1.1.Project Butter,ui绘制原理,动画原理

Android Project Butter分析

Project Butter(黄油计划)的特性,包括:java

  1. 经过Vsync信号来同步UI绘制和动画,使得它们能够得到一个达到60fps的固定的帧率;

    B. 三缓冲支持,改善GPU和CPU之间绘制节奏不一致的问题;android

    C. 将用户输入,例如touch event,同步到下一个Vsync信号到来时再处理;算法

    D. 预测用户的touch行为,以得到更好的交互响应;api

    E. 每次用户touch屏幕时,进行CPU Input Boost,以便减小处理延时。数组

    一背景知识介绍

    随着时间的推移,Android OS系统一直在不断进化、壮大,日趋完善。但直到Android 4.0问世,有关UI显示不流畅的问题也一直未获得根本解决。在整个进化过程当中,Android在Display(显示)系统这块也下了很多功夫,例如,使用硬件加速等技术,但本质缘由彷佛和硬件关系并不大,由于iPhone的硬件配置并不比那些价格相近的Android机器的硬件配置强,而iPhone UI的流畅性强倒是有目共睹的。数据结构

    从Android 4.1(版本代号为Jelly Bean)开始,Android OS开发团队便力图在每一个版本中解决一个重要问题(这是否是也意味着Android OS在通过几轮大规模改善后,开始进入手术刀式的精加工阶段呢?)。做为严重影响Android口碑问题之一的UI流畅性差的问题,首先在Android 4.1版本中获得了有效处理。其解决方法就是本文要介绍的Project Butter。app

    Project Butter对Android Display系统进行了重构,引入了三个核心元素,即VSYNC、Triple Buffer和Choreographer([ˌkɒrɪ'ɒɡrəfə(r)] 编舞者)。其中,VSYNC是理解Project Buffer的核心。VSYNC是Vertical Synchronization(垂直同步)的缩写,是一种在PC上已经很早就普遍使用的技术。读者可简单的把它认为是一种定时中断。socket

    接下来,本文将围绕VSYNC来介绍Android Display系统的工做方式。请注意,后续讨论将以Display为基准,将其划分红16ms长度的时间段,在每一时间段中,Display显示一帧数据(至关于每秒60帧)。时间段从1开始编号。async

     

    首先是没有VSYNC的状况,如图1所示:ide

    1  没有VSYNC的绘图过程

     

    由图1可知:

  •  时间从0开始,进入第一个16ms:Display显示第0帧,CPU处理完第一帧后,GPU紧接其后处理继续第一帧。三者互不干扰,一切正常。
  • 时间进入第二个16ms:由于早在上一个16ms时间内,第1帧已经由CPU,GPU处理完毕。故Display能够直接显示第1帧。显示没有问题。但在本16ms期间,CPU和GPU却并未及时去绘制第2帧数据(注意前面的空白区),而是在本周期快结束时,CPU/GPU才去处理第2帧数据。
  • 时间进入第3个16ms,此时Display应该显示第2帧数据,但因为CPU和GPU尚未处理完第2帧数据,故Display只能继续显示第一帧的数据,结果使得第1帧多画了一次(对应时间段上标注了一个Jank)。

经过上述分析可知,此处发生Jank的关键问题在于,为什么第1个16ms段内,CPU/GPU没有及时处理第2帧数据?缘由很简单,CPU多是在忙别的事情(好比某个应用经过sleep固定时间来实现动画的逐帧显示),不知道该处处理UI绘制的时间了。可CPU一旦想起来要去处理第2帧数据,时间又错过了!

 

为解决这个问题,Project Butter引入了VSYNC,这相似于时钟中断。结果如图2所示:

2  引入VSYNC的绘制过程

 

由图2可知,每收到VSYNC中断,CPU就开始处理各帧数据。整个过程很是完美。

不过,仔细琢磨图2却会发现一个新问题:图2中,CPU和GPU处理数据的速度彷佛都能在16ms内完成,并且还有时间空余,也就是说,CPU/GPU的FPS(帧率,Frames Per Second)要高于Display的FPS。确实如此。因为CPU/GPU只在收到VSYNC时才开始数据处理,故它们的FPS被拉低到与Display的FPS相同。但这种处理并无什么问题,由于Android设备的Display FPS通常是60,其对应的显示效果很是平滑。

