Android屏幕適配方案: AutoDensity&smallest-width

前言

一個Android開發工程師，在其入門後遇到的第一個考驗估計就是屏幕適配。按照谷歌的適配規則，使用wrap_content、match_parent、dp等，當UI工程師換一個設備驗收時，提出各種問題。這時候，估計很多人一臉懵逼，難道谷歌的適配標準是錯誤的？其實不是，只是還不夠。android屏幕碎片化問題，導致很難一次性適配所有屏幕，這就導致了百分比適配方案的剛需。因爲它用最低的成本適配了儘可能多的設備。最終今日頭條屏幕適配方案和最小寬度適配方案，經過考驗成爲最受歡迎的兩種適配方案。本文在研究了smallest-width和今日頭條適配方案的基礎上，用kotlin實現了smallest-width的dimens生成工具，用kotlin實現了今日頭條適配方案：AutoDensity。並提出，最佳實踐方案：佈局和代碼中用一份1:1的dimens，實際用AutoDensity一行代碼實現適配，這樣進可攻，退可守，在開發過程中可以無縫切換，直到正式發第一個版本時，可以選擇其中一個，或者仍保留兩個。

一、屏幕適配的重要概念

在開始屏幕適配之前，至少對下面幾個概念有個簡單理解。

1.1 屏幕尺寸、屏幕分辨率、屏幕像素密度

屏幕尺寸是指屏幕的對角線物理長度，單位英寸，1英寸=2.54釐米。如4.7英寸，5.5英寸，5.8英寸…

屏幕分辨率是指屏幕x&y軸上的物理像素值，如1920*1080。

屏幕像素密度是指單位英寸上的物理像素點數，一般是指對角線上。屏幕像素密度與屏幕尺寸和屏幕分辨率有關，在單一變化條件下，屏幕尺寸越小、分辨率越高，像素密度越大，反之越小。

1.2 px、dp、dip、dpi

px也就是上面說的像素；dp和dip，即密度無關像素；dpi，也就是上面說的屏幕像素密度，假如一英寸裏面有160個像素，這個屏幕的像素密度就是160dpi。在Android中，規定以160dpi爲基準，1dip=1px，如果密度是320dpi，則1dip=2px，以此類推。

1.3 mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi

瞭解了屏幕像素密度dpi，需要了解android中的mdpi，hdpi，xdpi，xxdpi…它們描述的是dp和px的關係，用兩張表來說明：

名稱	像素密度範圍
mdpi	120dpi~160dpi
hdpi	160dpi~240dpi
xhdpi	240dpi~320dpi
xxhdpi	320dpi~480dpi
xxxhdpi	480dpi~640dpi

屏幕密度	圖標尺寸
mdpi	48x48px
hdpi	72x72px
xhdpi	96x96px
xxhdpi	144x144px
xxxhdpi	192x192px

在計算dp和px時，mdpi是基準1比1，hdpi是1比1.5，xhdpi是1比2，以此類推。所以當UI給你設計稿時，一般可能只有像素，如1080*720，這時候還需要知道比例，也就是像素密度才能轉化爲Android用的dp單位。一般UI設計師也不知道，是多少比例，常用的是1比2。不過現在有很多工具是直接給dp單位的，如藍湖，這就很方便來。

1.4 values-sw[xyz]dp

最小寬度限定，這就是smallest-width運行的基礎。app在運行的時候會根據屏幕的最短邊，選擇對應適當的values-sw[xyz]dp目錄裏面的dimens。

二、smallest-width適配方案

如上面所說，app在運行的時候會根據屏幕的最短邊，選擇對應適當的values-sw[xyz]dp目錄裏面的dimens。這就是smallest-width適配方案的基礎，系統具體是如何實現的，這裏不做分析，只要知道這個結果，然後我們可以生成一系列的dimens，放在一系列的values-sw[xyz]dp目錄，這樣就達到來百分比佈局的效果。
使用smallest-width作爲適配方案，有一定的代碼侵入，也就是要在佈局文件中插入如：@dimen/dp48，這樣的代碼，也僅此而已，沒有更多代碼需要寫。但是生成不同的dimens文件，這裏給出一個kotlin寫的工具，同時這個工具還提供方法，將現有佈局文件中的dp值，改爲生成的dimen對應值，不過請在瞭解它和自身的需求後慎重使用。

DimenTypes

enum class DimenTypes(val smallestWith: Int) {
    SW_DP_300(300),
    SW_DP_310(310),
    SW_DP_320(320),
    SW_DP_330(330),
    SW_DP_340(340),
    SW_DP_350(350),
    SW_DP_360(360),
    SW_DP_370(370),
    SW_DP_375(375),
    SW_DP_380(380),
    SW_DP_390(390),
    SW_DP_400(400),
    SW_DP_410(410),
    SW_DP_420(420),
    SW_DP_430(430),
    SW_DP_440(440),
    SW_DP_450(450),
    SW_DP_460(460)
}

