最近項(xiàng)目中遇到了因?yàn)橛布铀僖鸬囊恍﹩栴}，故這里深入學(xué)習(xí)了解一下關(guān)于硬件加速的一些東西
背景
什么是硬件加速丝里？
硬件加速是Android系統(tǒng)在繪制圖形時采取的一種方式犬金。
圖形的繪制，本質(zhì)上就是界面的渲染。在渲染界面的時候刻恭，是要經(jīng)過一系列計(jì)算的，這部分計(jì)算通常是邏輯較簡單扯夭，但數(shù)據(jù)量龐大的浮點(diǎn)運(yùn)算鳍贾。
在操作系統(tǒng)層面，有一個東西叫中央處理器——CPU交洗，他是計(jì)算機(jī)設(shè)備的核心器件之一骑科，主要功能是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。除此之外构拳，計(jì)算機(jī)還有一個器件咆爽，叫做圖形處理器——GPU，他類似于CPU置森，但是是專門為運(yùn)行繪圖運(yùn)算的微處理器斗埂。
那么CPU和GPU的區(qū)別在哪里呢？
- CPU內(nèi)部算數(shù)邏輯單元（ALU）較少凫海，控制器較復(fù)雜呛凶，適合進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算
- GPU控制器簡單，但是包含了較多的算數(shù)邏輯單元行贪，可并行運(yùn)行大量計(jì)算
結(jié)果顯而易見漾稀，因?yàn)榻缑驿秩镜挠?jì)算是邏輯簡單但是數(shù)據(jù)量很大的浮點(diǎn)運(yùn)算，所以如果使用CPU來對界面渲染做運(yùn)算建瘫，效果自然比不了GPU崭捍。
所以，硬件加速繪制圖形是一般會采用的軟件繪制就是由CPU來繪制的啰脚。硬件加速缕贡，就是通過底層代碼，將CPU中一部分不擅長的圖形計(jì)算轉(zhuǎn)換成GPU專用指令，然后交給GPU來完成晾咪。而對于Android來講收擦，硬件加速就是將View的繪制工作從原來的CPU轉(zhuǎn)交給GPU來做。
原理
硬件繪制之所以比軟件繪制“快速”谍倦，除了如上所述的獎一部分計(jì)算量交給更適合的硬件來做外塞赂，還有一個很重要的原因在于繪制區(qū)域即繪制內(nèi)容的選擇不一樣。
在關(guān)閉了硬件加速昼蛀，即采用軟件繪制時宴猾，繪制區(qū)域是這樣獲取的：從要執(zhí)行 invalidate() 方法的View開始，遍歷從跟View開始的整個View結(jié)構(gòu)叼旋，標(biāo)記出需要重新繪制的 臟區(qū)域仇哆。在這個過程中，除了我們直接修改的View需要繪制外夫植，其他的所有View讹剔，都可能因?yàn)檎谏w、相交等原因详民，被標(biāo)記為需要繪制延欠，這樣一來繪制的區(qū)域就會變的很大。這樣一來一旦開始繪制沈跨，搞不好會有很多“無辜”的View也被重新繪制由捎，雖然這些View未必真的需要被重繪。
而采用硬件加速時饿凛，就完全不一樣了狞玛。硬件繪制，首先將View抽象為 RenderNode 節(jié)點(diǎn)涧窒，將對View的繪制心肪，抽象為 DrawOp ，每個View不僅持有自己的繪制操作 DrawOp 組成的List杀狡，還持有其子View的繪制入口蒙畴，而 DrawOp 中保存有對應(yīng)的 OpenGL 繪制命令，這樣便形成了一個完整的樹狀結(jié)構(gòu)呜象。其次膳凝，硬件繪制是直接交給一個Render線程來執(zhí)行繪制的，而不是主線程恭陡，這樣也緩解了主線程的部分壓力蹬音。最后，在進(jìn)行實(shí)際繪制時休玩，每個View的實(shí)際繪制操作對應(yīng)于 DrawOp 著淆，在繪制時只需更新其中保存的繪制命令劫狠，即可完成這個View單獨(dú)的繪制，而不會影響到其他View永部。
問題
雖然硬件加速有很多優(yōu)點(diǎn)独泞，但是也有許多坑。
首先苔埋，一些Api方法是不支持硬件加速的懦砂。其次，在使用Webview時组橄，如果啟用了硬件加速荞膘，那么有時會出現(xiàn)花屏、閃爍等異常狀況玉工。
最后羽资，正如前面說的，由于不支持一些Api遵班，所以在做自定義View時屠升，有可能因?yàn)殚_啟硬件加速導(dǎo)致View的繪制效果不理想。
如何使用
一開始Android是默認(rèn)關(guān)閉硬件加速的费奸。從Android4.0版本開始弥激，默認(rèn)是開啟了硬件加速的进陡。硬件加速固然有很多優(yōu)點(diǎn)愿阐，但是由于種種原因（系統(tǒng)設(shè)計(jì)、歷史遺留趾疚、以及自身的局限性）導(dǎo)致在有些情況會出現(xiàn)一些問題缨历，這個時候又需要我們手動關(guān)閉了。
硬件加速的開關(guān)分為四個級別糙麦，分別為App級別辛孵、Activity級別、Window級別以及View級別赡磅。
- App級別：直接在
