浅谈Surface
Surface是安卓中一个比较重要但是又比较偏门的东西,其实我们每个应用基本基本上都会在不知不觉中用到它．这段时间刚好查了相关的一些资料，这里把它记录下来．
什么是Surface
让我们看看Surface的官方介绍:
Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor.
Surface是一个raw buffer的句柄,我们可以通过它在raw buffer上进行绘制．
对应到代码其实就是可以通过Surface获得一个Canvas:
Canvas canvas = mSurface.lockCanvas(null);
//使用Canvas进行绘制
mSurface.unlockCanvasAndPost(canvas);
Surface其实是安卓中专门用来画图的地方,所有我们看到的图像最终都通过Surface去绘制.例如我们的Activity它其实也是绘制在一块Surface上的．
如果深入去挖,会讲到SurfaceControl,讲到ISurface,讲到SurfaceFlinger.但是这些东西都太过底层了.这里我想给大家讲讲比较偏应用层的东西.
SurfaceView
Surface可能大家比较陌生,但是SurfaceView和GLSurfaceView相信大家或多或少都会听说过．
SurfaceView其实就是对Surface进行了一次封装,它内部帮我们管理了一个Surface．我们使用SurfaceView其实最终都是获取到这个Surface去绘制．
这里开门见山,直接抛出一个简单的SurfaceView的用法,下面的Demo用SurfaceView画了一个１００*１００的红色矩形
public class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {
private DrawThread mDrawThread;
public MySurfaceView(Context context) {
this(context, null);
}
public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
this(context, attrs, 0);
}
public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
getHolder().addCallback(this);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mDrawThread = new DrawThread(holder.getSurface());
mDrawThread.start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mDrawThread.stopDraw();
try {
mDrawThread.join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static class DrawThread extends Thread {
private Surface mSurface;
private boolean mRunning = true;
private Paint mPaint = new Paint();
DrawThread(Surface surface) {
mSurface = surface;
mPaint.setColor(Color.RED);
}
void stopDraw() {
mRunning = false;
}
@Override
public void run() {
super.run();
while (mRunning) {
Canvas canvas = mSurface.lockCanvas(null);
canvas.drawColor(Color.WHITE);
canvas.drawRect(0, 0, 100, 100, mPaint);
mSurface.unlockCanvasAndPost(canvas);
try {
Thread.sleep(50);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
运行效果如下:
1.jpg
这个Demo有几个关键代码,第一个是在构造函数里面使用getHolder()获取到SurfaceHolder,然后使用addCallback注册了个监听．这样就能监听SurfaceView内部Surface的生命周期．
接着我们在surfaceCreated回调里面开启了一个DrawThread线程．它的主要工作就是在一个while循环里面不停的绘制．
通过代码我们可以看到这个绘制的过程:
- 通过SurfaceHolder．getSurface可以获取到Surface
- 通过Surface.lockCanvas可以获取到Surface的Canvas
- 使用Canvas去绘制图像
- 使用Surface.unlockCanvasAndPost可以释放Canvas
相信这个Demo代码不用再多说,大家都可以很快理解．从中我们可以看到,SurfaceView最大的特点就是可以在子线程中绘制图像．
在子线程中绘制图像有什么好处呢？
我们都知道一般情况下View都是在主线程中绘制的,而且需要通过measure、layout、draw三个步骤．当布局越复杂,绘制的效率就越低,而且主线程中的一些耗时操作也会进一步降低效率．
如果使用SurfaceView的话我们就能越过measure、layout操作,而且不会被主线程的运算减低绘制性能．这样的特性十分适合于一些频繁更新且对刷新率有一定要求的程序,如相机的预览、画笔书写等．
GLSurfaceView
而GLSurfaceView继承自SurfaceView,其实是对SurfaceView再做了一次封装,方便我们在安卓中使用OpenGL.
我们都知道OpenGL是一个跨平台的图形库.它提供了一些全平台统一的图形接口.但是各个平台其实都有一些很难统一的差异,所以为了跨平台的兼容性,OpenGL不负责窗口管理及上下文管理.这部分由各个平台自己实现．EGL就是安卓平台上的实现它是 OpenGL ES 和底层 Native 平台视窗系统之间的接口．
所以在安卓上使用OpenGL,都需要先用EGL进行一些初始化操作,结束的时候再用EGL做一些清理工作．
GLSurfaceView已经帮我们用SurfaceHolder做了EGL的初始化和清理操作,所以我们不需要再去关心EGL．
和我们上面写的SurfaceView的Demo一样,GLSurface的绘制也是在子线程中进行的,它为我们开启了一个GLThread，对一些处理事件进行了处理.我们只需要实现Renderer接口进行绘制即可,GLSurfaceView就会在GLThread中调用我们的Renderer进行绘制:
public class GLSurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback2 {
...
private Renderer mRenderer
...
static class GLThread extends Thread {
...
@Override
public void run() {
...
guardedRun();
...
}
...
private void guardedRun() throws InterruptedException {
...
while(true){
...
view.mRenderer.onSurfaceCreated(gl, mEglHelper.mEglConfig);
...
view.mRenderer.onSurfaceChanged(gl, w, h);
...
view.mRenderer.onDrawFrame(gl);
...
}
...
}
...
}
...
}
一个简单的Demo如下:
public class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView {
public MyGLSurfaceView(Context context) {
this(context, null);
}
public MyGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
setRenderer(new MyRender());
}
private static class MyRender implements Renderer {
private FloatBuffer mVB;
MyRender() {
float coords[] = {
-0.5f, 0.5f, 0.0f,
-0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, 0.5f, 0.0f,
-0.5f, 0.5f, 0.0f
};
ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(coords.length * 4);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
mVB = vbb.asFloatBuffer();
mVB.put(coords);
mVB.position(0);
}
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
}
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
gl.glViewport(0, 0, width, height);
}
@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gl.glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVB);
gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 6);
}
}
}
可以看到,我们实现了Renderer去画一个红色矩形,然后使用setRenderer设置给GLSurfaceView就可以了,运行效果如下:
2.jpg
ViewRootImpl与Surface
ViewRootImpl相信大家都知道它是啥,但是可能很多人都不知道,其实它内部也是用Surface进行实际的绘制工作的:
public final class ViewRootImpl implements ViewParent, View.AttachInfo.Callbacks, HardwareRenderer.HardwareDrawCallbacks {
...
private void performTraversals() {
...
performMeasure(childWidthMeasureSpec, childHeightMeasureSpec);
...
performLayout(lp, desiredWindowWidth, desiredWindowHeight);
...
performDraw();
}
...
private void performDraw() {
...
draw(fullRedrawNeeded);
...
}
...
private void draw(boolean fullRedrawNeeded) {
...
if (!drawSoftware(surface, attachInfo, yoff, scalingRequired, dirty)) {
return;
}
...
}
...
private boolean drawSoftware(Surface surface, AttachInfo attachInfo, int yoff, boolean scalingRequired, Rect dirty) {
...
canvas = mSurface.lockCanvas(dirty);
...
mView.draw(canvas);
...
surface.unlockCanvasAndPost(canvas);
...
}
...
}
可以看到，它也是调用的mSurface.lockCanvas获取的Canvas.这个Canvas就是我们在View.onDraw里面传进来的Canvas.
所以我们Activity上的View也是画在Surface上的.
