Android必读之应用资源

基础介绍

Android 应用并非只包含代码 — 它还需要与源代码分离的资源,如图像、音频文件以及任何与应用的视觉呈现有关的内容。 例如,您应该通过 XML 文件定义 Activity 用户界面的动画、菜单、样式、颜色和布局。 使用应用资源能够在不修改代码的情况下轻松地更新应用的各种特性,并可通过提供备用资源集让您能够针对各种设备配置(如不同的语言和屏幕尺寸)优化您的应用。
对于您的 Android 项目中包括的每一项资源,SDK 构建工具都会定义一个唯一的整型 ID,您可以利用它来引用应用代码或 XML 中定义的其他资源中的资源。 例如,如果您的应用包含一个名为 logo.png 的图像文件(保存在 res/drawable/目录中),则 SDK 工具会生成一个名为 R.drawable.logo 的资源 ID,您可以利用它来引用该图像并将其插入您的用户界面。
提供与源代码分离的资源的其中一个最重要优点在于,您可以提供针对不同设备配置的备用资源。 例如,通过在 XML 中定义 UI 字符串,您可以将字符串翻译为其他语言,并将这些字符串保存在单独的文件中。 然后,Android 系统会根据向资源目录名称追加的语言限定符(如为法语字符串值追加 res/values-fr/)和用户的语言设置,对您的 UI 应用相应的语言字符串。
Android 支持许多不同的备用资源限定符。限定符是一种加入到资源目录名称中,用来定义这些资源适用的设备配置的简短字符串。 再举一例,您应该经常会根据设备的屏幕方向和尺寸为 Activity 创建不同的布局。 例如,当设备屏幕为纵向(长型)时,您可能想要一种垂直排列按钮的布局;但当屏幕为横向(宽型)时,应按水平方向排列按钮。 要想根据方向更改布局,您可以定义两种不同的布局,然后对每个布局的目录名称应用相应的限定符。 然后,系统会根据当前设备方向自动应用相应的布局。

资源定义

以下是一个简单项目的文件层次结构:

MyProject/
    src/
        MyActivity.java
    res/
        drawable/
            graphic.png
        layout/
            main.xml
            info.xml
        mipmap/
            icon.png
        values/
            strings.xml
     res-models/
         res-main/
            drawable/
            graphic.png
         layout/
            main.xml
            info.xml
         mipmap/
            icon.png
         values/
            strings.xml  

res/ 目录包含所有资源(在子目录下):一个图像资源、两个布局资源、启动器图标的 mipmap/ 目录以及一个字符串资源文件。
为了更好的解藕,可以自定义资源文件,不同功能的资源可以放到单独的文件下,res-models/res-main是自定义的资源。自定义的资源需要在gradle中进行声明,更多自定义资源可以查看(Android自定义资源文件):

android{
   //.....
   android.sourceSets {
        main.res.srcDirs += [
                "src/main/res-models/res-main",
        ]
    }
   //.....
}    

每种资源所在文件夹的名称都是有规定的,不能乱取。请看一下表格:
表1,项目 res/ 目录内支持的资源目录:

目录	         资源类型
animator/     用于定义属性动画的 XML 文件。
anim/         定义渐变动画的 XML 文件。(属性动画也可以保存在此目录中,但是为了区分这两种
              类型,属性动画首选 animator/ 目录。)
color/	      用于定义颜色状态列表的 XML 文件。
drawable/     位图文件(.png、.9.png、.jpg、.gif)或编译为以下可绘制对象资源子类型的
              XML 文件:
                * 位图文件
                * 九宫格(可调整大小的位图)
                * 状态列表
                * 形状
                * 动画可绘制对象
                * 其他可绘制对象
mipmap/       适用于不同启动器图标密度的可绘制对象文件。
layout/       用于定义用户界面布局的 XML 文件。
menu/         用于定义应用菜单(如选项菜单、上下文菜单或子菜单)的 XML 文件。
raw/          要以原始形式保存的任意文件。要使用原始 InputStream 打开这些资源,请使用资源
              ID(即 R.raw.filename)调用 Resources.openRawResource()。
              但是如需访问原始文件名和文件层次结构,则可以考虑将某些资源保存在 assets/
              目录下(而不是 res/raw/)。assets/ 中的文件没有资源 ID,因此您只能使用
               AssetManager 读取这些文件。
values/       包含字符串、整型数和颜色等简单值的 XML 文件。
              其他 res/ 子目录中的 XML 资源文件是根据 XML 文件名定义单个资源,而 values/
              目录中的文件可描述多个资源。对于此目录中的文件,<resources> 元素的每个子元素
              均定义一个资源。例如,<string> 元素创建 R.string 资源,<color> 元素创建
              R.color 资源由于每个资源均用其自己的 XML 元素定义,因此您可以根据自己的需要
              命名文件,并将不同的资源类型放在一个文件中。但是,为了清晰起见,您可能需要将独
              特的资源类型放在不同的文件中。 例如,对于可在此目录中创建的资源,下面给出了
              相应的文件名约定:
                arrays.xml,用于资源数组(类型化数组)。
                colors.xml:颜色值。
                dimens.xml:尺寸值。
                strings.xml:字符串值。
                styles.xml:样式。
xml/          可以在运行时通过调用 Resources.getXML() 读取的任意 XML 文件。各种 XML
              配置文件(如可搜索配置)都必须保存在此处。
注意:切勿将资源文件直接保存在 res/ 目录内,这会导致出现编译错误。

上面标准定义的资源是系统默认的资源类型。

资源匹配

采用 Android 技术的不同设备类型可能需要不同类型的资源。例如,如果设备的屏幕尺寸大于标准屏幕,则应提供不同的布局资源,以充分利用额外的屏幕空间。 或者,如果设备的语言设置不同,则应提供不同的字符串资源,以转换用户界面中的文本。 要为不同的设备配置提供这些不同资源,除了默认资源以外,您还需要提供备用资源。Android系统可以根据手机尺寸和分辨率信息自动匹配并使用相应的资源目录的资源。
为一组资源指定特定于配置的备用资源:

  1. 在 res/ 中创建一个以 <resources_name>-<config_qualifier> 形式命名的新目录。
    1. <resources_name> 是相应默认资源的目录名称(如表 1 中所定义)
    2. <qualifier> 是指定要使用这些资源的各个配置的名称(下面会详细介绍)
    3. 您可以追加多个 <qualifier>。以短划线将其分隔。
    4. 注意:追加多个限定符时,必须按照表 2 中列出的相同顺序放置它们。如果限定符的顺序错误,则该资源将被忽略。
  2. 将相应的备用资源保存在此新目录下。这些资源文件的名称必须与默认资源文件完全一样

例如,以下是一些默认资源和备用资源:

res/
    drawable/
        icon.png
        background.png
    drawable-hdpi/
        icon.png
        background.png  

hdpi 限定符表示该目录中的资源适用于屏幕密度较高的设备。 icon.png 或 background.png 图像的资源 ID 始终相同, Android 会通过将设备配置信息与资源目录名称中的限定符进行比较,选择最符合当前设备的各个资源版本。
Android 支持若干配置限定符,您可以通过使用短划线分隔每个限定符,向一个目录名称添加多个限定符。下面按优先顺序列出了有效的配置限定符;如果对资源目录使用多个限定符,则必须按照下面中列出的顺序将它们添加到目录名称。

