，不过在今天之前得到的尺寸都不准确。虽然很多人认为没必要这么较真，因为貌似很多情况下用不到。不过我就当这是一件很有挑战性的事，一定要做到。对，就是这么任性。

源码中android.view包下的Display类提供了很多方法供程序员获得显示相关的信息，通过此类让我们开启了解设备屏幕之旅吧。

一、分辨率

需要注意的原来经常使用的getHeight()与getWidth()已经不推荐使用了，建议使用getSize()来替代。
此方法原型如下：

    public void getSize(Point outSize) {
        synchronized (this) {
            updateDisplayInfoLocked();
            mDisplayInfo.getAppMetrics(mTempMetrics, mDisplayAdjustments);
            outSize.x = mTempMetrics.widthPixels;
            outSize.y = mTempMetrics.heightPixels;
        }
    }

参数是一个返回参数，用以返回分辨率的Point，这个Point也比较简单，我们只需要关注x和y这两个成员就可以了。
用法如下：

    private void getDisplayInfomation() {
        Point point = new Point();
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getSize(point);
        Log.d(TAG,"the screen size is "+point.toString());
    }

结果如下：

D/MainActivity﹕ the screen size is Point(800, 1280)

此外Display又提供了一个getRealSize方法，原型如下：

    public void getRealSize(Point outSize) {
        synchronized (this) {
            updateDisplayInfoLocked();
            outSize.x = mDisplayInfo.logicalWidth;
            outSize.y = mDisplayInfo.logicalHeight;
        }
    }

从两个方法的实现上看是有区别的，但是在通常情况下二者的返回值相同。那么差异究竟在哪里，下面做一些实验来验证一下。
首先，我将Acitvity设置不同的theme，比如：

android:theme="@android:style/Theme.Black.NoTitleBar.Fullscreen"
android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen"

结果还是相同的。

接下来将我的Activity父类变成ActionBarActivity,如下：
public class MainActivity extends ActionBarActivity
期望ActionBar会占用一些屏幕，并在程序中动态设置Listview的Item中的图片大小。在机缘巧合之下，
结果验证了在这种情况下，getSize返回的结果变了。
代码如下：

    private void getDisplayInfomation() {
        Point point = new Point();
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getSize(point);
        Log.d(TAG,"the screen size is "+point.toString());
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getRealSize(point);
        Log.d(TAG,"the screen real size is "+point.toString());
    }

Log如下：

D/MainActivity﹕ the screen size is Point(800, 1202)
D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(800, 1280)

如果你不能够轻易复现也不用急，保险起见，为了得到相对正确的信息还是使用getRealSize()吧。

二、屏幕尺寸

设备的物理屏幕尺寸。与几年前不同，目前的手机屏幕已经大到一只手握不下了。标配早已经到了5寸屏时代。
所谓屏幕尺寸指的是屏幕对角线的长度，单位是英寸。
然而不同的屏幕尺寸是可以采用相同的分辨率的，而它们之间的区别在与密度（density）不同。
下面先介绍一下密度的概念，DPI、PPI，最后讲解一下如何根据获得的Display信息去求出屏幕尺寸。这是一个困扰我很久的问题了。

三、屏幕密度

屏幕密度与DPI这个概念紧密相连，DPI全拼是dots-per-inch,即每英寸的点数。也就是说，密度越大，每英寸内容纳的点数就越多。
android.util包下有个DisplayMetrics类可以获得密度相关的信息。
最重要的是densityDpi这个成员，它有如下几个常用值：

DENSITY_LOW = 120
DENSITY_MEDIUM = 160  //默认值
DENSITY_TV = 213      //TV专用
DENSITY_HIGH = 240
DENSITY_XHIGH = 320
DENSITY_400 = 400
DENSITY_XXHIGH = 480
DENSITY_XXXHIGH = 640

