一斟冕、SurfaceFlinger的原理
SurfaceFlinger是Android系統(tǒng)中負(fù)責(zé)屏幕顯示內(nèi)容合成的服務(wù)豆挽，它接收來(lái)自多個(gè)應(yīng)用程序和系統(tǒng)服務(wù)的圖像緩沖區(qū)甲捏，根據(jù)它們的位置、大小以政、透明度霸褒、Z軸順序等屬性，將它們合成到一個(gè)最終的緩沖區(qū)中妙蔗，然后發(fā)送到顯示設(shè)備上傲霸。
二、SurfaceFlinger的作用
SurfaceFlinger的作用是將所有的Surface和其他層合成到屏幕上眉反，形成最終的顯示效果。
Surface是一個(gè)包含BufferQueue和SurfaceControl的對(duì)象
BufferQueue是一個(gè)緩沖區(qū)隊(duì)列穆役，用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)
SurfaceControl是一個(gè)包含層元數(shù)據(jù)的對(duì)象寸五，用于控制Surface的顯示屬性。
Surface可以由應(yīng)用程序或者系統(tǒng)服務(wù)創(chuàng)建耿币，例如WindowManager梳杏、MediaServer、CameraService等。
SurfaceFlinger會(huì)根據(jù)Surface的屬性十性，將它們分為不同的類型叛溢，例如OVERLAY、SIDEBAND劲适、SOLID_COLOR楷掉、CLIENT等。
SurfaceFlinger會(huì)盡可能地將Surface標(biāo)記為OVERLAY類型霞势，表示可以直接將Surface的緩沖區(qū)合成到屏幕上烹植，而不需要經(jīng)過(guò)SurfaceFlinger的處理。
如果Surface不能被標(biāo)記為OVERLAY類型愕贡，那么它們就會(huì)被標(biāo)記為CLIENT類型草雕，表示需要由SurfaceFlinger來(lái)進(jìn)行合成。
除了Surface之外固以，SurfaceFlinger還會(huì)合成其他的層墩虹，例如BootAnimation、Framebuffer憨琳、ColorLayer等败晴。這些層的作用是顯示一些特殊的內(nèi)容，例如開(kāi)機(jī)動(dòng)畫栽渴、截屏尖坤、色彩校正等。
三闲擦、SurfaceFlinger的架構(gòu)
從上圖可以看出慢味，SurfaceFlinger的架構(gòu)主要包含以下幾個(gè)部分：
App和Service：這些是Surface的創(chuàng)建者，它們可以通過(guò)SurfaceHolder或者SurfaceTexture等方式來(lái)創(chuàng)建和操作Surface墅冷，例如設(shè)置Surface的大小纯路、位置、透明度等屬性寞忿，或者向Surface的BufferQueue中提交圖像數(shù)據(jù)驰唬。Surface：這是SurfaceFlinger的合成對(duì)象，它包含一個(gè)BufferQueue和一個(gè)SurfaceControl腔彰，BufferQueue用于存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)叫编，SurfaceControl用于控制Surface的顯示屬性。
Surface在創(chuàng)建時(shí)霹抛，會(huì)向SurfaceFlinger注冊(cè)搓逾，讓SurfaceFlinger知道它的存在，并根據(jù)它的屬性來(lái)進(jìn)行合成杯拐。SurfaceFlinger：這是屏幕顯示內(nèi)容合成的服務(wù)霞篡，它包含一個(gè)Looper線程和一個(gè)EventThread線程
Looper線程用于接收和處理來(lái)自Binder的消息世蔗，例如創(chuàng)建、銷毀朗兵、更新Surface等
EventThread線程用于接收和處理來(lái)自顯示設(shè)備的VSYNC信號(hào)污淋，VSYNC信號(hào)是一個(gè)垂直同步信號(hào)，表示顯示設(shè)備可以接收新的緩沖區(qū)而不會(huì)產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象余掖。
SurfaceFlinger會(huì)在收到VSYNC信號(hào)后寸爆，觸發(fā)一次合成操作。SurfaceFlinger還會(huì)與Hardware Composer進(jìn)行通信浊吏，詢問(wèn)應(yīng)該如何進(jìn)行合成而昨，Hardware Composer是一個(gè)硬件抽象層，用于利用硬件加速的方式來(lái)合成Surface找田，提高性能和節(jié)省電量歌憨。Hardware Composer：這是一個(gè)硬件抽象層，用于利用硬件加速的方式來(lái)合成Surface墩衙，提高性能和節(jié)省電量务嫡。
Hardware Composer會(huì)根據(jù)Surface的屬性，將它們分為不同的類型漆改，例如OVERLAY心铃、SIDEBAND、SOLID_COLOR挫剑、CLIENT等去扣。
Hardware Composer會(huì)盡可能地將Surface標(biāo)記為OVERLAY類型，表示可以直接將Surface的緩沖區(qū)合成到屏幕上樊破，而不需要經(jīng)過(guò)SurfaceFlinger的處理愉棱。
