螢屏自適應

螢屏適配相關知識點
1. 適配原理
- 原理核心
- 優缺點
2. 框配置
3. 自定義初始化
4. 常用方法決議
5. 常見介面及類的使用
- CustomAdapt
- CancelAdapt
6.框架核心
- 1.螢屏適配自定義
- 2.適配策略的實作
7. 其實事項
總結

首先感謝大神JessYan的創神之作《AndroidAutoSize》，大神以今日頭條螢屏適配的核心代碼為基礎進行了擴展封裝，產生了《AndroidAutoSize》這個能快速接入使用的螢屏適配方案，這個螢屏適配方案是我遇到的截止2020.9.15為止最強大、簡單有效的螢屏適配方案，我已使用該方案有一年，在使用程序未發現有何問題，強烈推薦各位極客們使用學習，

以下是大神JessYan的相關地址:
郵箱：jess.yan.effort@gmail.com
github：https://github.com/JessYanCoding/AndroidAutoSize
簡書：https://www.jianshu.com/p/4aa23d69d481
原始核心代碼：https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA

大神的原始碼都在github中各位可以自行下載，我寫這篇博客的目的就是記錄使用心得，并將該框架的重要類和方法使用進行詳細說明，大神的文章中對細節問題寫的比較少，我對其進行了細微的修改和詳細的注解解釋，

螢屏適配相關知識點

像素
通常所說的像素，就是CCD/CMOS上光電感應元件的數量，一個感光元件經過感光，光電信號轉換，A/D轉換等步驟以后，在輸出的照片上就形成一個點，我們如果把影像放大數倍，會發現這些連續色調其實是由許多色彩相近的小方點所組成，這些小方點就是構成影像的最小單位“像素”（Pixel），簡而言之，像素就是手機螢屏的最小構成單元，

螢屏尺寸
螢屏尺寸指螢屏的對角線的長度，單位是英寸，1英寸=2.54厘米，比如常見的螢屏尺寸有2.4、2.8、3.5、3.7、4.2、5.0、5.5、6.0等

螢屏解析度
螢屏解析度是指在橫縱向上的像素點數，單位是px，1px=1個像素點，一般以縱向像素橫向像素，如19201080

螢屏像素密度（dpi）
螢屏像素密度是指每英寸上的像素點數，單位是dpi，即“dot per inch”的縮寫，螢屏像素密度與螢屏尺寸和螢屏解析度有關，在單一變化條件下，螢屏尺寸越小、解析度越高，像素密度越大，反之越小，
在這里插入圖片描述

計算公式：像素密度 = 像素 / 尺寸（dpi = px / in）
標準螢屏像素密度（mdpi）：每英寸長度上還有160個像素點（160dpi），即稱為標準螢屏像素密度（mdpi），

密度無關像素（dp）
含義：density-independent pixel，叫dp或dip，與終端上的實際物理像素點無關
單位：dp，可以保證在不同螢屏像素密度的設備上顯示相同的效果，是安卓特有的長度單位，
場景例子：假如同樣都是畫一條長度是螢屏一半的線，如果使用px作為計量單位，那么在480x800解析度手機上設定應為240px；在320x480的手機上應設定為160px，二者設定就不同了；如果使用dp為單位，在這兩種解析度下，160dp都顯示為螢屏一半的長度，
dp與px的轉換：1dp = （dpi / 160 ） * 1px;

密度型別	代表的解析度（px）	螢屏像素密度（dpi）	換算
低密度（ldpi）	240 x 320	120	1dp = 0.75px
中密度（mdpi）	320 x 480	160	1dp = 1px
高密度（hdpi）	480 x 800	240	1dp = 1.5px
超高密度（xhdpi）	720 x 1280	320	1dp = 2px
超超高密度（xxhdpi）	1080 x 1920	480	1dp = 3px