  1. MCC 和 MNC移动国家代码 (MCC),(可选)后跟设备 SIM 卡中的移动网络代码 (MNC)。例如,mcc310 是指美国的任一运营商,mcc310-mnc004 是指美国的 Verizon 公司,mcc208-mnc00 是指法国的 Orange 公司。如果设备使用无线电连接(GSM 手机),则 MCC 和 MNC 值来自 SIM 卡。
    也可以单独使用 MCC(例如,将国家/地区特定的合法资源包括在应用中)。如果只需根据语言指定,则改用“语言和区域”限定符(稍后进行介绍)。 如果决定使用 MCC 和 MNC 限定符,请谨慎执行此操作并测试限定符是否按预期工作。
    另请参阅配置字段 mcc 和 mnc,这两个字段分别表示当前的移动国家代码和移动网络代码。
  2. 语言和区域
    1. 语言通过由两个字母组成的 ISO 639-1 语言代码定义,可以选择后跟两个字母组成的 ISO 3166-1-alpha-2 区域码(前带小写字母“r”)。这些代码不区分大小写;r 前缀用于区分区域码。 不能单独指定区域。
      如果用户更改系统设置中的语言,它有可能在应用生命周期中发生改变。 如需了解这会在运行期间给应用带来哪些影响,请参阅处理运行时变更
      有关针对其他语言本地化应用的完整指南,请参阅本地化
      另请参阅 locale 配置字段,该字段表示当前的语言区域。
    2. 示例:values-en、values-zh、values-zh-rTW等等
  3. 布局方向
    1. 应用的布局方向。ldrtl 是指“布局方向从右到左”。ldltr 是指“布局方向从左到右”,这是默认的隐式值。它适用于布局、图片或值等任何资源。例如,若要针对阿拉伯语提供某种特定布局,并针对任何其他“从右到左”语言(如波斯语或希伯来语)提供某种通用布局,则可编码如下:
      res/
          layout/
              main.xml  (Default layout)
          layout-ar/
              main.xml  (阿拉伯语)
          layout-ldrtl/
              main.xml  (除阿拉伯语以外的任何“从右到左”语言,
                         因为“layout-ar”语言限定符具有更高的优先级。)
    2. :要为应用启用从右到左的布局功能,必须将 supportsRtl 设置为 "true",并将 targetSdkVersion 设置为 17 或更高版本。
  4. smallestWidth
    1. 屏幕的基本尺寸,由可用屏幕区域的最小尺寸指定。 具体来说,设备的 smallestWidth 是屏幕可用高度和宽度的最小尺寸(您也可以将其视为屏幕的“最小可能宽度”)。无论屏幕的当前方向如何,您均可使用此限定符确保应用 UI 的可用宽度至少为 <N>dp。例如,如果布局要求屏幕区域的最小尺寸始终至少为 600dp,则可使用此限定符创建布局资源 res/layout-sw600dp/。仅当可用屏幕的最小尺寸至少为 600dp 时,系统才会使用这些资源,而不考虑 600dp 所代表的边是用户所认为的高度还是宽度。smallestWidth 是设备的固定屏幕尺寸特性;设备的 smallestWidth 不会随屏幕方向的变化而改变
      设备的 smallestWidth 将屏幕装饰元素和系统 UI 考虑在内。例如,如果设备的屏幕上有一些永久性 UI 元素占据沿 smallestWidth 轴的空间,则系统会声明 smallestWidth 小于实际屏幕尺寸,因为这些屏幕像素不适用于您的 UI。 因此,使用的值应该是布局所需要的实际最小尺寸(通常,无论屏幕的当前方向如何,此值都是布局支持的“最小宽度”)。
      以下是一些可用于普通屏幕尺寸的值:

      • 320,适用于屏幕配置如下的设备:
        • 240×320 ldpi(QVGA 手机)
        • 320×480 mdpi(手机)
        • 480×800 hdpi(高密度手机)
      • 480,适用于 480×800 mdpi 之类的屏幕(平板电脑/手机)。
      • 600,适用于 600×1024 mdpi 之类的屏幕(7 英寸平板电脑)。
      • 720,适用于 720×1280 mdpi 之类的屏幕(10 英寸平板电脑)。

      应用为多个资源目录提供不同的 smallestWidth 限定符值时,系统会使用最接近(但未超出)设备 smallestWidth 的值。
      此项为 API 级别 13 中新增配置。
      另请参阅 android:requiresSmallestWidthDp 属性和 smallestScreenWidthDp 配置字段,前者声明与应用兼容的最小 smallestWidth;后者存放设备的 smallestWidth 值。
      如需了解有关设计不同屏幕和使用此限定符的详细信息,请参阅支持多种屏幕开发者指南。

