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Android SurfaceView入门学习

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英勇青铜5
2016.09.23 19:12* 字数 1417

学习资料:

  • Android 开发群英传

搜索学习资料时,搜到了罗升阳老师的Android视图SurfaceView的实现原理分析,老罗老师写的一系列博客,一年前开始学习Android时看不懂,现在依然看不懂,感觉涉及到的知识面太广并且非常深入,还得需要积累很多知识后才能看得懂

在包建强老师的博客中看到,说老罗的博客不是给开发App的人写的,是给开发Rom的人写的。哈哈,为看不懂找个心安理得的理由,推荐包老师的系列博客

写给Android App开发人员看的Android底层知识


1. SurfaceView

View通过刷新来重绘视图,Android系统通过发出VSYNC信号来进行屏幕的重绘,刷新的时间间隔为16ms

在一些需要频繁刷新,执行很多逻辑操作的时候,超过了16ms,就会导致卡顿

SurfaceView继承之View,但拥有独立的绘制表面,即它不与其宿主窗口共享同一个绘图表面,可以单独在一个线程进行绘制,并不会占用主线程的资源。这样,绘制就会比较高效,游戏,视频播放,还有最近热门的直播,都可以用SurfaceView

SurfaceView有两个子类GLSurfaceViewVideoView


SurfaceViewView的区别:

  1. View主要适用于主动更新的情况下,而SurfaceView主要适用于被动更新,例如频繁地刷新
  2. View在主线程中对画面进行刷新,而SurfaceView通常会通过一个子线程来进行页面的刷新
  3. View在绘图时没有使用双缓冲机制,而SufaceView在底层实现机制中就已经实现了双缓冲机制

如果自定义View需要频繁刷新,或者刷新时数据处理量比较大,就 可以考虑使用SurfaceView来取代View了


2. SurfaceView的使用模板

SurfaceView使用过程有一套模板代码,大部分的SurfaceView都可以套用

3步走套路:

  1. 创建SurfaceView
  2. 初始化SurfaceView
  3. 使用SurfaceView

2.1 创建SurfaceView

创建一个自定义的SurfaceViewL,继承之SurfaceView,并实现两个接口SurfaceHolder.CallBackRunnable

代码:

public class SurfaceViewL extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback,Runnable{

    public SurfaceViewL(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {//创建
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {//改变
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {//销毁
    }

    @Override
    public void run() {
    }
}

SurfaceHolder.CallBack有3个方法,分别在SurfaceView创建,改变,销毁时进行回调

SurfaceHolder.CallBack还有一个子Callback2接口,里面添加了一个surfaceRedrawNeeded (SurfaceHolder holder)方法

当需要重绘SurfaceView中的内容时,可以使用这个接口。目前还不了解具体的使用场景


2.2 初始化SurfaceView

在自定义的SurfaceView中,通常需要3个成员变量

  1. SurfaceHolder mSurfaceHolder 可以控制SurfaceView的大小,格式,可以监控或者改变SurfaceView
  2. Canvas mCanvas 画布
  3. boolean isDrawing 子线程标志位,用来控制子线程

在构造方法中,对SurfaceHolder mSurfaceHolder进行初始化

public SurfaceViewL(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

private void init() {
        mSurfaceHolder = getHolder();//得到SurfaceHolder对象
        mSurfaceHolder.addCallback(this);//注册SurfaceHolder
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);//保持屏幕长亮
}
  • setFocusable(true) 能否获得焦点
  • setFocusableInTouchMode(true) 能否通过触摸获得焦点

这两个方法都是View类的方法,可以看看setFocusable与setFocusableInTouchMode差异以及clickable


2.3 使用SurfaceView

利用在2.2拿到的mSurfaceHolder对象,通过lockCanvas()方法获得当前的Canvas

注意:
lockCanvas()获取到的Canvas对象还是上次的Canvas对象,并不是一个新的对象。之前的绘图都将被保留,如果需要擦除,可以在绘制之前通过drawColor()方法来进行清屏

绘制要充分利用SurfaceView的三个回调方法,在surfaceCreate()方法中开启子线程进行绘制。在子线程中,使用一个while(isDrawing)循环来不停地绘制。具体的绘制过程,由lockCanvas()方法进行绘制,并通过unlockCanvasAndPost(mCanvas)进行画布内容的提交


2.4 完整的模板代码

public class SurfaceViewL extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
    // SurfaceHolder
    private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
    // 画布
    private Canvas mCanvas;
    // 子线程标志位
    private boolean isDrawing;

    public SurfaceViewL(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    private void init() {
        mSurfaceHolder = getHolder();
        mSurfaceHolder.addCallback(this);
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {//创建
        isDrawing = true;
        new Thread(this).start();
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {//改变

    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {//销毁
        isDrawing = false;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (isDrawing){
            drawing();
        }
    }

    private void drawing() {
        try {
           mCanvas = mSurfaceHolder.lockCanvas();
           //这里进行内容的绘制 
           ...
           
