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SurfaceView的双缓冲

SurfaceView的双缓冲#

android中 View是通过刷新来重绘视图,系统通过发出VSYNC信号来进行屏幕的重绘,刷新的时间间隔是16ms,如果我们可以在16ms以内将绘制工作完成,则没有任何问题,如果我们绘制过程逻辑很复杂,并且我们的界面更新还非常频繁,这时候就会造成界面的卡顿,影响用户体验,为此Android提供了SurfaceView来解决这一问题

SurfaceView 继承自View,是 Android 中一种比较特殊的视图(View),

  • 它跟普通View最大的区别是它有自己的Surface,在WMS中有对应的WindowState,在SurfaceFlinger中有Layer
  • 一般的Activity包含的多个View会组成View hierachy的树形结构,只有最顶层的DecorView,也就是根结点视图,才是对WMS可见的。这个DecorView在WMS中有一个对应的WindowState。相应地,在SF中对应的Layer
  • SurfaceView自带一个Surface,这个Surface在WMS中有自己对应的WindowState,在SF中也会有自己的Layer。虽然在App端它仍在View hierachy中,但在Server端(WMS和SF)中,它与宿主窗口是分离的。这样的好处是对这个Surface的渲染可以放到单独线程去做,渲染时可以有自己的GL context。这对于一些游戏、视频等性能相关的应用非常有益,因为它不会影响主线程对事件的响应。

综合这些特点,SurfaceView 一般用在游戏、视频、摄影等一些复杂 UI 且高效的图像的显示,这类的图像处理都需要开单独的线程来处理。

缺点:

Surface不在View hierachy中,它的显示也不受View的属性控制,所以不能进行平移,缩放等变换,也不能放在其它ViewGroup中。SurfaceView 不能嵌套使用

View 和SurfaceView的区别#

ViewSurfaceView的区别: 1 . View适用于主动更新的情况,而SurfaceView则适用于被动更新的情况,比如频繁刷新界面。 2 . View在主线程中对页面进行刷新,而SurfaceView则开启一个子线程来对页面进行刷新。 3 . View在绘图时没有实现双缓冲机制,SurfaceView在底层机制中就实现了双缓冲机制。

SurfaceView的双缓冲#

SurfaceView拥有独立的绘图表面,即它不与宿主窗口共享一个绘图表面,由于拥有独立的绘图表面,因此SurfaceView的UI就可以在一个独立的线程中进行绘制,这样可以避免画图任务繁重的时候造成主线程阻塞,从而提高了程序的反应速度。在游戏开发中多用到SurfaceView,游戏中的背景、人物、动画等等尽量在画布canvas中画出。 

SurfaceView的核心在于提供了2个线程,UI线程和渲染线程

  • 所有SurfaceView和SurfaceHolder.Callback的方法都应该在UI线程里调用,一般来说就是应用程序主线程。渲染线程所要访问的各种变量应该作同步处理。 
  • 由于surface可能被销毁,它只在SurfaceHolder.Callback.surfaceCreated()和 SurfaceHolder.Callback.surfaceDestroyed()之间有效,所以要确保渲染线程访问的是合法有效的surface。

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这摘录了一段网上对于双缓冲技术的介绍

双缓冲技术是游戏开发中的一个重要的技术。当一个动画争先显示时,程序又在改变它,前面还没有显示完,程序又请求重新绘制,这样屏幕就会不停地闪烁。而双缓冲技术是把要处理的图片在内存中处理好之后,再将其显示在屏幕上。双缓冲主要是为了解决 反复局部刷屏带来的闪烁。把要画的东西先画到一个内存区域里,然后整体的一次性画出来。

在运用时可以理解为:SurfaceView在更新视图时用到了两张Canvas,一张frontCanvas和一张backCanvas,每次实际显示的是frontCanvas,backCanvas存储的是上一次更改前的视图,当使用lockCanvas()获取画布时,得到的实际上是backCanvas而不是正在显示的frontCanvas,之后你在获取到的backCanvas上绘制新视图,再unlockCanvasAndPost(canvas)此视图,那么上传的这张canvas将替换原来的frontCanvas作为新的frontCanvas,原来的frontCanvas将切换到后台作为backCanvas。例如,如果你已经先后两次绘制了视图A和B,那么你再调用lockCanvas()获取视图,获得的将是A而不是正在显示的B,之后将重绘的C视图上传,那么C将取代B作为新的frontCanvas显示在SurfaceView上,原来的B则转换为backCanvas。

SurfaceView的双缓冲
作者
强人自传
发布于
2023-06-23
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0