獨立比例像素（sp）
scale-independent pixel，叫sp或sip，字體大小專用單位，Android開發時用此單位設定文字大小，可根據字體大小首選項進行縮放，
推薦使用12sp、14sp、18sp、22sp作為字體大小，不推薦使用奇數和小數，容易造成精度丟失，12sp以下字體太小，

sp與dp的區別
dp只跟螢屏的像素密度有關, sp和dp很類似但唯一的區別是,Android系統允許用戶自定義文字尺寸大小（小、正常、大、超大等等）,當文字尺寸是“正常”時1sp=1dp=0.00625英寸,而當文字尺寸是“大”""或“超大”時，1sp>1dp=0.00625英寸，類似我們在windows里調整字體尺寸以后的效果——視窗大小不變,只有文字大小改變，

1. 適配原理

Android AutoSize的核心代碼來源于位元組跳動的微信文章https://mp.weixin.qq.com/s/d9QCoBP6kV9VSWvVldVVwA，網上也有多各個大神進行了代碼的封裝設計，都是萬變不離其中，

原理核心

        DisplayMetrics appDisplayMetrics = application.getResources().getDisplayMetrics();
        if (sNoncompatDensity == 0) {
            sNoncompatDensity = appDisplayMetrics.density;
            sNoncompatDensity = appDisplayMetrics.scaledDensity;
            application.registerComponentCallbacks(new ComponentCallbacks() {
                
                public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
                    if (newConfig != null && newConfig.fontScale > 0) {
                        sNoncompatScaledDensity = application.getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity;
                    }
                }

                
                public void onLowMemory() {

                }
            });
        }
        float targetDensity = appDisplayMetrics.widthPixels / 360;
        float targetScaleDensity = targetDensity * (sNoncompatScaledDensity / sNoncompatDensity);
        int targetDensityDpi = (int) (160 * targetDensity);
        appDisplayMetrics.density = targetDensity;
        appDisplayMetrics.scaledDensity = targetScaleDensity;
        appDisplayMetrics.densityDpi = targetDensityDpi;

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

原理很簡單，例如一個4.59的10801920的手機它的dpi=480，它的density=480/160，則說明1dp=3px，當我們在布局中給如TextView設定
layout_width=30dp時，在程式運行時會自動計算其對應px單位長度90px，px=dpdensity，

今日頭條適配方案的核心就是動態計算程式中的density=appDisplayMetrics.widthPixels / 360，360是原始設計圖紙的dp，假設原先的設計圖紙10801920，現在適配5.99寸560dpi的14402880手機，則30dp=30560/160=105px，實際上螢屏適配要求的30dp=1440/36030=120px才可以達到適配效果，因為120/1440=90/1080，控制元件在布局中的占寬比是一樣的才能達到寬度適配效果，這就是為什么要動態修改全域或activity的DisplayMetrics#density的目的了，

優缺點

優點：

侵入性非常低，該方案和專案完全解耦，使用的還是Android官方單位
接入無性能損耗，使用的全是Android官方的API，

缺點：

專案中的系統控制元件、三方庫控制元件、等非我們專案自身設計的控制元件，它們的設計圖尺寸并不會和我們專案自身的設計圖尺寸一樣，此時會產生適配誤差，解決方案就是取消當前 Activity 的適配效果，改用其他的適配方案
系統修改字體大小后，回傳應用系統字體大小還是未改變，需要設定registerComponentCallbacks監聽， Android AutoSize框架已經解決了該問題，
在使用程序中需要進行registerComponentCallbacks監聽內容文字的大小改變情況，解決退出應用修改文字大小后，文字大小不改變的情況，

2. 框配置

依賴配置

遠程依賴，截止到2020.9.15，版本為1.2.1

    implementation 'me.jessyan:autosize:1.2.1'

從github上下載原始碼進行library庫依賴

引數配置
在AndroidManifest.xml中配置引數

<manifest>
    <application>    
        ...
        <meta-data
            android:name="design_width_in_dp"
            android:value="360"/>
        <meta-data
            android:name="design_height_in_dp"
            android:value="640"/>      
        ...
     </application>           
</manifest>

3. 自定義初始化

本文中使用的框架是經過大神JessYan的封裝后成為你所看到的框架，它能根據一套給定的設計圖尺寸進行布局展示，當安裝當不同解析度尺寸的設備上時，它能自動適配螢屏，