    2. sw<N>dp示例:layout-sw320dp、layout-sw320dp等等
  5. 夜间模式
      • night:夜间
      • notnight:白天
    1. 示例:layout-night layout-notnight
  6. 屏幕像素密度 (dpi)
      • ldpi:低密度屏幕;约为 120dpi。
      • mdpi:中等密度(传统 HVGA)屏幕;约为 160dpi。
      • hdpi:高密度屏幕;约为 240dpi。
      • xhdpi:超高密度屏幕;约为 320dpi。此项为 API 级别 8 中新增配置
      • xxhdpi:超超高密度屏幕;约为 480dpi。此项为 API 级别 16 中新增配置
      • xxxhdpi:超超超高密度屏幕使用(仅限启动器图标,请参阅“支持多种屏幕”中的注释);约为 640dpi。 此项为 API 级别 18 中新增配置
      • nodpi:它可用于您不希望缩放以匹配设备密度的位图资源。
      • tvdpi:密度介于 mdpi 和 hdpi 之间的屏幕;约为 213dpi。它并不是“主要”密度组, 主要用于电视,而大多数应用都不需要它。对于大多数应用而言,提供 mdpi 和 hdpi 资源便已足够,系统将根据需要对其进行缩放。此项为 API 级别 13 中新增配置
      • anydpi:此限定符适合所有屏幕密度,其优先级高于其他限定符。 这对于矢量可绘制对象很有用。 此项为 API 级别 21 中新增配置

      六个主要密度之间的缩放比为 3:4:6:8:12:16(忽略 tvdpi 密度),或者是0.75:1:1.5:2:3:4,也就是以mdpi为基准。因此,9×9 (ldpi) 位图相当于 12×12 (mdpi)、18×18 (hdpi)、24×24 (xhdpi) 位图,依此类推。
      如果您认为图像资源在电视或其他某些设备上呈现的效果不够好,而想尝试使用 tvdpi 资源,则缩放比例为 1.33*mdpi。例如,mdpi 屏幕的 100px x 100px 图像应该相当于 tvdpi 的133px x 133px。

如需查看更多配置限定符,请阅读提供备用资源

限定符命名规则

以下是一些关于使用配置限定符名称的规则:

  • 您可以为单组资源指定多个限定符,并使用短划线分隔。例如,drawable-en-rUS-land 适用于横排美国英语设备。
  • 这些限定符必须遵循上面中列出的顺序。例如:
    • 错误:drawable-hdpi-night/
    • 正确:drawable-night-hdpi/
  • 不能嵌套备用资源目录。例如,您不能拥有 res/drawable/drawable-en/
  • 值不区分大小写。在处理之前,资源编译器会将目录名称转换为小写,以避免不区分大小写的文件系统出现问题。 名称中使用的任何大写字母只是为了便于认读。
  • 对于每种限定符类型,仅支持一个值。例如,肯定不能拥有名为 drawable-rZh-rEn/ 的目录,而是需要两个包含相应文件的资源目录,如 drawable-rZh/ 和 drawable-rEn/

将备用资源保存到以这些限定符命名的目录中之后,Android 会根据当前设备配置在应用中自动应用这些资源。 每次请求资源时,Android 都会检查备用资源目录是否包含所请求的资源文件,然后查找最佳匹配资源(下文进行介绍)。 如果没有与特定设备配置匹配的备用资源,则 Android 会使用相应的默认资源(一组用于不含配置限定符的特定资源类型的资源)。