举例如下：

    private void getDensity() {
        DisplayMetrics displayMetrics = getResources().getDisplayMetrics();
        Log.d(TAG,"Density is "+displayMetrics.density+" densityDpi is "+displayMetrics.densityDpi+" height: "+displayMetrics.heightPixels+
            " width: "+displayMetrics.widthPixels);
    }

Log如下：

the screen size is Point(1600, 2438)
the screen real size is Point(1600, 2560)
Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2438 width: 1600

有了这些信息，我们是不是就可以计算屏幕尺寸了呢？
首先求得对角线长，单位为像素。
然后用其除以密度（densityDpi）就得出对角线的长度了。
代码如下：

    private void getScreenSizeOfDevice() {
        DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
        int width=dm.widthPixels;
        int height=dm.heightPixels;
        double x = Math.pow(width,2);
        double y = Math.pow(height,2);
        double diagonal = Math.sqrt(x+y);

        int dens=dm.densityDpi;
        double screenInches = diagonal/(double)dens;
        Log.d(TAG,"The screenInches "+screenInches);
    }

Log如下：

01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen size is Point(1600, 2438)
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(1600, 2560)
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2438 width: 1600 xdpi 338.666 ydpi 338.666
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ The screenInches 9.112922229586951

如Log所见，使用heightPixels得出的值是2483而不是正确的2560.从而使结果9.11反倒跟真实屏幕尺寸很接近。下面用正确的height再算一遍。

01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen size is Point(1600, 2560)
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(1600, 2560)
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2560 width: 1600 xdpi 338.666 ydpi 338.666
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ The screenInches 9.433981132056605

结果是9.43英寸，而真实值是8.91.如果再换一个设备，那么值差的更多。说明上面的计算是错误的。
那么错在哪里呢？densityDpi是每英寸的点数（dots-per-inch）是打印机常用单位（因而也被称为打印分辨率），而不是每英寸的像素数。下面引出PPI这个概念。

四、PPI

Pixels per inch，这才是我要的每英寸的像素数（也被称为图像的采样率）。有了这个值，那么根据上面的公式就可以求导出屏幕的物理尺寸了。
还好DisplayMetrics有两个成员是xdpi和ydpi，对其描述是：

//The exact physical pixels per inch of the screen in the X/Y dimension.

屏幕X/Y轴上真正的物理PPI。
Yes！Got it！
为了保证获得正确的分辨率，我还是使用getRealSize去获得屏幕宽和高像素。所以，经过修改，代码如下：

    private void getScreenSizeOfDevice2() {
        Point point = new Point();
        getWindowManager().getDefaultDisplay().getRealSize(point);
        DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
        double x = Math.pow(point.x/ dm.xdpi, 2);
        double y = Math.pow(point.y / dm.ydpi, 2);
        double screenInches = Math.sqrt(x + y);
        Log.d(TAG, "Screen inches : " + screenInches);
    }

Log is as follows:

01-13 16:58:50.142  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Screen inches : 8.914015757534717

五、DIP

注意不要与上面的DPI混淆，这个DIP是Density Independent Pixel，直译为密度无关的像素。
我们在布局文件中使用的dp/dip就是它。官方推荐使用dp是因为它会根据你设备的密度算出对应的像素。
公式为：pixel = dip*density

需要注意的是，我们在Java代码中对控件设置宽高是不可以设置单位的，而其自带的单位是像素。所以如果动态修改控件大小时，
我们的任务就来了，那就是将像素转换为dp。
实例代码如下：

    //pixel = dip*density;
    private int convertDpToPixel(int dp) {
        DisplayMetrics displayMetrics = mContext.getResources().getDisplayMetrics();
        return (int)(dp*displayMetrics.density);
    }

    private int convertPixelToDp(int pixel) {
        DisplayMetrics displayMetrics = mContext.getResources().getDisplayMetrics();
        return (int)(pixel/displayMetrics.density);
    } 

参考：

http://stackoverflow.com/questions/19155559/how-to-get-android-device-screen-size