px：本质，移动开发中的物理像素
px — 物理像素，设备屏幕上图像的最小元素。在移动开发中，px被用作屏幕分辨率和像素密度（PPI）的基本单位，但实际上并不用于界面布局——取而代之的是使用逻辑单位pt、dp和sp。本文解释了px与逻辑单位的区别，分辨率和PPI如何关联，以及为什么在代码中直接使用px是一种反模式。
主要内容
- px — 显示屏的物理像素，不考虑屏幕密度（PPI）
- 屏幕分辨率（以px为单位）— 宽度和高度上的像素数量，例如 1179 × 2556 px
- PPI — 每英寸像素密度，图像清晰度的主要指标
- 逻辑单位（dp、pt、sp）抽象化px并使界面适应不同屏幕
- 在代码中使用px — 反模式，因为界面在不同密度的设备上无法正确显示
什么是px？
px（pixel，picture element）— 位图图像或显示器的最小可寻址元素。每个像素以RGB模型（红、绿、蓝）存储颜色信息，每个通道的颜色深度为8到10位。现代移动设备的显示屏包含数百万像素：iPhone 15 Pro — 300万，iPad Pro 12.9" — 560万像素。
像素的物理尺寸取决于显示密度（PPI）。在326 PPI（iPhone 11）的设备上，一个像素的尺寸约为0.078毫米。在460 PPI（iPhone 15 Pro）的显示屏上 — 0.055毫米。像素的物理尺寸越小，图像的清晰度就越高。像素密度直接影响渲染性能：更多像素 = GPU更多工作量。
根据苹果的数据，iPhone 15 Pro的显示屏分辨率在460 PPI密度下为1179 × 2556 px。相比之下，iPhone SE（第3代）— 750 × 1334 px，326 PPI。总像素数差异近3倍，这解释了Pro型号对GPU的更高要求。
以像素为单位的屏幕分辨率
屏幕分辨率 — 水平和垂直方向的物理像素数量。以宽度 × 高度的格式表示，例如 1179 × 2556 px。分辨率是显示器的基本特性，无法通过编程改变——它在硬件和矩阵级别上固定。
| 设备 | 分辨率（px） | PPI | 宽高比 |
|---|---|---|---|
| iPhone SE（第3代） | 750 × 1334 | 326 | 16:9 |
| iPhone 14 | 1170 × 2532 | 460 | 19.5:9 |
| iPhone 15 Pro Max | 1290 × 2796 | 460 | 19.5:9 |
| Samsung Galaxy S24 Ultra | 1440 × 3120 | 505 | 19.5:9 |
| Google Pixel 8 Pro | 1344 × 2992 | 490 | 20:9 |
| iPad Pro 12.9" | 2048 × 2732 | 264 | 4:3 |
像素分辨率不应与屏幕逻辑尺寸混淆（iOS中为pt，Android中为dp）。例如，iPhone 14的逻辑尺寸为390 × 844 pt，但物理分辨率为1170 × 2532 px——正好大3倍，因为缩放因子为3。
PPI与像素密度
PPI（pixels per inch）— 每英寸显示屏上的像素数量。计算公式为：PPI = √(宽度² + 高度²) / 对角线。PPI越高，单个像素越细小，图像看起来越平滑。苹果认为在典型观看距离下PPI超过300的显示屏为Retina显示屏。
不同类别的设备具有不同的密度：Apple Watch手表 — 326 PPI，iPhone — 326–460 PPI，iPad — 264 PPI，MacBook Pro — 254–264 PPI。Android设备通过密度桶（Density Buckets）对密度进行分类：mdpi（160 dpi）、hdpi（240）、xhdpi（320）、xxhdpi（480）、xxxhdpi（640）。这些桶决定了将为设备加载哪个资源（图像、尺寸）。
PPI对开发的影响：密度越高，存储纹理和图像所需的内存就越多。在500 PPI显示屏上的像素，在相同逻辑元素尺寸下，比320 PPI显示屏需要多2.5倍的GPU内存。针对特定密度桶优化资源是Android开发中的标准做法。
px vs 逻辑单位：pt、dp、sp
物理像素（px）与逻辑单位（pt、dp、sp）不同，因为它们与硬件分辨率绑定且不可缩放。逻辑单位则相反，将开发者从特定显示器中抽象出来，使相同的100 pt值在不同设备上以相同的物理尺寸显示。
| 单位 | 平台 | 取决于PPI | 可缩放 | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| px | 所有 | 是（物理像素） | 否 | 图像、缓冲区、Metal |
| pt | iOS/macOS | 否（逻辑点） | 缩放因子 | 布局、UIKit、SwiftUI |
| dp | Android | 否（密度无关） | 密度桶 | 布局、元素尺寸 |
| sp | Android | 否（缩放无关） | 密度 + 字体缩放 | 文本（textSize） |
