SurfaceView浅析

时间 2019-11-08

标签 surfaceview 浅析栏目 Microsoft Surface 繁體版

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什么是SurfaceView？Surface的意思是表层，表面的意思，那么SurfaceView就是指一个在表层的View对象。为何说是在表层呢，这是由于它有点特殊跟其余View不同，其余View是绘制在表层外，而它就是充当表层对象。假设你要在一个球上画画，那么球的表层就当作你的画布对象，你画的东西会挡住它的表层，咱们默认没使用SurfaceView，那么球的表层就是空白的，若是咱们使用了SurfaceView，我们能够理解为咱们拿来的球自己表面就具备纹路，你是画再纹路之上的，若是你画的是半透明的，那么你将能够透过你画的东西看到球面自己的纹路。SDK的文档说到：SurfaceView就是在Window上挖一个洞，它就是显示在这个洞里，其余的View是显示在Window上，因此View能够显式在 SurfaceView之上，你也能够添加一些层在SurfaceView之上。php

SurfaceView还有其余的特性，上面咱们讲了它能够控制帧数，那它是什么控制的呢？这就须要了解它的使用机制。通常在不少游戏设计中，咱们都是开辟一个后台线程计算游戏相关的数据，而后根据这些计算完的新数据再刷新视图对象，因为对View执行绘制操做只能在UI线程上，因此当你在另一个线程计算完数据后，你须要调用View.invalidate方法通知系统刷新View对象，因此游戏相关的数据也须要让UI线程能访问到，这样的设计架构比较复杂，要是能让后台计算的线程能直接访问数据，而后更新View对象那改多好。咱们知道View的更新只能在UI线程中，因此使用自定义View没办法这么作，可是SurfaceView就能够了。它一个很好用的地方就是容许其余线程(不是UI线程)绘制图形(使用Canvas)，根据它这个特性，你就能够控制它的帧数，你若是让这个线程1秒执行50次绘制，那么最后显示的就是50帧。html

如何使用SurfaceView？

首先SurfaceView也是一个View，它也有本身的生命周期。由于它须要另一个线程来执行绘制操做，因此咱们能够在它生命周期的初始化阶段开辟一个新线程，而后开始执行绘制，当生命周期的结束阶段咱们插入结束绘制线程的操做。这些是由其内部一个SurfaceHolder对象完成的。 SurfaceHolder，顾名思义，它里面保存了一个队Surface对象的引用，而咱们执行绘制方法就是操做这个 Surface，SurfaceHolder由于保存了对Surface的引用，因此使用它来处理Surface的生命周期，说到底 SurfaceView的生命周期其实就是Surface的生命周期，由于SurfaceHolder保存对Surface的引用，因此使用 SurfaceHolder来处理生命周期的初始化。android

SurfaceView是视图(View)的继承类，这个视图里内嵌了一个专门用于绘制的Surface。你能够控制这个Surface的格式和尺寸。Surfaceview控制这个Surface的绘制位置。
        surface是纵深排序(Z-ordered)的，这代表它总在本身所在窗口的后面。surfaceview提供了一个可见区域，只有在这个可见区域内的surface部份内容才可见，可见区域外的部分不可见。surface的排版显示受到视图层级关系的影响，它的兄弟视图结点会在顶端显示。这意味者 surface的内容会被它的兄弟视图遮挡，这一特性能够用来放置遮盖物(overlays)(例如，文本和按钮等控件)。注意，若是surface上面有透明控件，那么它的每次变化都会引发框架从新计算它和顶层控件的透明效果，这会影响性能。
        你能够经过SurfaceHolder接口访问这个surface，getHolder()方法能够获得这个接口。
        surfaceview变得可见时，surface被建立；surfaceview隐藏前，surface被销毁。这样能节省资源。若是你要查看 surface被建立和销毁的时机，能够重载surfaceCreated(SurfaceHolder)和 surfaceDestroyed(SurfaceHolder)。
        surfaceview的核心在于提供了两个线程：UI线程和渲染线程。这里应注意：
        1> 全部SurfaceView和SurfaceHolder.Callback的方法都应该在UI线程里调用，通常来讲就是应用程序主线程。渲染线程所要访问的各类变量应该做同步处理。
        2> 因为surface可能被销毁，它只在SurfaceHolder.Callback.surfaceCreated()和 SurfaceHolder.Callback.surfaceDestroyed()之间有效，因此要确保渲染线程访问的是合法有效的surface。编程

接下来呢，说说本身对它的理解
一、定义canvas

能够直接从内存或者DMA等硬件接口取得图像数据,是个很是重要的绘图容器。架构

它的特性是：能够在主线程以外的线程中向屏幕绘图上。这样能够避免画图任务繁重的时候形成主线程阻塞，从而提升了程序的反应速度。在游戏开发中多用到SurfaceView，游戏中的背景、人物、动画等等尽可能在画布canvas中画出。app

二、实现框架

首先继承SurfaceView并实现SurfaceHolder.Callback接口
使用接口的缘由：由于使用SurfaceView 有一个原则，全部的绘图工做必须得在Surface 被建立以后才能开始(Surface—表面，这个概念在图形编程中经常被提到。基本上咱们能够把它看成显存的一个映射，写入到Surface 的内容
能够被直接复制到显存从而显示出来，这使得显示速度会很是快)，而在Surface 被销毁以前必须结束。因此Callback 中的surfaceCreated 和surfaceDestroyed 就成了绘图处理代码的边界。ide