框架的初始化時機是配置在ContentProvider中，在Application#onCreate()方法之前啟動，框架一旦初始化完成，其適配效果會在Activity和Fragment、各種View中自動全域適配，程式將默認是以螢屏寬度為基準進行適配的,并且使用的是在AndroidManifest中填寫的全域設計圖尺寸進行全域適配，

框架支持dp、sp兩個主單位，pt、in、mm三個冷門副單位，如果使用副單位，可以規避系統控制元件或三方庫控制元件使用的不良影響，

ContentProvider初始化第三方庫
ContentProvider是一種共享型組件，它通過Binder向其他組件或者其他應用程式提供資料，當ContentProvider所在行程啟動時候，ContentProvider會被同時啟動并被發布到AMS中，

ContentProvider的onCreate要優先于Application的onCreate，但在attachBaseContext()之后而執行，它的具體詳細啟動原始碼在ActivityThread中，很多人會在ContentProvider#onCreate()初始化第三方庫，

一般進行了依賴配置和引數配置兩操作，Android AutoSize就配置完成可以直接使用了,它的框架原始碼初始化在InitProvider代碼中，

在InitProvider 中已進行了初始化設定

public class InitProvider extends ContentProvider {
    @Override
    public boolean onCreate() {
        if (getContext() != null) {
            Context application = getContext().getApplicationContext();
            if (application == null) {
                application = AutoSizeUtils.getApplicationByReflect();
            }
            AutoSizeConfig.getInstance()
                    .setLog(true)
                    .init((Application) application)
                    .setUseDeviceSize(false);
            return true;
        }
        return false;
    }

但是為了個性化的配置，我們可以在Application中進行一些自定義設定，設定的方法都應寫在Application#onCreate()方法中，

public class Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        ...
        AutoSize.initCompatMultiProcess(this);
        AutoSize.checkAndInit(this);
        AutoSizeConfig.getInstance()
                .setCustomFragment(true)
                .setExcludeFontScale(true)
                .setPrivateFontScale(0.8f)
                .setLog(false)
                .setBaseOnWidth(true)
                .setUseDeviceSize(true)
                //螢屏適配監聽器
                .setOnAdaptListener(new OnAdaptListener() {
                    @Override
                    public void onAdaptBefore(Object target, Activity activity) {
//                        AutoSizeConfig.getInstance().setScreenWidth(ScreenUtils.getScreenSize(activity)[0]);
//                        AutoSizeConfig.getInstance().setScreenHeight(ScreenUtils.getScreenSize(activity)[1]);
                        AutoSizeLog.d(String.format(Locale.ENGLISH, "%s onAdaptBefore!", target.getClass().getName()));
                    }

                    @Override
                    public void onAdaptAfter(Object target, Activity activity) {
                        AutoSizeLog.d(String.format(Locale.ENGLISH, "%s onAdaptAfter!", target.getClass().getName()));
                    }
                });
        configUnits();
    }
    
    private void configUnits() {
        AutoSizeConfig.getInstance()
                .getUnitsManager()
                .setSupportDP(true)
                .setDesignSize(2160, 3840)
                .setSupportSP(true)
                .setSupportSubunits(Subunits.MM);
    }
}

4. 常用方法決議

對于初始化中方法，我們進行一一分析
1. AutoSize.initCompatMultiProcess(Context context)
當 App 中出現多行程，并且您需要適配所有的行程，就需要在 App 初始化時呼叫，一般的單行程App程式不用設定，

2. AutoSize.checkAndInit(Application application)

     if (!checkInit()) {
            AutoSizeConfig.getInstance()
                    .setLog(true)
                    .init(application)
                    .setUseDeviceSize(false);
        }

一般來說Android AutoSize會通過InitProvider實體化自動完成初始化，是不需要呼叫checkAndInit()方法的，

但由于某些 issues 反應, 可能會在某些特殊情況下出現InitProvider未能正常實體化的情況, 導致 AndroidAutoSize 未能完成初始化，所以需要使用該方法確保Android AutoSize 初始化成功，