 

若是CPU/GPU的FPS小于Display的FPS,会是什么状况呢?请看图3:

3  CPU/GPU FPS较小的状况

 

由图3可知:

  • 在第二个16ms时间段,Display本应显示B帧,但却由于GPU还在处理B帧,致使A帧被重复显示。
  • 同理,在第二个16ms时间段内,CPU无所事事,由于A Buffer被Display在使用。B Buffer被GPU在使用。注意,一旦过了VSYNC时间点,CPU就不能被触发以处理绘制工做了。

 

为何CPU不能在第二个16ms处开始绘制工做呢?缘由就是只有两个Buffer。若是有第三个Buffer的存在,CPU就能直接使用它,而不至于空闲。出于这一思路就引出了Triple Buffer。结果如图4所示:

4  Triple Buffer的状况

 

由图4可知:

  • 第二个16ms时间段,CPU使用C Buffer绘图。虽然仍是会多显示A帧一次,但后续显示就比较顺畅了。

 

是否是Buffer越多越好呢?回答是否认的。由图4可知,在第二个时间段内,CPU绘制的第C帧数据要到第四个16ms才能显示,这比双Buffer状况多了16ms延迟。因此,Buffer最好仍是两个,三个足矣。

介绍了上述背景知识后,下文将分析Android Project Buffer的一些细节。

二Project Buffer分析

上一节对VSYNC进行了理论分析,其实也引出了Project Buffer的三个关键点:

  • 核心关键:须要VSYNC定时中断。
  • Triple Buffer:当双Buffer不够使用时,该系统可分配第三块Buffer。
  • 另外,还有一个很是隐秘的关键点:即将绘制工做都统一到VSYNC时间点上。这就是Choreographer的做用。Choreographer是一个极富诗意的词,意为舞蹈编导。在它的统一指挥下,应用的绘制工做都将变得层次分明。

下面来看Project Buffer实现的细节。

2.1SurfaceFlinger家族的改进

首先被动刀的是SurfaceFlinger家族成员。目标是提供VSYNC中断。相关类图如图5所示:

5  SurfaceFlinger中和VSYNC有关的类

 

由图5可知:

  • HardwareComposer封装了相关的HAL层,若是硬件厂商提供的HAL层实现能定时产生VSYNC中断,则直接使用硬件的VSYNC中断,不然HardwareComposer内部会经过VSyncThread来模拟产生VSYNC中断(其实现很简单,就是sleep固定时间,而后唤醒)。
  • 当VSYNC中断产生时(无论是硬件产生仍是VSyncThread模拟的),VSyncHandler的onVSyncReceived函数将被调用。因此,对VSYNC中断来讲,VSyncHandler的onVSyncReceived,就是其中断处理函数。

 

在SurfaceFlinger家族中,VSyncHandler的实例是EventThread。下边是EventThread类的声明:

class EventThread : public Thread, public DisplayHardware::VSyncHandler

 

由EventThread定义可知,它自己运行在一个单独的线程中,并继承了VSyncHandler。EventThread的核心处理在其线程函数threadLoop中完成,其处理逻辑主要是:

  • 等待下一次VSYNC的到来,并派发该中断事件给VSYNC监听者。

经过EventThread,VSYNC中断事件可派发给多个该中断的监听者去处理。相关类如图6所示:

6  EventThreadVSYNC中断监听者

 

由图6可知:

  • SurfaceFlinger从Thread派生,其核心功能单独运行在一个线程中。
  • SurfaceFlinger包括一个EventThread和一个MessageQueue对象。
  • 对象经过mEvents成员指向一个IDisplayEventConnection类型的对象。IDisplayEventConnection是一个纯虚类,它表明VSYNC中断的监听者。其实体类是EventThread的内部类Connection。
  • IDisplayEventConnection定义了一个getDataChannel函数,该函数返回一个BitTube实例。这个实例提供的read/write方法,用于传送具体的信号数据(其内部实现为socketpair,可经过Binder实现进程跨越)。

 

EventThread最重要的一个VSYNC监听者就是MessageQueue的mEvents对象。固然,这一切都是为最大的后台老板SurfaceFlinger服务的。来自EventThread的VSYNC中断信号,将经过MessageQueue转化为一个REFRESH消息并传递给SurfaceFlinger的onMessageReceived函数处理。