        }finally {
           if (mCanvas != null){
               mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
           }
        }
    }
}

mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas)将这行代码放入finally代码块中,目的是为了确保内容都能够被提交


3. 简单使用

效果还是一个简易的画图板

哈哈,恶搞一下
public class SurfaceViewL extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
    // SurfaceHolder
    private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
    // 画布
    private Canvas mCanvas;
    // 子线程标志位
    private boolean isDrawing;
    // 画笔
    Paint mPaint;
    // 路径
    Path mPath;
    private float mLastX, mLastY;//上次的坐标

    public SurfaceViewL(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    /**
     * 初始化
     */
    private void init() {
        //初始化 SurfaceHolder mSurfaceHolder
        mSurfaceHolder = getHolder();
        mSurfaceHolder.addCallback(this);

        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);
        //画笔
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG | Paint.DITHER_FLAG);
        mPaint.setStrokeWidth(10f);
        mPaint.setColor(Color.parseColor("#FF4081"));
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
        mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
        //路径
        mPath = new Path();
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {//创建
        isDrawing = true;
        Log.e("surfaceCreated","--"+isDrawing);
        //绘制线程
       new Thread(this).start();
    }


    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {//改变

    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {//销毁
        isDrawing = false;
        Log.e("surfaceDestroyed","--"+isDrawing);
    }

    @Override
    public void run() {
       while (isDrawing){
            drawing();
        }
    }

    /**
     * 绘制
     */
    private void drawing() {
        try {
            mCanvas = mSurfaceHolder.lockCanvas();
            mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
            mCanvas.drawPath(mPath,mPaint);
        } finally {
            if (mCanvas != null) {
                mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
            }
        }
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        float x = event.getX();
        float y = event.getY();
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:

                mLastX = x;
                mLastY = y;
                mPath.moveTo(mLastX, mLastY);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                float dx = Math.abs(x - mLastX);
                float dy = Math.abs(y - mLastY);
                if (dx >= 3 || dy >= 3) {
                    mPath.quadTo(mLastX, mLastY, (mLastX + x) / 2, (mLastY + y) / 2);
                }
                mLastX = x;
                mLastY = y;
                break;
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                break;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 测量
     */
    @Override
    protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
        super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
        int wSpecMode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);
        int wSpecSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
        int hSpecMode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);
        int hSpecSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

        if (wSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST && hSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(300, 300);
        } else if (wSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(300, hSpecSize);
        } else if (hSpecMode == MeasureSpec.AT_MOST) {
            setMeasuredDimension(wSpecSize, 300);
        }
    }
}

代码主要是从徐医生的Android群英传中学到的。

由于while (isDrawing)是个死循环,drawing方法一直在执行,就导致一直在绘制,徐医生给了一个优化的方案,对run()方法进行了修改

@Override
public void run() {
    Log.e("drawing","--"+111111);
    long start = System.currentTimeMillis();
    while (isDrawing) {
        drawing();
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    if (end- start < 100){
        try {
            Log.e("drawing","--"+22222);
            Thread.sleep(100-(end-start));
        } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
        }
    }
}

但对于优化后run()方法有些疑问,Thread.sleep(100-(end-start))感觉这行代码并不执行到,因为isDrawing = true,是个死循环,只有surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)方法执行时,isDrawing = false,之后才可以执行到sleep()方法

根据个人的理解,修改了代码:

public void run() {
    while (isDrawing) {
        Log.e("drawing","--"+111111);
        long start = System.currentTimeMillis();
        drawing();
        long end = System.currentTimeMillis();
        if (end- start < 100){
            try {
                Log.e("drawing","--"+22222);
                Thread.sleep(100-(end-start));
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

这样修改后,虽然sleep()方法能执行到,但绘制过程有种不跟手的感觉,个人感觉并不用优化,在run()方法中


4. 自己想的优化

思路不对,每次在 ACTION_DOWN时, new 一个线程不行,创建再销毁一个线程开销太大。当作一个错误示例吧

20180503 17:34 补充

既然不想时时刻在绘制,那就只有在手指在屏幕滑动时,进行绘制

修改代码:

// 修改 1
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {//创建
    drawing();
}

//修改onTouchEvent(MotionEvent event)方法
//修改 2
 case MotionEvent.ACTION_DOWN:
    isDrawing = true ;//每次开始将标记设置为ture
    new Thread(this).start();//开启线程
    mLastX = x;
    mLastY = y;
    mPath.moveTo(mLastX, mLastY);
    break;

//修改3
 case MotionEvent.ACTION_UP:
    isDrawing = false;//每次结束将标记设置为false
    break;

//修改4  run()方法
@Override
 public void run() {
     while (isDrawing){
        drawing();
     }
}

手指落下,将标记设置为true,并开启线程
手指离开,将标记设置为false,循环结束后,线程也就停止


5. 最后

关于4的优化,哪位同学有好的建议,请留言

又是周末,周末愉快

本人很菜,有错误请指出

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