DimenGenerator

package com.bottle.core.arch.smallest

import com.bottle.core.utils.domToXmlFile
import com.bottle.core.utils.writeFile
import java.io.BufferedReader
import java.io.File
import java.io.FileInputStream
import java.io.InputStreamReader
import java.math.BigDecimal
import java.util.regex.Pattern
import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory

/**
 * 最大值
 */
private const val MAX_VALUE = 720

/**
 * 設計稿尺寸(將自己設計師的設計稿的寬度填入)
 */
private const val DESIGN_WIDTH = 375

/**
 * 設計稿的高度  （將自己設計師的設計稿的高度填入）
 */
private const val DESIGN_HEIGHT = 667

/**
 * 執行這個方法，將會在core模塊的res目錄下生成一系列的values-sw的dimens.xml
 */
fun main(args: Array<String>) {
   val generate = true
    if (generate) {
        generate()
    } else {
        layoutFileCompat()
    }
}

fun generate() {
    val smallest = DESIGN_WIDTH.coerceAtMost(DESIGN_HEIGHT)
    val values = DimenTypes.values()
    var sb: StringBuilder
    val rootPath = File("")
    val basePath = rootPath.absolutePath
    for (value in values) {
        sb = StringBuilder()
        sb.append(basePath).append(File.separator)
            .append("core").append(File.separator)
            .append("src").append(File.separator)
            .append("main").append(File.separator)
            .append("res")
        val path = sb.toString()
        makeAll(smallest, value, path, "values-sw${value.smallestWith}dp")
    }
}

fun makeAll(sw: Int, dimen: DimenTypes, resPath: String, folder: String) {
    val valueFile = File(resPath + File.separator + folder)
    if (!valueFile.exists()) {
        valueFile.mkdirs()
    }
    val document = DocumentBuilderFactory.newInstance().newDocumentBuilder().newDocument()
    val root = document.createElement("resources")
    val power = dimen.smallestWith / (sw * 1.0F)
    for (i in 1..MAX_VALUE) {
        val dimenElement = document.createElement("dimen")
        val dpValue = (i * power).toDouble()
        val bigDecimal = BigDecimal(dpValue)
        val finDp = bigDecimal.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toFloat()
        dimenElement.textContent = "${finDp}dp"
        dimenElement.setAttribute("name", "dp$i")
        root.appendChild(dimenElement)
    }
    document.appendChild(root)
    val dimenFile = resPath + File.separator + folder + File.separator + "dimens.xml"
    domToXmlFile(document, dimenFile)
}


private const val regDimen = "@dimen/dp"

/**
 * 將現有的佈局文件中的xydp替換成dpxy，慎重
 */
fun layoutFileCompat() {
    var file = File("") // 根目錄
    val filePath = file.absolutePath
    file = File(filePath)
    val modules = file.list()
    if (modules == null || modules.isEmpty()) {
        println("目錄不存在")
        return
    }
    var temp: File
    var sb: StringBuilder
    val basePath = file.absolutePath
    for (module in modules) {
        sb = StringBuilder()
        sb.append(basePath).append(File.separator)
            .append(module).append(File.separator)
            .append("src").append(File.separator)
            .append("main").append(File.separator)
            .append("res").append(File.separator)
            .append("layout")
        val layoutPath = sb.toString()
        temp = File(layoutPath)
        if (!temp.exists()) {
            continue
        }
        val layoutFiles = temp.listFiles()
        for (layoutFile in layoutFiles) {
            if (layoutFile != null) {
                resetLayoutFileDimens(layoutFile, "UTF-8")
            }
        }
    }
}

fun resetLayoutFileDimens(file: File, encode: String?) {
    if (!file.exists() || file.isDirectory) {
        return
    }
    var bReader: BufferedReader? = null
    val fs: FileInputStream
    val ir: InputStreamReader
    val sb = StringBuilder()
    try {
        fs = FileInputStream(file)
        ir = InputStreamReader(fs, encode)
        bReader = BufferedReader(ir)
        var line = bReader.readLine()
        while (line != null) {
            sb.append(replace(line)).append("\n")
            line = bReader.readLine()
        }
    } catch (e: Exception) {
        e.printStackTrace()
    } finally {
        try {
            bReader!!.close()
        } catch (e: Exception) {
            e.printStackTrace()
        }
    }
    try {
        writeFile(file, sb.toString())
    } catch (e: Exception) {
        e.printStackTrace()
    }
}

private fun replace(line: String): String {
    /**
     * 匹配:"數字.(0個或1個.)數字(0個或多個數字)dp"
     */
    val regex = "\"\\d+.?\\d*(dp\")"
    val p = Pattern.compile(regex)
    val m = p.matcher(line)
    var temp = line
    while (m.find()) {
        val dpValue = line.substring(m.start() + 1, m.end() - 3)
        temp = line.replace(
            line.substring(m.start() + 1, m.end() - 1), regDimen + dpValue
        )
        println(line)
        println(temp)
    }
    return temp
}