 

有必要指出,4.1中SurfaceFlinger onMessageReceived函数的实现仅仅是将4.0版本的SurfaceFlinger的核心函数挪过来罢了[②],并未作什么改动。

以上是Project Buffer对SurfaceFlinger所作的一些改动。那么Triple Buffer是怎么处理的呢?幸亏从Android 2.2开始,Display的Page Flip算法就不依赖Buffer的个数,Buffer个数不过是算法的一个参数罢了。因此,Triple Buffer的引入,只是把Buffer的数目改为了3,而算法自己相对于4.0来讲并无变化。图7为Triple Buffer的设置示意图:

7  Layer.cpp中对Triple Buffer的设置

 

图7所示,为Layer.cpp中对Buffer个数的设置。TARGET_DISABLE_TRIPLE_BUFFERING宏可设置Buffer的个数。对某些内存/显存并非很大的设备,也能够选择不使用Triple Buffer。

2.2Choreographer介绍

协调动画,输入和绘图的时间。

Choreographer是一个Java类。第一次看到这个词时,我很激动。一个小小的命名真的反应出了设计者除coding以外的广博的视界。试想,若是不是对舞蹈有至关了解或喜好,通常人很难想到用这个词来描述它。

Choreographer的定义和基本结构如图8所示:

8  Choreographer的定义和结构

图8中:

  • Choreographer是线程单例的,并且必需要和一个Looper绑定,由于其内部有一个Handler须要和Looper绑定。
  • DisplayEventReceiver是一个abstract class,其JNI的代码部分会建立一个IDisplayEventConnection的VSYNC监听者对象。这样,来自EventThread的VSYNC中断信号就能够传递给Choreographer对象了。由图8可知,当VSYNC信号到来时,DisplayEventReceiver的onVsync函数将被调用。
  • 另外,DisplayEventReceiver还有一个scheduleVsync函数。当应用须要绘制UI时,将首先申请一次VSYNC中断,而后再在中断处理的onVsync函数去进行绘制。
  • Choreographer定义了一个FrameCallback interface,每当VSYNC到来时,其doFrame函数将被调用。这个接口对Android Animation的实现起了很大的帮助做用。之前都是本身控制时间,如今终于有了固定的时间中断。

 

Choreographer的主要功能是,当收到VSYNC信号时,去调用使用者经过postCallback设置的回调函数。目前一共定义了三种类型的回调,它们分别是:

  • CALLBACK_INPUT:优先级最高,和输入事件处理有关。
  • CALLBACK_ANIMATION:优先级其次,和Animation的处理有关。
  • CALLBACK_TRAVERSAL:优先级最低,Handles layout and draw. Runs after all other asynchronous messages have been handled。
  • CALLBACK_COMMIT:Handles post-draw operations for the frame. Runs after traversal completes, 遍历完成的提交操做,用来修正动画启动时间。

 

优先级高低和处理顺序有关。当收到VSYNC中断时,Choreographer将首先处理INPUT类型的回调,而后是ANIMATION类型,最后才是TRAVERSAL类型。

 

此外,读者在自行阅读Choreographer相关代码时,还会发现Android对Message/Looper类也进行了一番小改造,使之支持Asynchronous Message和Synchronization Barrier(参照Looper.java的postSyncBarrier函数)。其实现很是巧妙,这部份内容就留给读者本身理解并欣赏了。

相比SurfaceFlinger,Choreographer是Android 4.1中的新事物,下面将经过一个实例来简单介绍Choreographer的工做原理。

假如UI中有一个控件invalidate了,那么它将触发ViewRootImpl的invalidate函数,该函数将最终调用ViewRootImpl的scheduleTraversals。其代码如图9所示:

9  ViewRootImpl scheduleTraversals函数的实现

 

由图9可知,scheduleTraversals首先禁止了后续的消息处理功能,这是由设置Looper的postSyncBarrier来完成的。一旦设置了SyncBarrier,全部非Asynchronous的消息便将中止派发。

而后,为Choreographer设置了CALLBACK类型为TRAVERSAL的处理对象,即mTraversalRunnable。

最后调用scheduleConsumeBatchedInput,这个函数将为Choreographer设置了CALLBACK类型为INPUT的处理对象。

 