利用资源提供最佳设备兼容性

要使应用支持多种设备配置,则务必为应用使用的每种资源类型提供默认资源,这一点非常重要。
例如,如果应用支持多种语言,请始终包含不带语言和区域限定符的 values/ 目录(用于保存字符串)。相反,如果您将所有字符串放入带有语言和区域限定符的目录中,则在语言设置不支持您的字符串的设备上运行应用时,应用将会崩溃。 但是,只要提供默认 values/ 资源,应用就会正常运行(即使用户不理解该语言,这也总比崩溃要好)。
同样,如果您根据屏幕方向提供不同的布局资源,则应选择一个方向作为默认方向。 例如,不要在 layout-land/ 和 layout-port/ 中分别提供横向和纵向的布局资源,而是保留其中之一作为默认设置,例如:layout/ 用于横向,layout-port/ 用于纵向。
提供默认资源至关重要,这不仅仅因为应用可能在超出预期的配置上运行,也因为新版 Android 有时会添加旧版本不支持的配置限定符。若要使用新的资源限定符,又希望维持对旧版 Android 的代码兼容性,则当旧版 Android 运行应用时,如果不提供默认资源,应用将会崩溃,这是因为它无法使用以新限定符命名的资源。例如,如果将 minSdkVersion 设置为 4,并使用夜间模式(night 或 notnight,API 级别 8 中新增配置)限定所有可绘制对象资源,则 API 级别 4 设备无法访问可绘制对象资源,而且会崩溃。在这种情况下,您可能希望 notnight 成为默认资源,为此,您应排除该限定符,使可绘制对象资源位于 drawable/ 或 drawable-night/ 中。
因此,为了提供最佳设备兼容性,请始终为应用正确运行所必需的资源提供默认资源。 然后,使用配置限定符为特定的设备配置创建备用资源。

Android 如何查找最佳匹配资源

当您请求要为其提供备用资源的资源时,Android 会根据当前的设备配置选择要在运行时使用的备用资源。为演示 Android 如何选择备用资源,假设以下可绘制对象目录分别包含相同图像的不同版本:

drawable/
drawable-en/
drawable-fr-rCA/
drawable-en-port/
drawable-en-notouch-12key/
drawable-port-ldpi/
drawable-port-notouch-12key/

同时,假设设备配置如下:
语言区域 = en-GB
屏幕方向 = port
屏幕像素密度 = hdpi
触摸屏类型 = notouch
主要文本输入法 = 12key
通过将设备配置与可用的备用资源进行比较,Android 从 drawable-en-port 中选择可绘制对象。
系统使用以下逻辑决定要使用的资源:

  1. 淘汰与设备配置冲突的资源文件。drawable-fr-rCA/ 目录与 en-GB 语言区域冲突,因而被淘汰。
    《Android必读之应用资源》

    Android 如何查找最佳匹配资源的流程图

    例外:屏幕像素密度是唯一一个未因冲突而被淘汰的限定符。 尽管设备的屏幕密度为 hdpi,但是 drawable-port-ldpi/ 未被淘汰,因为此时每个屏幕密度均视为匹配。
  2. 选择优先级最高的限定符。(先从 MCC 开始,然后下移。)
  3. 是否有资源目录包括此限定符?
    • 若无,请返回到第 2 步,看看下一个限定符。(在该示例中,除非达到语言限定符,否则答案始终为“否”。)
    • 若有,请继续执行第 4 步。
  4. 淘汰不含此限定符的资源目录。在该示例中,系统会淘汰所有不含语言限定符的目录。
    drawable-en/
    drawable-en-port/
    drawable-en-notouch-12key/
    例外:如果涉及的限定符是屏幕像素密度,则 Android 会选择最接近设备屏幕密度的选项。通常,Android 倾向于缩小大型原始图像,而不是放大小型原始图像。
  5. 返回并重复第 2 步、第 3 步和第 4 步,直到只剩下一个目录为止。在此示例中,屏幕方向是下一个判断是否匹配的限定符。因此,未指定屏幕方向的资源被淘汰:
    drawable-en-port/

    剩下的目录是 drawable-en-port

尽管对所请求的每个资源均执行此程序,但是系统仍会对某些方面做进一步优化。 例如,系统一旦知道设备配置,即会淘汰可能永远无法匹配的备用资源。 比如说,如果配置语言是英语(“en”),则系统绝不会将语言限定符设置为非英语的任何资源目录包含在选中的资源池中(不过,仍会将不带语言限定符的资源目录包含在该池中)。
根据屏幕尺寸限定符选择资源时,如果没有更好的匹配资源,则系统将使用专为小于当前屏幕的屏幕而设计的资源(例如,如有必要,大尺寸屏幕将使用标准尺寸的屏幕资源)。 但是,如果唯一可用的资源大于当前屏幕,则系统不会使用这些资源,并且如果没有其他资源与设备配置匹配,应用将会崩溃(例如,如果所有布局资源均用 xlarge 限定符标记,但设备是标准尺寸的屏幕)。

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