关于android上dpi/screen-size的厘清解释

android定义了四种screen-size：

small

normal

large

xlarge

同时定义了六种dpi级别：

ldpi (low) ~120dpi
mdpi (medium) ~160dpi
hdpi (high) ~240dpi
xhdpi (extra-high) ~320dpi
xxhdpi (extra-extra-high) ~480dpi
xxxhdpi (extra-extra-extra-high) ~640dpi

定义这些级别的目的在于更好地组织资源，以适应不同的设备。参见：http://developer.android.com/guide/practices/screens_support.html#range

系统在运行我们的app时，会自动根据当前设备的级别，来加载合适的资源，而我们就需要为不同级别准备各自的资源，如为大屏幕上提供一个并列放置两个view的layout，而小屏幕上则一次只显示一个view。

要做到这一点，我们必须要知道，给定一个设备，如何判断它是哪个级别的？然后才能有的放矢，把相应的资源放在正确的级别目录中。

首先看screen size，这个级别会影响layout模板的选取，即指定一个R.layout.id_XXX时，到底是从res/layout下加载，还是从res/layout-large下加载呢？

先看官方给的图：

第一排是关于size的分档，在这里，各个档是有重叠的，也就是一个大概的范围。

但是我们知道，程序运行时的加载逻辑必须是精确的，针对每一个设备必须获得一个确定的值，以判定它是哪个级别，然后才知道要加载哪些资源。

以上图论，如果我们有一个3.3"的手机，那它到底是small还是normal呢？就无法判断了。

所以，必然要有更准确的计算方法，而这个方法就牵扯到dpi了。

dpi：dot per inch，就是指每英寸上有多少个像素点，要计算这个值，就要知道它的物理尺寸和物理分辨率（也就是全屏有多少实际像素点，或者就是说能发光的元件）

比如我们建一个虚拟设备来看：

它的物理分辨率是720x1280，物理尺寸是4.7"

可能有人疑问，物理尺寸不也是有宽和高吗，怎么才一个值？这个4.7"，是对角线的长度。用对角线来做标称，好处是容许更自由的宽高组合吧。

那么要计算这个dpi，按常理就没法算了，因为1个对角线值无法确定惟一的宽高。

但是换一个思路，将面积密度换成线密度，即用对角线上的像素数量来除以对角线长度，其值应该是一致的，所以dpi计算如下：

dpi = sqrt(pixel_width^2+pixel_height^2)/diagonal = sqrt(720^2+1280^2)/4.7 = 312.5

对照上表，可知其dpi级别为xhdpi，与工具界面上显示的一致。

知道了dpi，那么图片类资源的加载目录就知道了，此例中就是res/drawable-xhdpi，但是layout类资源又如何呢？

layout的选取标准与图片资源不同，并不以dpi级别为准，而是要看screen size的级别。

上面在讲screen size分类方法时转而插入对dpi解释，正是为了这里能说清其含义。

实际上官方对screen size的分类标准如下：

• xlarge screens are at least 960dp x 720dp
• large screens are at least 640dp x 480dp
• normal screens are at least 470dp x 320dp
• small screens are at least 426dp x 320dp

这里给出的宽、高值其实并无单独比较意义，最终结果是看它的乘积。

也就是说最小的屏幕要有426*320=136,320个dp，而要想成为一个中等屏幕则至少需要470*320=150，400个dp，列表如下：

smal = 136,320

normal = 150,400

large = 307,200

xlarge = 691,200

现在问题来了，dp又是什么，和dpi什么关系？针对上例这个设备，它又有多少个dp呢？

先回想一下dpi，它本身是一个比率值，说的是每英寸上有多少个像素点，这是刻划设备能力的一种属性。

然而很多时候能力的绝对值对一般人认知理解来说并不直观（虽然这个例子并不合适，dpi还是很直观的），其相对值才更具有意义。

那么选取第一台android设备为基准，它的dpi是160，其它设备的dpi与160相比，得到一个比率值scale，就是该设备的(dp-)scale，

那么设备的dp则定义为：

dpx = pixel_width/scale

dpy = pixel_height/scale

此例中则其 scale=312.5/160=1.95，dpx=720/scale=369.2，dpy=1280/scale=646.4

也就是以dp单位来衡量，此虚拟设备有一个369 x 646的屏幕，现在可以来计算它的screen size级别了：dp = dpx * dpy = 369 * 646 = 238,374

查上表可知介于150,400和307,200之间，所以它的screen size为normal，当加载layout时，优先使用res/layout里的资源（而非small/large/xlarge）。

定义和计算过程清楚后，再回头审视一下dp的含义，为什么要通过如此曲折的方式来定义这样一个单位。

1、其实从物理分辨率到dp（也就是screen size)，只是转换了一下手段，但目的还是一样：就是要解决“数清楚屏幕上到底有多少个点，然后我们的ui面板要做多少个点”这个问题。

2、为什么不直接用“物理像素”，会有什么问题？因为不同设备物理尺寸与分辨率之比差别很大，比较极端的情形是，两个分辨率相同的设备，尺寸却差一半，比如这两：

如果以物理像素定义一个面板为400*600px大小，也就是全屏一半的样子，在10"的tablet上看起来大小正合适，而在4.7"的手机上，那就是小小的一砣，这一砣的物理占地只有tablet上1/16！

如果tablet上的视觉效果是合理的，那么很难想象肉眼如何适应这1/16的同质元素。

但是改用dp为单位来描述，结果会是如何呢？（计算结果可以在这个网页方便获取：https://www.sven.de/dpi/）

对前者，dpi=149.5，scale~=1.0，screen size(dp)=800*1280

对后者，dpi=317.6，scale~=2.0，screen size(dp)=384*640

如果我们需要一个在tablet占地1/4（也就是宽高各1/2）的区域，那么其dp大小应为400*640

现在计算其在phone上的占地，先换算为像素大小，w=400*2.0=800，h=640*2.0=1280

即这是一个800*1280像素的区域，几乎刚好是整个Phone屏幕大小（考虑上面计算scale时的舍入误差）

而这个大小，在物理尺寸上刚好和tablet上的1/4是一样的。

可见，使用dp来描述大小的优势在于：确保了该区域在不同分辨率和物理尺寸的屏幕上，其物理面积是一样大的！

而物理面积，正是肉眼观察舒适度的重要衡量标准——而不仅仅是分辨率，相信大家都有体会，很多高清屏手机虽然足够细腻，但如果用来看电子书其实很废眼，远不如较低分辨率但更大尺寸的平板）

现在，dp的含义和好处清楚后，还有最后一个问题：如果真要设计一个面板，到底该给它多少dp呢？dp既是一个虚拟单位，如何直观地以它来估算大小呢？

其实，可以就用dp的来源——第一个android设备的大小作为基准来考虑，它是一个大小为3.2"，分辨率为320*480的手机：

在它上面，1个dp就是1个像素。所以，要弄多大的界面，就以它为参考咯！