Choreographer的postCallback函数将会申请一次VSYNC中断(经过调用DisplayEventReceiver的scheduleVsync实现)。当VSYNC信号到达时,Choreographer doFrame函数被调用,内部代码会触发回调处理。代码片断如图10所示:

10  Choreographer doFrame函数片断

 

对ViewRootImpl来讲,其TRAVERSAL回调对应的处理对象,就是前面介绍的mTraversalRunnable,它的代码很简单,如图11所示:

11  mTraversalRunnable的实现

doTraversal内部实现和Android 4.0版本一致。故相比于4.0来讲,4.1只是把doTraversal调用位置放到VSYNC中断处理中了。

经过上边的介绍,可知Choreographer确实作到了对绘制工做的统一安排,不愧是个长于统筹安排的"舞蹈编导"。

三总结

本文经过对Android Project Butter的分析,向读者介绍了VSYNC原理以及Android Display系统的实现。除了VSYNC外,Project Butter还包括其余一些细节的改进,例如避免重叠区域的绘制等。

简言之,Project Butter从本质上解决了Android UI不流畅的问题,并且从Google I/O给出的视频来看,其效果至关不错。但实际上它对硬件配置仍是有必定要求的。由于VSYNC中断处理的线程优先级必定要高,不然EventThread接收到VSYNC中断,却不能及时去处理,那就丧失同步的意义了。因此,笔者估计目前将有一大批单核甚至双核机器没法尝到Jelly Bean了。

 

 

 

choreographer流程图

 

 

doFrame流程图

 

 

UI绘制原理

view.invalidate-->viewgroup.invalidateChildInParent-->...-->ViewRootImpl.invalidateChild-->ViewRootImpl.scheduleTraversals

ViewRootImpl:

    void scheduleTraversals() {
        if (!mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = true;
            mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
            mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
            if (!mUnbufferedInputDispatch) {
                scheduleConsumeBatchedInput();
            }
            notifyRendererOfFramePending();
            pokeDrawLockIfNeeded();
        }
    }

    final class TraversalRunnable implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            doTraversal();
        }
}

    void unscheduleTraversals() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;
            mHandler.getLooper().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);
            mChoreographer.removeCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
        }
    }

    void doTraversal() {
        if (mTraversalScheduled) {
            mTraversalScheduled = false;
            mHandler.getLooper().removeSyncBarrier(mTraversalBarrier);

            if (mProfile) {
                Debug.startMethodTracing("ViewAncestor");
            }

            Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "performTraversals");
            try {
                performTraversals();
            } finally {
                Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
            }

            if (mProfile) {
                Debug.stopMethodTracing();
                mProfile = false;
            }
        }
    }

 

 

Choreographer:

    private final class FrameHandler extends Handler {
        public FrameHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
                case MSG_DO_FRAME:
                    doFrame(System.nanoTime(), 0);
                    break;
                case MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC:
                    doScheduleVsync();
                    break;
                case MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK:
                    doScheduleCallback(msg.arg1);
                    break;
            }
        }
    }

    private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType, Runnable action, Object token, long delayMillis) {

        synchronized (mLock) {
            final long now = SystemClock.uptimeMillis();
            final long dueTime = now + delayMillis;
            mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token);

            if (dueTime <= now) {//若是处理时间到了,就直接发出下一帧处理请求
                scheduleFrameLocked(now);
            } else {// 若是处理时间未到,则或一段时间在发送请求
                Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_CALLBACK, action);
                msg.arg1 = callbackType;
                msg.setAsynchronous(true);
                mHandler.sendMessageAtTime(msg, dueTime);
            }
        }
    }

    void doScheduleCallback(int callbackType) {
        synchronized (mLock) {
            if (!mFrameScheduled) {
                final long now = SystemClock.uptimeMillis();
                if (mCallbackQueues[callbackType].hasDueCallbacksLocked(now)) {
                    scheduleFrameLocked(now);
                }
            }
        }
    }


    private void scheduleFrameLocked(long now) {
        if (!mFrameScheduled) {//若是没有请求过,则请求
            mFrameScheduled = true;
            if (USE_VSYNC) {
                if (DEBUG_FRAMES) {
                    Log.d(TAG, "Scheduling next frame on vsync.");
                }