3. AutoSizeConfig.getInstance().setCustomFragment(boolean customFragment)
設定是否讓框架支持自定義Fragment 的適配引數，一般這個需求比較少，默認不支持的

4. AutoSizeConfig.getInstance().setExcludeFontScale(true)
是否屏蔽系統字體大小對AndroidAutoSize 的影響，如果為 true, App 內的字體的大小將不會跟隨系統設定中字體大小的改變，如果為 false, 則會跟隨系統設定中字體大小的改變, 默認為 false

5. AutoSizeConfig.getInstance().setPrivateFontScale(float fontScale)
區別于系統字體大小的放大比例, AndroidAutoSize 允許 APP 內部可以獨立于系統字體大小之外，獨自擁有全域調節 APP 字體大小的能力， fontScale取值0~1，設為 0 則取消此功能，同時字體的單位必須是sp做單位，

6. AutoSizeConfig.getInstance().setLog(boolean log)
設定是否列印AutoSize的日志，true為列印

7. AutoSizeConfig.getInstance().setBaseOnWidth(true)
是否全域按照寬度進行等比例適配，true以寬來適配，false以高來適配

8. AutoSizeConfig.getInstance().stop(this)
自動適配方案可以手動呼叫方法停止,需要注意的是Android AutoSize暫停只是停止了對后續還沒有啟動的{@link Activity}進行適配的作業，但對已經啟動且已經適配的{@link Activity}不會有任何影響

9. AutoSizeConfig.getInstance().restart()
AutoSize可以暫停適配也可以重啟適配，但是重啟適配只能對后續還沒有啟動的 {@link Activity} 進行適配的作業，但對已經啟動且在stop期間未適配的{@link Activity}不會有任何影響

10. AutoSizeConfig.getInstance().setUseDeviceSize(true)
是否以螢屏的實際尺寸為高度，默認為false,螢屏的適配高度是螢屏總高度減去狀態欄高度，

11. UnitsManager.setSupportSP(boolean supportSP)
是否讓框架支持sp單位，默認是為true支持，如果為false，則字體大小最好設定為其他單位才能自動適配

12. UnitsManager.setSupportSubunits(Subunits supportSubunits)
自主設定心儀的副單位，可以從pt、in、mm中進行選擇，如果使用了Subunits#NONE即代表不支持副單位

13. UnitsManager.setSupportDP(boolean supportDP)
是否支持dp單位，默認是true支持，如果關閉將不對dp單位進行支持

14. UnitsManager.setDesignSize(float designWidth, float designHeight)
設定設計圖尺寸，一般專為副單位尺寸設計，它與AndroidManifest.xml中配置的引數不一樣，不會被覆寫，

5. 常見介面及類的使用

CustomAdapt

實作CustomAdapt介面即可對activity和fragment進行新的自定義尺寸適配，適配方向可以自主選擇是寬度還是高度，實作該介面會取消默認的適配方案和效果

對于fragment的自定義尺寸需要進行AutoSizeConfig.getInstance().setCustomFragment(true)設定，默認是不支持對fragment的自定義尺寸適配的，

在CustomAdapt介面中需要實作者重寫兩個方法boolean isBaseOnWidth()和float getSizeInDp()，根據使用者需求自定義，
1. boolean isBaseOnWidth()
為了保證在高寬比不同的螢屏上也能正常適配,所以只能在寬度和高度之中選一個作為基準進行適配， true為按照寬度適配， false 為按照高度適配

2. float getSizeInDp()
getSizeInDp 須配合isBaseOnWidth()使用, 有如下使用規則:
如果 {@link #isBaseOnWidth()} 回傳 {@code true}, {@link CustomAdapt #getSizeInDp} 則應該回傳設計圖的總寬度，
如果 {@link #isBaseOnWidth()} 回傳 {@code false}, {@link CustomAdapt #getSizeInDp} 則應該回傳設計圖的總高度，
如果您不需要自定義設計圖上的設計尺寸, 想繼續使用在 AndroidManifest 中填寫的設計圖尺寸,getSizeInDp 則回傳 0即可，