转换公式：iOS — px = pt × scale（其中scale = 1、2或3）。Android — px = dp × (dpi / 160)。在代码中直接使用px意味着界面在不同密度的设备上会显示不同：在高PPI屏幕上元素会太小，在低PPI屏幕上则太大。
为什么不在代码中使用px
在移动应用程序的源代码中使用px — 是一种反模式，会导致界面在不同像素密度的设备上显示不正确。现代框架（UIKit、SwiftUI、Jetpack Compose、XML Layouts）禁止或不推荐以像素为单位指定尺寸。
- iOS UIKit — 所有frame、bounds和constraint常量都以pt为单位设置。像素仅在通过UIGraphicsImageRenderer进行光栅化阶段出现
- SwiftUI — 没有用于设置px尺寸的API。所有值通过Font、frame、padding以pt为单位
- Android XML — 如果在dimens.xml中指定px，Android Studio会显示lint警告："Use \`sp\` instead of \`px\` for text sizes"
- Jetpack Compose — 文本使用TextUnit，元素使用Dp。编译器不允许混合类型
在代码中唯一合法的使用px — 处理光栅缓冲区：加载Bitmap、创建Canvas进行图像渲染、使用Metal或OpenGL。在这些情况下，px是目标缓冲区的物理像素，需要加以考虑以确保正确渲染。在所有其他情况下，使用逻辑单位。
图像和资源中的像素
图像和图标以像素方式存储，但为每种屏幕类型提供不同版本。iOS在Assets.xcassets中使用@1x、@2x、@3x后缀。Android使用drawable-mdpi（1×）、drawable-hdpi（1.5×）、drawable-xhdpi（2×）、drawable-xxhdpi（3×）、drawable-xxxhdpi（4×）文件夹。系统根据屏幕密度自动选择合适的文件。
| iOS缩放 | Android桶 | 系数 | 示例（48 pt/dp） |
|---|---|---|---|
| @1x | mdpi（160 dpi） | 1× | 48 × 48 px |
| @2x | xhdpi（320 dpi） | 2× | 96 × 96 px |
| @3x | xxhdpi（480 dpi） | 3× | 144 × 144 px |
| — | xxxhdpi（640 dpi） | 4× | 192 × 192 px |
资源提供规则：以矢量格式（PDF、SVG）创建图像，并导出为所需尺寸的光栅副本。矢量资源可无质量损失缩放，且在仓库中占用更少空间。在Android中，矢量资源可通过VectorDrawable直接使用，从而消除了对多个光栅副本的需求。
常见问题
px和dp有什么区别？
px — 屏幕的物理像素。dp（密度无关像素）— Android的逻辑单位，在密度为160 dpi的屏幕上等于1 px。在不同密度下，dp会自动转换为不同数量的px，同时保持元素的物理尺寸。
为什么不能在代码中以px为单位指定尺寸？
因为px不考虑屏幕密度。尺寸为100 px的元素在不同PPI的设备上看起来会不同：在326 PPI的屏幕上会比460 PPI上更大。逻辑单位（dp、pt、sp）会自动解决这个问题。
什么是PPI以及如何计算？
PPI（pixels per inch）— 每英寸显示屏的像素数量。计算公式为：PPI = √(w² + h²) / d，其中w和h是以px为单位的分辨率，d是以英寸为单位的对角线。PPI越高，图像越清晰。苹果Retina显示屏从300 PPI开始。
什么时候使用px是合理的？
px在处理光栅缓冲区时是合理的：创建Bitmap、在Canvas中渲染、Metal/OpenGL着色器编程、相机图像处理。在布局和排印中不使用px——而是使用pt（iOS）、dp和sp（Android）。
如何以px为单位查看屏幕分辨率？
在iOS中：UIScreen.main.nativeBounds返回以px为单位的尺寸。在Android中：DisplayMetrics.widthPixels和heightPixels来自context.resources.displayMetrics。在SwiftUI中：GeometryReader返回以pt为单位的尺寸，要获得px需要乘以displayScale。
总结
- px — 显示屏的物理像素，屏幕分辨率的基本单位
- 分辨率 — 宽度和高度上的像素数量，在硬件级别固定
- PPI — 每英寸像素密度，决定图像清晰度和GPU要求
- 逻辑单位（pt、dp、sp）抽象化px并使界面适应任何屏幕
- 反模式 — 在布局和排印中使用px；正确的领域是光栅缓冲区
- 资源以不同分辨率提供（iOS为@1x/@2x/@3x，Android为密度桶）
- 矢量格式（PDF、SVG、VectorDrawable）优于多个光栅副本
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