我們知道俺祠，當在view繪制時進行耗時操作或者復雜的動畫潘懊，會出現(xiàn)丟幀或卡頓現(xiàn)象线婚，用戶體驗極為不好。Android系統(tǒng)每隔16ms就會發(fā)出一次VSYNC信號觸發(fā)對UI進行渲染，如果這16ms內(nèi)我們沒有完成對視圖的繪制弦蹂，那么就會出現(xiàn)丟幀的情況肩碟。之所以這樣是因為，人眼與大腦之間的協(xié)作無法感知超過60fps的畫面更新凸椿。60幀每秒就意味著:16ms=1000/60Hz削祈。Android提供了SurfaceView來解決這種情況。SurfaceView可以實現(xiàn)復雜的2D動畫脑漫、播放視頻髓抑、攝像頭預覽等。
初識SurfaceView
五年前优幸，就已經(jīng)了解SurfaceView吨拍，知道它可以配合MediaPlayer播放一個視頻流媒體，其中SurfaceHolder是SurfaceView裝載需要顯示的一幀幀圖像的容器网杆。
大部分軟件是如何解析一段視頻流呢羹饰？
首先它需要先確定視頻的格式，這個和解碼相關跛璧，不同的格式視頻編碼不同严里。知道了視頻的編碼格式后，再通過編碼格式進行解碼追城，最后得到一幀一幀的圖像，并把這些圖像快速的顯示在界面上燥撞，即為播放一段視頻座柱。SurfaceView在Android中可以完成這個功能。
SurfaceView雙緩沖機制
SurfaceView跟大部分視頻應用一樣物舒，把視頻流解析成一幀幀的圖像然后顯示色洞。如果把視頻解析過程放到一個線程中完成，可能在上一幀圖像已經(jīng)顯示過后冠胯，下一幀圖像還沒有來得及解析火诸，這樣會導致畫面的不流暢或者聲音和視頻不同步的問題。所以SurfaceView和大部分視頻應用一樣荠察，通過雙緩沖的機制來顯示幀圖像置蜀。那么什么是雙緩沖呢？雙緩沖可以理解為有兩個線程輪番去解析視頻流的幀圖像悉盆，當一個線程解析完幀圖像后盯荤，把圖像渲染到界面中，同時另一線程開始解析下一幀圖像焕盟，使得兩個線程輪番配合去解析視頻流秋秤，以達到流暢播放的效果。
下圖演示了雙緩沖的過程，線程1和線程2配合解析渲染視頻流的幀圖像：
SurfaceHolder
SurfaceView內(nèi)部實現(xiàn)了雙緩沖的機制灼卢，但是實現(xiàn)這個功能是非常消耗系統(tǒng)內(nèi)存的绍哎。因為移動設備的局限性，Android在設計的時候規(guī)定鞋真，SurfaceView如果為用戶可見的時候蛇摸，創(chuàng)建SurfaceView的SurfaceHolder用于顯示視頻流解析的幀圖片，如果發(fā)現(xiàn)SurfaceView變?yōu)橛脩舨豢梢姷臅r候灿巧，則立即銷毀SurfaceView的SurfaceHolder赶袄，以達到節(jié)約系統(tǒng)資源的目的。
如果開發(fā)人員不對SurfaceHolder進行維護抠藕，會出現(xiàn)最小化程序后饿肺，再打開應用的時候，視頻的聲音在繼續(xù)播放盾似，但是不顯示畫面了的情況敬辣，這就是因為當SurfaceView不被用戶可見的時候，之前的SurfaceHolder已經(jīng)被銷毀了零院，再次進入的時候溉跃，界面上的SurfaceHolder已經(jīng)是新的SurfaceHolder了。所以SurfaceHolder需要我們開發(fā)人員去編碼維護告抄，維護SurfaceHolder需要用到它的一個回調(diào)撰茎，SurfaceHolder.Callback()，它需要實現(xiàn)如下三個方法：
- void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
當SurfaceHolder被銷毀的時候回調(diào)
2.void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
當SurfaceHolder被創(chuàng)建的時候回調(diào)
3.void surfaceChange(SurfaceHolder holder)
當SurfaceHolder的尺寸發(fā)生變化的時候被回調(diào)
SurfaceView與普通View的區(qū)別
SurfaceView打洼，它擁有獨立的繪圖表面龄糊，即它不與其宿主窗口共享同一個繪圖表面。由于擁有獨立的繪圖表面募疮，因此SurfaceView的UI就可以在一個獨立的線程中進行繪制炫惩。又由于不會占用主線程資源，SurfaceView一方面可以實現(xiàn)復雜而高效的UI阿浓，另一方面又不會導致用戶輸入得不到及時響應他嚷。
普通的Android控件，例如TextView芭毙、Button等筋蓖，都是將自己的UI繪制在宿主窗口的繪圖表面之上，這意味著它們的UI是在應用程序的主線程中進行繪制的稿蹲。由于應用程序的主線程除了要繪制UI之外扭勉，還需要及時地響應用戶輸入，否則的話苛聘，系統(tǒng)就會認為應用程序沒有響應了涂炎，因此就會彈出一個ANR對話框出來忠聚。對于一些游戲畫面，或者攝像頭預覽唱捣、視頻播放來說两蟀，它們的UI都比較復雜，而且要求能夠進行高效的繪制震缭，因此赂毯，它們的UI就不適合在應用程序的主線程中進行繪制。這時候就必須要給那些需要復雜而高效UI的視圖生成一個獨立的繪圖表面拣宰，以及使用一個獨立的線程來繪制這些視圖的UI党涕。
一般來說，每一個窗口在SurfaceFlinger服務中都對應有一個Layer巡社，用來描述它的繪圖表面膛堤。對于那些具有SurfaceView的窗口來說，每一個SurfaceView在SurfaceFlinger服務中還對應有一個獨立的Layer或者LayerBuffer晌该，用來單獨描述它的繪圖表面肥荔，以區(qū)別于它的宿主窗口的繪圖表面。SurfaceFlinger服務負責繪制Android應用程序的UI朝群。SurfaceFlinger服務運行在Android系統(tǒng)的System進程中燕耿，它負責管理Android系統(tǒng)的幀緩沖區(qū)（Frame Buffer）。
SurfaceView原理
官方文檔：
SurfaceView：Provides a dedicated drawing surface embedded inside of a view hierarchy. The surface is Z ordered so that it is behind the window holding its SurfaceView; the SurfaceView punches a hole in its window to allow its surface to be displayed.