CancelAdapt

介面CancelAdapt沒有任何成員變數，支持AndroidAutoSize的專案所有模塊默認使用適配功能,第三方庫的也不例外，
如果某個頁面不想使用適配功能, 請讓該頁面實作CancelAdapt介面放棄適配，所有的適配效果都將失效，

6.框架核心

1.螢屏適配自定義

通過位元組跳動的核心原始碼，只能進行全域適配，但是該框架中進行了Activity和Fragmen的自定義適配和隨時取消恢復適配功能，它的原理是注冊了ActivityLifecycleCallbacks，進行了Activity的適配時間精準化自我掌控，

通過注冊ActivityLifecycleCallbacks,進行Activity的生命周期進行管理，當onActivityCreated時,也就是OnCreate()的setContentView之前進行了AutoAdaptStrategy#applyAdapt的呼叫，這種方案類似于 AOP, 面向介面, 侵入性低, 方便統一管理, 擴展性強，

    @Override
    public void onActivityCreated(@androidx.annotation.NonNull Activity activity, Bundle savedInstanceState) {
        if (AutoSizeConfig.getInstance().isCustomFragment()) {
            if (mFragmentLifecycleCallbacksToAndroidx != null && activity instanceof androidx.fragment.app.FragmentActivity) {
                ((androidx.fragment.app.FragmentActivity) activity).getSupportFragmentManager().registerFragmentLifecycleCallbacks(mFragmentLifecycleCallbacksToAndroidx, true);
            }
        }
        //Activity 中的 setContentView(View) 一定要在 super.onCreate(Bundle); 之后執行
        if (mAutoAdaptStrategy != null) {
            mAutoAdaptStrategy.applyAdapt(activity, activity);
        }
    }

通過注冊registerFragmentLifecycleCallbacks，進行Fragment的生命周期管理,當onFragmentCreated時,也就是OnCreate()中進行了AutoAdaptStrategy#applyAdapt的呼叫
@Override
public void onFragmentCreated(@androidx.annotation.NonNull FragmentManager fm, @androidx.annotation.NonNull Fragment f, Bundle savedInstanceState) {
if (mAutoAdaptStrategy != null) {
mAutoAdaptStrategy.applyAdapt(f, f.getActivity());
}
}

通過全域的進行Activity和Fragment的生命周期監控，在其布局創建之前呼叫 AutoAdaptStrategy#applyAdapt進行具體的適配操作，它的關鍵點是動態修改density、scaledDensity、densityDpi三個引數，造成每個Activity或Fragment加載布局時的density、scaledDensity、densityDpi等引數不一樣，達到的適配效果則不一樣，

2.適配策略的實作

ActivityLifecycleCallbacks的使用能實時監測Activity和Fragment進行適配呼叫，但是實際操作的代碼在策略方案AutoAdaptStrategy的實作子類中，框架中已有默認策略方案，當然自己也可以自定義修改創建，

當target實作CancelAdapt后，將density、scaledDensity、densityDpi恢復到原始狀態，不進行匹配
當target實作CustomAdapt后，將density、scaledDensity、densityDpi根據target的配置進行計算后設定
當target未進行任何處理時，將density、scaledDensity、densityDpi根據AndroidManifest.xml中的配置進行計算設定

    @Override
    public void applyAdapt(Object target, Activity activity) {
    	....
        //如果 target 實作 CancelAdapt 介面表示放棄適配, 所有的適配效果都將失效
        if (target instanceof CancelAdapt) {
            AutoSizeLog.w(String.format(Locale.ENGLISH, "%s canceled the adaptation!", target.getClass().getName()));
            AutoSize.cancelAdapt(activity);
            return;
        }

