Java：如何快速复制 BufferedImage 的像素？ （包括单元测试）

Question

我想要将源 BufferedImage 中的 ARGB 值（矩形区域）复制到目标 BufferedImage 中。不应进行合成：如果我复制 ARGB 值为 0x8000BE50（alpha 值为 128）的像素，则目标像素必须完全 0x8000BE50，完全覆盖目标像素。

我有一个非常精确的问题，我做了一个单元测试来展示我需要什么。单元测试功能齐全且独立，并且通过良好，并且正在做我想要的事情。

但是，我想要一个更快且内存效率更高的方法来替换copySrcIntoDstAt(...)。

这就是我问题的重点：我不追求如何以更快的方式“填充”图像（我所做的只是进行单元测试的示例）。我只想知道什么是快速且内存高效的方法（即快速且不创建不必要的对象）。

我所做的概念验证实现显然非常节省内存，但速度很慢（为每个像素执行一次 getRGB 和一次 setRGB）。

示意性地，我得到了这个：（其中 A 表示复制之前目标图像中的相应像素）

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

并且我想要这样：

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
AAAAAAAAAAAAABBBBAAA
AAAAAAAAAAAAABBBBAAA
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA

其中 'B' 表示 src 图像中的像素。

请注意，我正在寻找 copySrcIntoDstAt(...) 方法的精确替代，而不是 API 链接/引用。

import org.junit.Test;

import java.awt.image.BufferedImage;

import static org.junit.Assert.*;

public class TestCopy {

    private static final int COL1 = 0x8000BE50;  // alpha at 128
    private static final int COL2 = 0x1732FE87;  // alpha at  23 

    @Test
    public void testPixelsCopy() {
        final BufferedImage src = new BufferedImage(  5,  5, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB );
        final BufferedImage dst = new BufferedImage( 20, 20, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB );
        convenienceFill( src, COL1 );
        convenienceFill( dst, COL2 );
        copySrcIntoDstAt( src, dst, 3, 4 );
        for (int x = 0; x < dst.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < dst.getHeight(); y++) {
                if ( x >= 3 && x <= 7 && y >= 4 && y <= 8 ) {
                    assertEquals( COL1, dst.getRGB(x,y) );
                } else {
                    assertEquals( COL2, dst.getRGB(x,y) );
                }
            }
        }
    }

    // clipping is unnecessary
    private static void copySrcIntoDstAt(
            final BufferedImage src,
            final BufferedImage dst,
            final int dx,
            final int dy
    ) {
        // TODO: replace this by a much more efficient method
        for (int x = 0; x < src.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < src.getHeight(); y++) {
                dst.setRGB( dx + x, dy + y, src.getRGB(x,y) );
            }
        }
    }

    // This method is just a convenience method, there's
    // no point in optimizing this method, this is not what
    // this question is about
    private static void convenienceFill(
            final BufferedImage bi,
            final int color
    ) {
        for (int x = 0; x < bi.getWidth(); x++) {
            for (int y = 0; y < bi.getHeight(); y++) {
                bi.setRGB( x, y, color );
            }
        }
    }

}

Answer 1

private static void copySrcIntoDstAt(final BufferedImage src,
        final BufferedImage dst, final int dx, final int dy) {
    int[] srcbuf = ((DataBufferInt) src.getRaster().getDataBuffer()).getData();
    int[] dstbuf = ((DataBufferInt) dst.getRaster().getDataBuffer()).getData();
    int width = src.getWidth();
    int height = src.getHeight();
    int dstoffs = dx + dy * dst.getWidth();
    int srcoffs = 0;
    for (int y = 0 ; y < height ; y++ , dstoffs+= dst.getWidth(), srcoffs += width ) {
        System.arraycopy(srcbuf, srcoffs , dstbuf, dstoffs, width);
    }
}