1. 简介
在本教程中，我们将学习如何使用Java调整图像大小(缩放)。我们将探索提供图像大小调整功能的核心Java和开源第三方库。
值得一提的是，我们可以放大或缩小图像。在本教程的代码示例中，我们将图像调整为较小的尺寸，因为在实践中，这是最常见的情况。
2. 使用核心Java调整图像大小
核心Java提供了以下调整图像大小的选项：
- 使用java.awt.Graphics2D调整大小
- 使用Image#getScaledInstance调整大小
2.1 java.awt.Graphics2D
Graphics2D是Java平台上渲染二维形状、文本和图像的基本类。
让我们首先使用Graphics2D调整图像大小：
BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth, int targetHeight) throws IOException {
BufferedImage resizedImage = new BufferedImage(targetWidth, targetHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D graphics2D = resizedImage.createGraphics();
graphics2D.drawImage(originalImage, 0, 0, targetWidth, targetHeight, null);
graphics2D.dispose();
return resizedImage;
}
让我们看看调整大小之前和之后的图像是什么样子的：
BufferedImage.TYPE_INT_RGB参数表示图像的颜色模型，可用值的完整列表可在Java BufferedImage官方文档中找到。
Graphics2D接收称为RenderingHints的附加参数，我们使用RenderingHints来影响不同的图像处理方面，最重要的是图像质量和处理时间。
我们可以使用setRenderingHint方法添加RenderingHint：
graphics2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_INTERPOLATION, RenderingHints.VALUE_INTERPOLATION_BILINEAR);
在这个Oracle教程中可以找到RenderingHints的完整列表。
2.2 Image.getScaledInstance()
这种使用图像的方法非常简单，并且可以生成令人满意的质量的图像：
BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth, int targetHeight) throws IOException {
Image resultingImage = originalImage.getScaledInstance(targetWidth, targetHeight, Image.SCALE_DEFAULT);
BufferedImage outputImage = new BufferedImage(targetWidth, targetHeight, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
outputImage.getGraphics().drawImage(resultingImage, 0, 0, null);
return outputImage;
}
让我们看看一张美味图片会发生什么：
我们还可以通过为getScaledInstance()方法提供一个标志来指示缩放机制使用其中一种可用方法，该标志指示用于满足图像重采样需求的算法类型：
Image resultingImage = originalImage.getScaledInstance(targetWidth, targetHeight, Image.SCALE_SMOOTH);
所有可用的标志均在官方Java Image文档中描述。
3. Imgscalr
Imgscalr在后台使用Graphic2D，它有一个简单的API，其中包含几种不同的图像大小调整方法。
根据我们选择的缩放选项，Imgscalr可以为我们提供最佳效果、最快效果或均衡效果。还提供其他图像处理功能，例如裁剪和旋转功能。让我们通过一个简单的示例来展示它的工作原理。
我们将添加以下Maven依赖：
<dependency>
<groupId>org.imgscalr</groupId>
<artifactId>imgscalr-lib</artifactId>
<version>4.2</version>
</dependency>
检查Maven Central以获取最新版本。
使用Imgscalr最简单的方法是：
BufferedImage simpleResizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth) throws Exception {
return Scalr.resize(originalImage, targetWidth);
}
其中originalImage是要调整大小的BufferedImage，targetWidth是结果图像的宽度。此方法将保持原始图像比例并使用默认参数-Method.AUTOMATIC和Mode.AUTOMATIC。
它如何处理美味水果的图片？让我们看看：
该库还允许多种配置选项，并且在后台处理图像透明度。
最重要的参数是：
- mode：用于定义算法将使用的调整大小模式。例如，我们可以定义是否要保持图像的比例(选项为AUTOMATIC、FIT_EXACT、FIT_TO_HEIGHT和FIT_TO_WIDTH)
- method ：指示调整大小过程，使其重点关注速度、质量或两者。可能的值包括AUTOMATIC、BALANCED、QUALITY、SPEED、ULTRA_QUALITY