AndroidManifest.xml文件中魄缚，<application>標(biāo)簽下加入一個屬性，屬性值為true為開啟焚廊，false為關(guān)閉：
<application android:hardwareAccelerated="true">
- Activity級別：類似于App級別冶匹，在
<activity>標(biāo)簽下加入同樣的屬性：
<activity android:hardwareAccelerated="true">
- Window級別： 在Window級別，只能通過Java代碼形式動態(tài)的開啟硬件加速而不能關(guān)閉：
getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED, WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
- View級別:View層比較特殊咆瘟，這里只允許關(guān)閉硬件加速嚼隘，而無法開啟。而且相關(guān)的接口并不是專門用來做硬件加速開關(guān)的袒餐，而是在給View設(shè)置Layer時“順便”關(guān)閉了硬件加速：
view.setLayerType(LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
這個方法只是給View設(shè)置了一個LayerType飞蛹，而且參數(shù)有三種：LAYER_TYPE_SOFTWARE LAYER_TYPE_HARDWARE LAYER_TYPE_NONE谤狡，這是什么意思呢？關(guān)于這一部分卧檐，在官網(wǎng)中有詳細(xì)的解釋：
You currently cannot enable hardware acceleration at the view level. View layers have other functions besides disabling hardware acceleration. See View layers for more information about their uses.
官方說在View層只能關(guān)閉墓懂，不能開啟，至于為什么霉囚，引用一段扔物線大佬的解釋：
setLayerType() 這個方法拒贱，它的作用其實(shí)就是名字里的意思：設(shè)置 View Layer 的類型。所謂 View Layer佛嬉，又稱為離屏緩沖（Off-screen Buffer）逻澳，它的作用是單獨(dú)啟用一塊地方來繪制這個 View ，而不是使用軟件繪制的 Bitmap 或者通過硬件加速的 GPU暖呕。這塊「地方」可能是一塊單獨(dú)的 Bitmap斜做，也可能是一塊 OpenGL 的紋理（texture，OpenGL 的紋理可以簡單理解為圖像的意思）湾揽，具體取決于硬件加速是否開啟瓤逼。采用什么來繪制 View 不是關(guān)鍵，關(guān)鍵在于當(dāng)設(shè)置了 View Layer 的時候库物，它的繪制會被緩存下來霸旗，而且緩存的是最終的繪制結(jié)果，而不是像硬件加速那樣只是把 GPU 的操作保存下來再交給 GPU 去計(jì)算戚揭。通過這樣更進(jìn)一步的緩存方式诱告，View 的重繪效率進(jìn)一步提高了：只要繪制的內(nèi)容沒有變，那么不論是 CPU 繪制還是 GPU 繪制民晒，它們都不用重新計(jì)算精居，而只要只用之前緩存的繪制結(jié)果就可以了。
所以潜必，如果給View設(shè)置了Layer靴姿，且值為SOFTWARE，那么就是用軟件來做View Layer磁滚，自然就關(guān)閉了硬件加速佛吓。而如果硬件加速已經(jīng)關(guān)閉，參數(shù)HARDWARE的作用跟SOFTWARE一樣垂攘，自然也無法開啟硬件加速维雇。而值為NONE時，直接就關(guān)閉了ViewLayer搜贤，所以在View層只能關(guān)閉谆沃、不能開啟，正如官方文檔所說：
- LAYER_TYPE_NONE: The view is rendered normally and is not backed by an off-screen buffer. This is the default behavior.
- LAYER_TYPE_HARDWARE: The view is rendered in hardware into a hardware texture if the application is hardware accelerated. If the application is not hardware accelerated, this layer type behaves the same as LAYER_TYPE_SOFTWARE.
- LAYER_TYPE_SOFTWARE: The view is rendered in software into a bitmap.