须要重写的方法函数

　（1）public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}

　 //在surface的大小发生改变时激发

　（2）public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}

　 //在建立时激发，通常在这里调用画图的线程。

　（3）public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}

　 //销毁时激发，通常在这里将画图的线程中止、释放。

整个过程：继承SurfaceView并实现SurfaceHolder.Callback接口 ----> SurfaceView.getHolder()得到SurfaceHolder对象 ---->SurfaceHolder.addCallback(callback)添加回调函数---->SurfaceHolder.lockCanvas()得到Canvas对象并锁定画布----> Canvas绘画 ---->SurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)结束锁定画图，并提交改变，将图形显示。

三、SurfaceHolder
这里用到了一个类SurfaceHolder,能够把它当成surface的控制器，用来操纵surface。处理它的Canvas上画的效果和动画，控制表面，大小，像素等。
几个须要注意的方法：
(1)、abstract void addCallback(SurfaceHolder.Callback callback);
// 给SurfaceView当前的持有者一个回调对象。
(2)、abstract Canvas lockCanvas();
// 锁定画布，通常在锁定后就能够经过其返回的画布对象Canvas，在其上面画图等操做了。
(3)、abstract Canvas lockCanvas(Rect dirty);
// 锁定画布的某个区域进行画图等..由于画完图后，会调用下面的unlockCanvasAndPost来改变显示内容。
// 相对部份内存要求比较高的游戏来讲，能够不用重画dirty外的其它区域的像素，能够提升速度。
(4)、abstract void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas);
// 结束锁定画图，并提交改变。
四、实例

这里的例子实现了一个矩形和一个计时器

package xl.test;

import android.app.Activity;
import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Rect;
import android.os.Bundle;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;

public class ViewTest extends Activity {
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(new MyView(this));
    }
    //视图内部类
    class MyView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback
    {
        private SurfaceHolder holder;
        private MyThread myThread; 
        public MyView(Context context) {
            super(context);
            // TODO Auto-generated constructor stub
            holder = this.getHolder();
            holder.addCallback(this);
            myThread = new MyThread(holder);//建立一个绘图线程
        }

        @Override
        public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
                int height) {
            // TODO Auto-generated method stub
            
        }

        @Override
        public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
            // TODO Auto-generated method stub
            myThread.isRun = true;
            myThread.start();
        }

        @Override
        public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
            // TODO Auto-generated method stub
            myThread.isRun = false;
        }
        
    }
    //线程内部类
    class MyThread extends Thread
    {
        private SurfaceHolder holder;
        public boolean isRun ;
        public  MyThread(SurfaceHolder holder)
        {
            this.holder =holder; 
            isRun = true;
        }
        @Override
        public void run()
        {
            int count = 0;
            while(isRun)
            {
                Canvas c = null;
                try
                {
                    synchronized (holder)
                    {
                        c = holder.lockCanvas();//锁定画布，通常在锁定后就能够经过其返回的画布对象Canvas，在其上面画图等操做了。
                        c.drawColor(Color.BLACK);//设置画布背景颜色
                        Paint p = new Paint(); //建立画笔
                        p.setColor(Color.WHITE);
                        Rect r = new Rect(100, 50, 300, 250);
                        c.drawRect(r, p);
                        c.drawText("这是第"+(count++)+"秒", 100, 310, p);
                        Thread.sleep(1000);//睡眠时间为1秒
                    }
                }
                catch (Exception e) {
                    // TODO: handle exception
                    e.printStackTrace();
                }
                finally
                {
                    if(c!= null)
                    {
                        holder.unlockCanvasAndPost(c);//结束锁定画图，并提交改变。

                    }
                }
            }
        }
    }
}

结来讲，就是SurfaceView有如下三个特色：

A. 具备独立的绘图表面；

B. 须要在宿主窗口上挖一个洞来显示本身；

C. 它的UI绘制能够在独立的线程中进行，这样就能够进行复杂的UI绘制，而且不会影响应用程序的主线程响应用户输入。

什么是双缓冲？

不用画布，直接在窗口上进行绘图叫作无缓冲绘图。用了一个画布，将全部内容都先画到画布上，在总体绘制到窗口上，就该叫作单缓冲绘图，那个画布就是一个缓冲区。用了两个画布，一个进行临时的绘图，一个进行最终的绘图，这样就叫作双缓冲绘图。

surfaceView自身实现了双缓冲，而View没有。其实view你也能够本身实现，可是实现的结构不如surfaceView好。

surfaceView经过 surfaceHolder.lockCanvas 锁定画布，实现下一张图片的绘制，再经过另外的线程刷新界面，绘制图片。

view则是直接在ondraw里绘制图片，刷新界面。其实view也能够实现双缓冲机制，你能够在另个出ondraw的方法中绘制下一张bitmap（参见：http://blog.csdn.net/liubingzhao/article/details/5563113），也能够另开一个线程，处理除了绘制图片之外的操做（参见：http://topic.csdn.net/u/20110901/23/e283f805-20dc-40c3-8381-403dd1ca69b0.html），就实现了view的双缓冲。

为何动态绘图surfaceView要比View好？

由于View是在UI主线程中进行绘制的，绘制时会阻塞主线程，若是ontouch事件又处理的比较多的话会致使界面卡。而surfaceView是另开了一个线程绘制的，再加上双缓冲机制，因此要高效。不会卡。其实如今通常实现view的时候通常都会在其余出先生成bitmap在给ondraw去画，因此双缓冲的做用不是那么明显了。