如果Surface不能被標(biāo)記為OVERLAY類型，那么它們就會(huì)被標(biāo)記為CLIENT類型哲戚，表示需要由SurfaceFlinger來(lái)進(jìn)行合成奔滑。
Hardware Composer還會(huì)返回一個(gè)DisplayFrame，表示Surface在屏幕上的位置和大小顺少。
Hardware Composer會(huì)將合成后的緩沖區(qū)發(fā)送到顯示設(shè)備上朋其，完成繪制流程。Display：這是顯示設(shè)備脆炎，用于展示合成后的緩沖區(qū)梅猿，形成最終的顯示效果。
Display會(huì)向SurfaceFlinger發(fā)送VSYNC信號(hào)腕窥，表示可以接收新的緩沖區(qū)而不會(huì)產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象粒没。
Display還會(huì)向SurfaceFlinger反饋一些信息，例如顯示設(shè)備的分辨率簇爆、刷新率癞松、色彩空間等。
四入蛆、SurfaceFlinger的啟動(dòng)流程
從上圖可以看出响蓉，SurfaceFlinger的啟動(dòng)過(guò)程主要包含以下幾個(gè)步驟：
-
init：這是Android系統(tǒng)的初始化進(jìn)程，它負(fù)責(zé)啟動(dòng)各種系統(tǒng)服務(wù)哨毁，包括SurfaceFlinger枫甲。init會(huì)讀取init.rc文件，根據(jù)其中的配置扼褪，啟動(dòng)SurfaceFlinger進(jìn)程想幻，并傳遞一些參數(shù)，例如日志級(jí)別话浇、調(diào)試選項(xiàng)等脏毯。 -
SurfaceFlinger：這是屏幕顯示內(nèi)容合成的服務(wù)，它是一個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程幔崖，由init啟動(dòng)食店。SurfaceFlinger會(huì)執(zhí)行main()函數(shù)，該函數(shù)是SurfaceFlinger的入口函數(shù)赏寇，它會(huì)調(diào)用initSurfaceFlinger()函數(shù)吉嫩，該函數(shù)是SurfaceFlinger的初始化函數(shù)，它會(huì)完成SurfaceFlinger的各種初始化工作嗅定。 -
main()：這是SurfaceFlinger的入口函數(shù)自娩，它會(huì)調(diào)用initSurfaceFlinger()函數(shù)，該函數(shù)是SurfaceFlinger的初始化函數(shù)渠退，它會(huì)完成SurfaceFlinger的各種初始化工作忙迁。
initSurfaceFlinger()：這是SurfaceFlinger的初始化函數(shù)，它會(huì)完成SurfaceFlinger的各種初始化工作智什，包括以下幾個(gè)方面：
- 創(chuàng)建一個(gè)Looper線程动漾，用于接收和處理來(lái)自Binder的消息，例如創(chuàng)建荠锭、銷毀旱眯、更新Surface等。
- 創(chuàng)建一個(gè)EventThread線程证九，用于接收和處理來(lái)自顯示設(shè)備的VSYNC信號(hào)删豺，VSYNC信號(hào)是一個(gè)垂直同步信號(hào)，表示顯示設(shè)備可以接收新的緩沖區(qū)而不會(huì)產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象愧怜。SurfaceFlinger會(huì)在收到VSYNC信號(hào)后呀页，觸發(fā)一次合成操作。
- 初始化Hardware Composer拥坛，Hardware Composer是一個(gè)硬件抽象層蓬蝶，用于利用硬件加速的方式來(lái)合成Surface尘分，提高性能和節(jié)省電量。SurfaceFlinger會(huì)與Hardware Composer進(jìn)行通信丸氛，詢問(wèn)應(yīng)該如何進(jìn)行合成培愁，Hardware Composer會(huì)根據(jù)Surface的屬性，將它們分為不同的類型缓窜，例如OVERLAY定续、SIDEBAND、SOLID_COLOR禾锤、CLIENT等私股。Hardware Composer會(huì)盡可能地將Surface標(biāo)記為OVERLAY類型，表示可以直接將Surface的緩沖區(qū)合成到屏幕上恩掷，而不需要經(jīng)過(guò)SurfaceFlinger的處理倡鲸。如果Surface不能被標(biāo)記為OVERLAY類型，那么它們就會(huì)被標(biāo)記為CLIENT類型螃成，表示需要由SurfaceFlinger來(lái)進(jìn)行合成旦签。Hardware Composer還會(huì)返回一個(gè)DisplayFrame，表示Surface在屏幕上的位置和大小寸宏。
- 獲取顯示設(shè)備的信息宁炫，例如顯示設(shè)備的分辨率、刷新率氮凝、色彩空間等羔巢。SurfaceFlinger會(huì)根據(jù)這些信息，來(lái)設(shè)置Surface的大小罩阵、位置竿秆、格式等屬性，以適應(yīng)顯示設(shè)備的特性稿壁。SurfaceFlinger還會(huì)向顯示設(shè)備注冊(cè)一個(gè)回調(diào)函數(shù)幽钢，用于接收顯示設(shè)備的狀態(tài)變化，例如連接傅是、斷開(kāi)匪燕、旋轉(zhuǎn)等。
