Android UI 开发里的尺寸单位理解

在学习 Android UI 开发的初期，经常被一些常用概念如 dp、sp 和它们与 px 的换算等虐，要避免被虐，最好的方法当然是知其所以然，再见到它们就胸中有料心不慌了。

背景知识

参考 http://developer.android.com/guide/practices/screens_support.html#terms

1. 屏幕大小（Screen size） 屏幕对角线的实际物理大小。通常以英寸（inch）为单位。
2. 屏幕密度（Screen density） 每英寸上的像素个数。通常被称作多少 dpi（dots per inch）或多少 ppi（pixels per inch）。 比如，LG Nexus 5 的屏幕尺寸为 4.95 英寸，分辨率为 1920*1080，则它的对角线上的像素数为 sqrt((sqr(1920)+sqr(1080))，所以它的屏幕密度为 sqrt((sqr(1920)+sqr(1080))/4.95=445.03，约为 445dpi。
3. 分辨率（Resolution） 屏幕上的物理像素个数。 比如 LG Nexus 5 的分辨率为 1920*1080，这里的 1920 和 1080 就是屏幕长和宽上的像素个数。

尺寸

参考 http://developer.android.com/guide/topics/resources/more-resources.html#Dimension

1. dp（Density-independent Pixels） 在不同大小、密度和分辨率的屏幕上的物理大小都近似相等的虚拟尺寸单位。 约为 1/160 英寸（为什么是约为？稍后讲解）。
2. sp（Scale-independent Pixels） 基于首选字体大小的缩放像素。 与 dp 类似，但是会根据用户的首选字体大小缩放。
3. pt（Points） 1/72 英寸。
4. px（Pixels） 像素。
5. mm（Millimeters） 毫米。
6. in（Inches） 英寸，约 2.539999918 厘米。

换算

dp 转 px

参考http://developer.android.com/guide/practices/screens_support.html#dips-pels

为了简单起见，Android 将屏幕密度概括为 6 种：

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

但是并非表示所有 Android 手机只有这几个屏幕密度，比如上面举例的 LG Nexus 5 的屏幕密度是 445dpi，近似地归于 xxhdpi，Android 在内部进行 dp 到 px 的换算时将采用 480dpi 而非 445dpi。

简而言之，dp 数 x 换算成 px 数 y 的公式：

// 向上取整
y = x * generalizedDensity / 160

这里的 generalizedDensity 就是以上 6 种中的一个值，比如 LG Nexus 5 的实际屏幕密度为 445dpi，但是归于 xxhdpi，所以它的 generalizedDensity 就是 480dpi。

官方文档给出的转换 dp 到 px 的代码示例为：

// The gesture threshold expressed in dp
private static final float GESTURE_THRESHOLD_DP = 16.0f;

// Get the screen's density scale
final float scale = getResources().getDisplayMetrics().density;
// Convert the dps to pixels, based on density scale
mGestureThreshold = (int) (GESTURE_THRESHOLD_DP * scale + 0.5f);

// Use mGestureThreshold as a distance in pixels...

在 mdpi（160dpi）上 1dp=1px（还记得前面讲过的 1dp 约为 1/160 英寸吗？在 160dpi 的屏幕上，1px=1/160 英寸），这里的getResources().getDisplayMetrics().density实际上就等于我们的generalizedDensity / 160，表示将 dp 转换为 px 的一个转换因子。

然后来理解一下为何 dp 是约为 1/160 英寸。

还是以 LG Nexus 5 举例，比如 160dp，若在一个屏幕密度恰好是 480dpi 的机器上，那它会是准确的 1 英寸，但是 LG Nexus 5 的屏幕密度是 445dpi，根据上面的公式计算得出：160dp = 160 * 480 / 160 px = 480px，则它的实际显示尺寸为 480/445=1.07865 英寸。所以原因是dp 换算成 px 是使用 Android 概括的六种屏幕密度之一，而非实际屏幕密度，所以在不同的手机上相同数量的 dp 显示尺寸会有轻微差异。

sp 转 px

在http://developer.android.com/reference/android/util/DisplayMetrics.html#scaledDensity中可以看到scaledDensity就是控制字体尺寸的缩放因子。于是猜想 sp 数 x 换算成 px 数 y 的公式：

y = x * scaledDensity

这里的 scaledDensity 获取方式为getResources().getDisplayMetrics().scaledDensity。

这个猜想是否正确呢？看看下面一张图就明白啦！（Nexus 4 模拟器截图）

font-size

根据分辨率和屏幕密度求屏幕尺寸

使用 adb 命令 adb shell wm size 可以得到设备分辨率，adb shell wm density 可以得到设备屏幕密度，但貌似没有办法直接得到屏幕尺寸，只能拿到这两个数据之后换算。

公式：

sqrt(sqr(width)+sqr(height))/density