                // If running on the Looper thread, then schedule the vsync immediately,
                // otherwise post a message to schedule the vsync from the UI thread as soon as possible.
                if (isRunningOnLooperThreadLocked()) {
                    scheduleVsyncLocked();
                } else {
                    Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC);
                    msg.setAsynchronous(true);
                    mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(msg);
                }
            } else {
                final long nextFrameTime = Math.max(mLastFrameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS + sFrameDelay, now);
                if (DEBUG_FRAMES) {
                    Log.d(TAG, "Scheduling next frame in " + (nextFrameTime - now) + " ms.");
                }
                Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_FRAME);
                msg.setAsynchronous(true);
                mHandler.sendMessageAtTime(msg, nextFrameTime);
            }
        }
    }


    void doScheduleVsync() {
        synchronized (mLock) {
            if (mFrameScheduled) {
                scheduleVsyncLocked();
            }
        }
    }


    // 申请一次VSYNC中断,当下一帧刷新的时候会回调mDisplayEventReceiver的onVsync();
    // 而回调onVsync的线程确定非ui线程,不然的话若是MessageQueue处于阻塞状态,即ui线程处于阻塞状态确定无法运行
    private void scheduleVsyncLocked() {
        mDisplayEventReceiver.scheduleVsync();
    }


    private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver implements Runnable {

        @Override
        public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {

            mTimestampNanos = timestampNanos;
            mFrame = frame;
            Message msg = Message.obtain(mHandler, this);
            msg.setAsynchronous(true);
            mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
        }

        @Override
        public void run() {
            mHavePendingVsync = false;
            doFrame(mTimestampNanos, mFrame);
        }
    }


void doFrame(long frameTimeNanos, int frame) {

mFrameScheduled = false;

        ...
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_INPUT, frameTimeNanos);
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, frameTimeNanos);
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, frameTimeNanos);
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_COMMIT, frameTimeNanos);
    }


    void doCallbacks(int callbackType, long frameTimeNanos) {
        CallbackRecord callbacks;
        synchronized (mLock) {
            // We use "now" to determine when callbacks become due because it's possible
            // for earlier processing phases in a frame to post callbacks that should run
            // in a following phase, such as an input event that causes an animation to start.
            final long now = System.nanoTime();
            callbacks = mCallbackQueues[callbackType].extractDueCallbacksLocked(now / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
            if (callbacks == null) {
                return;
            }
            mCallbacksRunning = true;
            ...
        }
        try {
// 从头遍历到尾,执行run
            for (CallbackRecord c = callbacks; c != null; c = c.next) {
                c.run(frameTimeNanos);
            }
        } finally {
            synchronized (mLock) {
                mCallbacksRunning = false;
                do {
                    final CallbackRecord next = callbacks.next;
                    recycleCallbackLocked(callbacks);
                    callbacks = next;
                } while (callbacks != null);
            }
        }
    }

 

 

动画原理

!结合 framework下的 深刻理解控件树的绘制 的文档一块儿看!

Animator

animator 是CALLBACK_ANIMATION

流程

Animator.start()-->AnimationHandler.scheduleAnimation

    private void scheduleAnimation() {
        if (!mAnimationScheduled) {
            mChoreographer.postCallback(Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, mAnimate, null);
            mAnimationScheduled = true;
        }
    }

    // Called by the Choreographer.
    final Runnable mAnimate = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            mAnimationScheduled = false;
            // 里面处理每一帧动画,在最后再次scheduleAnimation
            doAnimationFrame(mChoreographer.getFrameTime());
        }
};

 

为何animation要在traversals的前边

当vsync信号到来时,Choreographer就会执行doFrame里的几个操做(input,animation,traversals),

当执行到animation类型的callback时,就会回调doAnimationFrame,在doAnimationFrame里会根据设置来改变更画值,

而后会回调监听animationUpdate,咱们通常会改变对应的属性值,并invalidate,此时就会出发一次scheduleTraversals,把这次的callback加入Choreographer对应队列数组中,

当执行完animation类型的callback后,就会执行traversals类型的callback,把traversals类型的callback一个一个的从队列中取出执行。