翻譯解釋：
SurfaceView提供一個嵌入視圖層級的專用的繪圖表面姜胖。繪圖表面是在Z軸上有序的誉帅，SurfaceView在宿主窗體的后面。SurfaceView在宿主窗體上“挖”了一個洞谭期，以此來顯示自己的表面堵第。實際上，SurfaceView在其宿主Activity窗口上所挖的“洞”只不過是在其宿主Activity窗口上設置了一塊透明區(qū)域隧出，以顯示自己內(nèi)容
SurfaceView的繪圖表面的創(chuàng)建
我們知道，Activity阀捅、Window胀瞪、View三者緊密聯(lián)系在一起。我們在Activity中設置setContentView()饲鄙，最終會調(diào)用PhoneWindow的setContentView()凄诞。經(jīng)過WindowManagerImpl#addView，WindowManagerGlobal#addView忍级，ViewRootImpl#setView方法帆谍，最頂層視圖DecorView被添加到Window上。最后通過WMS調(diào)用ViewRootImpl#performTraverals方法開始View的測量轴咱、布局汛蝙、繪制流程烈涮。
ViewRootImpl類的成員函數(shù)performTraversals在執(zhí)行的過程中，如果發(fā)現(xiàn)當前窗口的繪圖表面還沒有創(chuàng)建窖剑，或者發(fā)現(xiàn)當前窗口的繪圖表面已經(jīng)失效了坚洽，那么就會請求WindowManagerService服務創(chuàng)建一個新的繪圖表面，同時西土，它還會通過一系列的回調(diào)函數(shù)來讓嵌入在窗口里面的SurfaceView有機會創(chuàng)建自己的繪圖表面讶舰。
雖然SurfaceView不與它的宿主窗口共享同一個繪圖表面，但是它仍然是屬于宿主窗口的視圖結構的一個結點的需了，也就是說跳昼，SurfaceView仍然是會參與到宿主窗口的某些執(zhí)行流程中去。
1 SurfaceView.onAttachedToWindow
說明：SurfaceView在Z軸上位置是小于其宿主窗口的Z軸位置的肋乍。為了保證SurfaceView的UI是可見的鹅颊，SurfaceView就需要在其宿主窗口的上面打一個孔出來，實際上就是在其宿主窗口的繪圖表面上設置一塊透明區(qū)域住拭，以便可以將自己顯示出來挪略。SurfaceView類的成員函數(shù)onAttachedToWindow調(diào)用mParent.requestTransparentRegion(SurfaceView.this)去通知父View，當前正在處理的SurfaceView需要在宿主窗口的繪圖表面上打一個孔滔岳，即需要在宿主窗口的繪圖表面上設置一塊透明區(qū)域杠娱。
2. SurfaceView.onWindowVisibilityChanged
說明：類SurfaceView調(diào)用updateSurface來更新當前正在處理的SurfaceView。在更新的過程中谱煤，如果發(fā)現(xiàn)當前正在處理的SurfaceView還沒有創(chuàng)建繪圖表面摊求，那么就會請求WindowManagerService服務為它創(chuàng)建一個。
3.SurfaceView.updateRequestedVisibility
說明：mWindowVisibility表示SurfaceView的宿主窗口的可見性刘离，mViewVisibility表示SurfaceView自身的可見性室叉。只有當mWindowVisibility和mViewVisibility的值均等于true，且宿主窗口沒有停止硫惕，mRequestedVisible的值才為true茧痕，表示SurfaceView是可見的。
4.SurfaceView.updateSurface
mSurface：這個Surface對象描述的是SurfaceView專有的繪圖表面恼除，在SurfaceView對象創(chuàng)建時就會被實例化踪旷。updateSurface方法根據(jù)實際條件判斷創(chuàng)建或更新mSurface。
SurfaceView的繪制
如何在一個繪圖表面上進行UI繪制豁辉？
1.在繪圖表面的基礎上建立一塊畫布令野，即獲得一個Canvas對象
2.利用Canvas類提供的繪圖方法在前面獲得的畫布上繪制任意的UI
3.最后通過SurfaceFlinger服務將它合成到屏幕上去
SurfaceView如何繪制？
1.通過SurfaceView的getHolder方法獲得SurfaceHolder
2.通過SurfaceHolder的lockCanvas方法獲得Canvas
3.上面會走到Surface的lockCanvas方法獲得Canvas
4.在Canvas上繪制UI
5.通過SurfaceHolder的unlockCanvasAndPost將繪制好的canvas投遞到surface上
6.上面會走到Surface的unlockCanvasAndPost方法
參考文檔
https://developer.android.com/reference/android/view/SurfaceView
https://www.cnblogs.com/plokmju/p/android_SurfaceView.html
https://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/8661317/