用到的兩個方法

/**
 * 向一個文件裏面寫一段文本
 * @param file 輸出的文件
 * @param content 要寫入文件的文本內容
 * @param encode  傳null，或者空，則使用默認UTF-8
 */
fun writeFile(file: File, content: String) {
    var writer: BufferedWriter? = null
    val write: OutputStreamWriter
    val fs: FileOutputStream
    try {
        val parent = file.parentFile
        if (parent != null && !parent.exists()) {
            parent.mkdirs()
        }
        if (!file.exists()) {
            file.createNewFile()
        }
        fs = FileOutputStream(file)
        write = OutputStreamWriter(fs, "UTF-8")
        writer = BufferedWriter(write)
        writer.write(content)
        writer.flush()
    } finally {
        close(writer)
    }
}

fun close(closeable: Closeable?) {
    try {
        closeable?.close()
    } catch (e: Exception) {
        e.printStackTrace()
    }
}

/**
 * 將一個Document對象寫入到xml文件
 * @param doc
 * @param filePath
 * @throws Exception
 */
@Throws(Exception::class)
fun domToXmlFile(doc: Document, filePath: String) {
    var pw: PrintWriter? = null
    try {
        val tf = TransformerFactory.newInstance()
        val transformer: Transformer
        transformer = tf.newTransformer()
        val source = DOMSource(doc)
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.ENCODING, "UTF-8")
        transformer.setOutputProperty(OutputKeys.INDENT, "yes")
        pw = PrintWriter(File(filePath))
        val streamResult = StreamResult(pw)
        transformer.transform(source, streamResult)
        println(filePath)
    } catch (e: Exception) {
        throw e
    } finally {
        close(pw)
    }
}

使用時需要注意：1.代碼會在core這個module中生成/res/values-sw[xyz]dp目錄，若沒有core這個module，請修改代碼；2.需要將自己項目的UI設計稿寬度替換DESIGN_WIDTH這個值；3.MAX_VALUES這裏取了720，看需要，值越大，生成的文件就越大，apk體積也如此。

三、AutoDensity適配方案

github地址：AutoDensity

AutoDensity適配方案核心見這篇博客一種極低成本的Android屏幕適配方式，這是今日頭條公佈的一種適配方案。今日頭條屏幕適配方案終極版正式發佈，這篇文章在此基礎上進行來封裝和擴展。爲了更好的理解和應用，本人也重複造了個輪子AutoDensity，在今日頭條的思想上進行封裝，儘可能簡單，實現了一下內容：

爲特定Activity指定設計尺寸；
支持Activity選擇不使用適配；
支持第三方SDK引入的Activity適配(選擇適配或者保持原來) ；
支持選擇smallest-width或者height作爲設計基準；
支持選擇字體是否跟隨適配；
支持不同pad尺寸選擇策略適配。

一套UI交互適配phone和pad，很多時候不可能爲pad再做一套佈局和交互，工作量實在太大了。所以要麼選擇爲pad定做一個app，要麼就讓phone版本的app直接跑在pad上，只是顯示的UI要大一些，發現很多app通常選擇後者。

AutoDensity如何接入？只需要在自定義的Application中增加一行代碼即可：

AutoDensity.instance.init(this, DesignDraft(designSize = 375f))

四、最佳做法

在寫AutoDensity之前，我覺得smallest-width已經足夠好了，除了會增加一些apk體積，以及極少的代碼入侵。但是，對於接入的第三方SDK，如果包含有Activity，它就有點無能爲力了。當然，smallest-width一個優點就是穩定。兩種方案，各有優缺點吧，同時使用兩種方案是不可能的。但是可以在使用AutoDensity的同時，保留smallest-with，也就是前面說的，只生成一份1比1的dimens，放在common模塊的values目錄，然後在佈局和代碼中使用裏面的dimen，同時使用AutoDensity適配所有屏幕。這樣既使用了AutoDensity的方便，也保留了以後改用smallest-width的可能。相信在使用了AutoDensity後，都不願意用其它方案了，畢竟這效率是擺在那裏的。

Android屏幕適配方案: AutoDensity&smallest-width

目錄

前言

一、屏幕適配的重要概念

1.1 屏幕尺寸、屏幕分辨率、屏幕像素密度

1.2 px、dp、dip、dpi

1.3 mdpi、hdpi、xdpi、xxdpi

1.4 values-sw[xyz]dp

二、smallest-width適配方案

三、AutoDensity適配方案

四、最佳做法

五、參考

python gdal 安裝使用（Windows， python 3.6.8）

記一次Android UI適配填坑經過

Android自定義View-矩形圓角進度條

Android屏幕適配方案: AutoDensity&smallest-width

AspectJ 編程指南

Android WorkFlow 助你輕鬆構建複雜流程

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結