在doAnimationFrame最后若是动画没完,则会继续scheduleAnimation。

这就是为何animation要在traversals的前边。

 

api16 View新加入的几个方法

// 把invalidate放在 CALLBACK_ANIMATION 中操做,

// 因此在view的绘制时若是调用了invalidate的话就会在以后的 CALLBACK_TRAVERSAL 中直接执行,而不会等到下一帧时才执行,这样的话就能充分利用这次的帧绘制时间,从而加快绘制。

public void postInvalidateOnAnimation() {
    // We try only with the AttachInfo because there's no point in invalidating
    // if we are not attached to our window
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null) {
        attachInfo.mViewRootImpl.dispatchInvalidateOnAnimation(this);
    }
}

 

 

// 把自定义的操做放到 CALLBACK_ANIMATION 中处理。

public void postOnAnimation(Runnable action) {
    final AttachInfo attachInfo = mAttachInfo;
    if (attachInfo != null) {
        attachInfo.mViewRootImpl.mChoreographer.postCallback(
                Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, action, null);
    } else {
        // Assume that post will succeed later
        ViewRootImpl.getRunQueue().post(action);
    }
}

 

 

Animation

不管是用纯java代码构建Animation对象,仍是经过xml文件定义Animation,其实最终的结果都是

Animation a = new AlphaAnimation();
Animation b = new ScaleAnimation();
Animation c = new RotateAnimation();
Animation d = new TranslateAnimation();

 

分别是透明度,缩放,旋转,位移四种动画效果。

 

而咱们使用的时候,通常是用这样的形式:

View.startAnimation(a);

 

那么就来看看View中的startAnimation()方法。

   

1.View.startAnimation(Animation)

先是调用View.setAnimation(Animation)方法给本身设置一个Animation对象,这个对象是View类中的一个名为mCurrentAnimation的成员变量。

而后它调用invalidate()来重绘本身。

我想,既然setAnimation()了,那么它要用的时候,确定要getAnimation(),找到这个方法在哪里调用就行了。因而经过搜索,在View.draw(Canvas, ViewGroup, long)方法中发现了它的调用,代码片断以下:

   

2.View.draw(Canvas, ViewGroup, long)

其中调用了View.drawAnimation()方法。

   

3.View.drawAnimation(ViewGroup, long, Animation, boolean)

代码片断以下:

其中调用了Animation.getTransformation()方法。

   

4.Animation.getTransformation(long, Transformation, float)

该方法直接调用了两个参数Animation.getTransformation()方法。

   

5.Animation.getTransformation(long, Transformation)

该方法先将参数currentTime处理成一个float表示当前动画进度,好比说,一个2000ms的动画,已经执行了1000ms了,那么进度就是0.5或者说50%。

而后将进度值传入插值器(Interpolator)获得新的进度值,前者是均匀的,随着时间是一个直线的线性关系,而经过插值器计算后获得的是一个曲线的关系。

而后将新的进度值和Transformation对象传入applyTranformation()方法中。

   

6.Animation.applyTransformation(float, Transformation)

Animation的applyTransformation()方法是空实现,具体实现它的是Animation的四个子类,而该方法正是真正的处理动画变化的过程。分别看下四个子类的applyTransformation()的实现。

ScaleAnimation

AlphaAnimation

RotateAnimation

TranslateAnimation

总结

可见applyTransformation()方法就是动画具体的实现,系统会以一个比较高的频率来调用这个方法,通常状况下60FPS,是一个很是流畅的画面了,也就是16ms,为了验证这一点,我在applyTransformation方法中加入计算时间间隔并打印的代码进行验证,代码以下:

最终获得的log以下图所示:

右侧是"手动"计算出来的时间差,有必定的波动,但大体上是16-17ms的样子,左侧是日志打印的时间,时间很是规则的相差20ms。

   

因而,根据以上的结果,能够得出如下内容:

1.首先证实了一点,Animation.applyTransformation()方法,是动画具体的调用方法,咱们能够覆写这个方法,快速的制做本身的动画。

2.另外一点,为何是16ms左右调用这个方法呢?是谁来控制这个频率的?

   

对于以上的疑问,我有两个猜想:

1.系统本身以postDelayed(this, 16)的形式调用的这个方法。

2.系统一个死循环疯狂的调用,运行一系列方法走到这个位置的间隔恰好是16ms左右,若是主线程卡了,这个间隔就变长了。

在4.1以前是使用handler,4.1以后使用的是VSYNC

 

Choreographer简单帧率监控应用

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