还可以定义额外的调整大小属性，为我们提供日志记录或指示库对图像进行一些颜色修改(使其更亮、更暗、灰度等)。
让我们使用完整的resize()方法参数化：
BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth, int targetHeight) throws Exception {
return Scalr.resize(originalImage, Scalr.Method.AUTOMATIC, Scalr.Mode.AUTOMATIC, targetWidth, targetHeight, Scalr.OP_ANTIALIAS);
}
现在我们得到：
Imgscalr适用于Java Image IO支持的所有文件-JPG、BMP、JPEG、WBMP、PNG和GIF。
4. Thumbnailator
Thumbnailator是一个使用渐进式双线性缩放的Java开源图像大小调整库，它支持 JPG、BMP、JPEG、WBMP、PNG和GIF。
我们将通过向pom.xml添加以下Maven依赖将其包含在我们的项目中：
<dependency>
<groupId>net.coobird</groupId>
<artifactId>thumbnailator</artifactId>
<version>0.4.11</version>
</dependency>
可以在Maven Central上找到可用的依赖版本。
它有一个非常简单的API，允许我们以百分比设置输出质量：
BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth, int targetHeight) throws Exception {
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();
Thumbnails.of(originalImage)
.size(targetWidth, targetHeight)
.outputFormat("JPEG")
.outputQuality(1)
.toOutputStream(outputStream);
byte[] data = outputStream.toByteArray();
ByteArrayInputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(data);
return ImageIO.read(inputStream);
}
让我们看看这张微笑的照片在调整大小之前和之后的样子：
它还具有批处理选项：
Thumbnails.of(new File("path/to/directory").listFiles())
.size(300, 300)
.outputFormat("JPEG")
.outputQuality(0.80)
.toFiles(Rename.PREFIX_DOT_THUMBNAIL);
与Imgscalr一样，Thumblinator可处理Java Image IO支持的所有文件-JPG、BMP、JPEG、WBMP、PNG和GIF。
5. Marvin
Marvin是一款方便的图像处理工具，它提供许多有用的基本功能(裁剪、旋转、倾斜、翻转、缩放)和高级功能(模糊、浮雕、纹理)。
与以前一样，我们将添加Marvin调整大小所需的Maven依赖：
<dependency>
<groupId>com.github.downgoon</groupId>
<artifactId>marvin</artifactId>
<version>1.5.5</version>
<type>pom</type>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.github.downgoon</groupId>
<artifactId>MarvinPlugins</artifactId>
<version>1.5.5</version>
</dependency>
可以在Maven Central上找到可用的Marvin依赖版本以及Marvin插件版本。
Marvin的缺点是它不提供额外的缩放配置。此外，缩放方法需要图像和图像克隆，这有点麻烦：
BufferedImage resizeImage(BufferedImage originalImage, int targetWidth, int targetHeight) {
MarvinImage image = new MarvinImage(originalImage);
Scale scale = new Scale();
scale.load();
scale.setAttribute("newWidth", targetWidth);
scale.setAttribute("newHeight", targetHeight);
scale.process(image.clone(), image, null, null, false);
return image.getBufferedImageNoAlpha();
}
现在让我们调整一朵花的图像的大小并看看效果如何：
6. 最佳实践
图像处理在资源方面是一项昂贵的操作，因此当我们并不真正需要时，选择最高质量并不一定是最好的选择。
让我们看看所有方法的性能，我们拍摄一张1920 × 1920像素的图像，并将其缩放到200 × 200像素；观察到的时间如下：
- java.awt.Graphics2D：34毫秒
- Image.getScaledInstance()：235毫秒
- Imgscalr：143毫秒
- Thumbnailator：547毫秒
- Marvin：361毫秒
另外，在定义目标图像的宽度和高度时，我们应注意图像的纵横比。这样图像将保留其原始比例，不会被拉伸。
7. 总结
本文介绍了几种使用Java调整图像大小的方法，我们还了解了影响调整大小过程的因素有很多。
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