        //如果 target 實作 CustomAdapt 介面表示該 target 想自定義一些用于適配的引數, 從而改變最終的適配效果
        if (target instanceof CustomAdapt) {
            AutoSizeLog.d(String.format(Locale.ENGLISH, "%s implemented by %s!", target.getClass().getName(), CustomAdapt.class.getName()));
            AutoSize.autoConvertDensityOfCustomAdapt(activity, (CustomAdapt) target);
        } else {
            AutoSizeLog.d(String.format(Locale.ENGLISH, "%s used the global configuration.", target.getClass().getName()));
            AutoSize.autoConvertDensityOfGlobal(activity);
        }
        ...
    }

7. 其實事項

1. Fragment橫豎屏切換布局問題
由于某些原因, 螢屏旋轉后 Fragment 的重建, 會導致框架對 Fragment 的自定義適配引數失去效果，所以如果您的 Fragment 允許螢屏旋轉, 則請在 onCreateView 手動呼叫一次 AutoSize.autoConvertDensity()，如AutoSize.autoConvertDensity(getActivity(), 1080, true)，
如果您的 Fragment 不允許螢屏旋轉, 則可以將下面呼叫 AutoSize.autoConvertDensity() 的代碼洗掉掉

public class CustomFragment1 extends Fragment implements CustomAdapt {

    @Nullable
    @Override
    public View onCreateView(@NonNull LayoutInflater inflater, @Nullable ViewGroup container, @Nullable Bundle savedInstanceState) {
        //由于某些原因, 螢屏旋轉后 Fragment 的重建, 會導致框架對 Fragment 的自定義適配引數失去效果
        //所以如果您的 Fragment 允許螢屏旋轉, 則請在 onCreateView 手動呼叫一次 AutoSize.autoConvertDensity()
        //如果您的 Fragment 不允許螢屏旋轉, 則可以將下面呼叫 AutoSize.autoConvertDensity() 的代碼洗掉掉
        AutoSize.autoConvertDensity(getActivity(), 1080, true);
        return createTextView(inflater, "Fragment-1\nView width = 360dp\nTotal width = 1080dp", 0xffff0000);
    }

2. 主副單位的逐步替換
框架中同時支持主單位和副單位，對于對于舊專案中已使用dp或px的專案，可以通過逐步在新頁面中使用主單位副單位，通過不斷的迭代替換，最終將專案中的主單位如dp全替換為副單位px，或者將副單位px全替換為主單位dp，

當單位都替換完成后，設定UnitsManager.setSupportDP(false)關閉對dp的支持，徹底隔離修改 density 所造成的不良影響，
或者都使用dp,不在支持副單位時設定UnitsManager.setSupportSubunits(Subunits.NONE)關閉對副單位的支持，

3. 主副單位的同時支持
當使用者想將舊專案從主單位過渡到副單位, 或從副單位過渡到主單位時，因為在使用主單位時, 建議在 AndroidManifest 中填寫設計圖的 dp 尺寸, 比如 360 * 640，

但在 AndroidManifest 中卻只能填寫一套設計圖尺寸, 并且已經填寫了主單位的設計圖尺寸，所以當專案中同時存在副單位和主單位, 并且副單位的設計圖尺寸與主單位的設計圖尺寸不同時, 可以通過UnitsManager#setDesignSize() 方法配置，

如果副單位的設計圖尺寸與主單位的設計圖尺寸相同, 則不需要呼叫 UnitsManager#setDesignSize(), 框架會自動使用 AndroidManifest 中填寫的設計圖尺寸，

4. 自定義單位模擬器創建
布局時的實時預覽在開發階段是一個很重要的環節, 很多情況下 Android Studio 提供的默認預覽設備并不能完全展示我們的設計圖，所以我們就需要自己創建模擬設備, 大神@JessYan已經為我們準備好了dp、pt、in、mm 這四種單位的模擬設備創建方法，請點擊查看鏈接https://github.com/JessYanCoding/AndroidAutoSize/blob/master/README-zh.md#preview

總結

經過我自己修改注釋的原始碼在https://github.com/l424533553/MyAutoSize.git中，大家也可以自行封裝框架，適合自己的才是最好的，
自適應的核心就是根據需要在使用之前不斷修改density、scaledDensity、densityDpi達到適配效果，

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