Android中的Surface和SurfaceView
转自:http://technicalsearch.iteye.com/blog/1967616
一、什么是Surface
简单的说Surface对应了一块屏幕缓冲区,每个window对应一个Surface,任何View都要画在Surface的Canvas上(后面有原因解释)。传统的view共享一块屏幕缓冲区,所有的绘制必须在UI线程中进行。
在SDK的文档中,对Surface的描述是这样的:“Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor”,翻译成中文就是“由屏幕显示内容合成器(screen compositor)所管理的原始缓冲区的句柄”,这句话包括下面两个意思:
1、通过Surface(因为Surface是句柄)就可以获得原生缓冲器以及其中的内容。就像在C++语言中,可以通过一个文件的句柄,就可以获得文件的内容一样。
2、 原始缓冲区(a raw buffer)是用于保存当前窗口的像素数据的。
引伸地,可以认为Android中的Surface就是一个用来画图形(graphics)或图像(image)的地方。
根据Java方面的常规知识,我们知道通常画图是在一个Canvas对象上面进行的,由此,可以推知一个Surface对象中应该包含有一个Canvas(画布)对象。因此,在前面提及的两个意思的基础上,可以再加上一条:
3、Surface中有一个Canvas成员,专门用于画图的。
由以上的概括,我们总结如下:Surface中的Canvas成员,是专门用于供程序员画图的场所,就像黑板一样;其中的原始缓冲区是用来保存数据的地方;Surface本身的作用类似一个句柄,得到了这个句柄就可以得到其中的Canvas、原始缓冲区以及其它方面的内容。
Surface是用来管理数据的。(句柄)
二、什么是SurfaceView
说SurfaceView是一个View也许不够严谨,然而从定义中pubilc classSurfaceView extends View{.....}显示SurfaceView确实是派生自View,但是SurfaceView却有自己的Surface,请看SurfaceView的源码:
- if (mWindow == null) {
- mWindow = new MyWindow(this);
- mLayout.type = mWindowType;
- mLayout.gravity = Gravity.LEFT|Gravity.TOP;
- mSession.addWithoutInputChannel(mWindow, mWindow.mSeq, mLayout,
- mVisible ? VISIBLE : GONE, mContentInsets);
- }
很明显,每个SurfaceView创建的时候都会创建一个MyWindow,new MyWindow(this)中的this正是SurfaceView自身,因此将SurfaceView和window绑定在一起,由第一部分我们知道,一个window对应一个Surface,因此SurfaceView也就内嵌了一个自己的Surface,可以认为SurfaceView是用来控制Surface中View的位置和尺寸的。
SurfaceView就是展示Surface中数据的地方,同时可以认为SurfaceView是用来控制Surface中View的位置和尺寸的。
大家都知道,传统View及其派生类的更新只能在UI线程,然而UI线程还同时处理其他交互逻辑,这就无法保证View更新的速度和帧率了,而SurfaceView可以用独立的线程进行绘制,因此可以提供更高的帧率,例如游戏,摄像头取景等场景就比较适合SurfaceView来实现。
三、什么是SurfaceHolder
SurfaceHolder是一个接口,其作用就像一个关于Surface的监听器,提供访问和控制SurfaceView内嵌的Surface 相关的方法。它通过三个回调方法,让我们可以感知到Surface的创建、销毁或者改变。
在SurfaceView中有一个方法getHolder,可以很方便地获得SurfaceView内嵌的Surface所对应的监听器接口SurfaceHolder。
除下面将要提到的SurfaceHolder.Callback外,SurfaceHolder还提供了很多重要的方法,其中最重要的就是:
1、abstract void addCallback(SurfaceHolder.Callbackcallback):为SurfaceHolder添加一个SurfaceHolder.Callback回调接口。
2、abstract Canvas lockCanvas():获取一个Canvas对象,并锁定之。所得到的Canvas对象,其实就是Surface中一个成员。
3、abstract Canvas lockCanvas(Rect dirty):同上。但只锁定dirty所指定的矩形区域,因此效率更高。
4、abstract void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas):当修改Surface中的数据完成后,释放同步锁,并提交改变,然后将新的数据进行展示,同时Surface中相关数据会被丢失。
2、3、4中的同步锁机制的目的,就是为了在绘制的过程中,Surface中的数据不会被改变。lockCanvas是为了防止同一时刻多个线程对同一canvas写入。
总结:从设计模式的高度来看,Surface、SurfaceView和SurfaceHolder实质上就是广为人知的MVC,即Model-View-Controller。Model就是模型的意思,或者说是数据模型,或者更简单地说就是数据,也就是这里的Surface;View即视图,代表用户交互界面,也就是这里的SurfaceView;SurfaceHolder很明显可以理解为MVC中的Controller(控制器)。
四、什么是SurfaceHolder.Callback
SurfaceHolder.Callback主要是当底层的Surface被创建、销毁或者改变时提供回调通知,由于绘制必须在Surface被创建后才能进行,因此SurfaceHolder.Callback中的surfaceCreated 和surfaceDestroyed 就成了绘图处理代码的边界。
SurfaceHolder.Callback中定义了三个接口方法:
1、abstract void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height):当surface发生任何结构性的变化时(格式或者大小),该方法就会被立即调用。
2、abstract void surfaceCreated(SurfaceHolder holder):当surface对象创建后,该方法就会被立即调用。
3、abstract void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder):当surface对象在将要销毁前,该方法会被立即调用。
五、实例演示
下面,我们通过一个非常简单例子来实际感受一下,请留意代码中的注释:
1、在Eclipse中创建一个Android Project项目TestSurfaceView,并选择生成缺省的Activity TestSurfaceViewActivity
2、创建一个绘制线程如下:
- import android.graphics.Canvas;
- import android.graphics.Color;
- import android.graphics.Paint;
- import android.graphics.Rect;
- importandroid.view.SurfaceHolder;
- // 绘制线程
- public class MyThread extends Thread
- {
- private SurfaceHolder holder;
- private boolean run;
- public MyThread(SurfaceHolder holder)
- {
- this.holder = holder;
- run = true;
- }
- @Override
- public void run()
- {
- int counter = 0;
- Canvas canvas = null;
- while(run)
- {
- // 具体绘制工作
- try
- {
- // 获取Canvas对象,并锁定之
- canvas= holder.lockCanvas();
- // 设定Canvas对象的背景颜色
- canvas.drawColor(Color.WHITE);
- // 创建画笔
- Paint p = new Paint();
- // 设置画笔颜色
- p.setColor(Color.BLACK);
- // 设置文字大小
- p.setTextSize(30);
- // 创建一个Rect对象rect
- Rect rect = new Rect(100, 50, 380, 330);
- // 在canvas上绘制rect
- canvas.drawRect(rect,p);
- // 在canvas上显示时间
- canvas.drawText("Interval = " + (counter++) + " seconds.", 100, 410, p);
- Thread.sleep(1000);
- }
- catch(Exception e)
- {
- e.printStackTrace();
- }
- finally
- {
- if(canvas != null)
- {
- // 解除锁定,并提交修改内容
- holder.unlockCanvasAndPost(canvas);
- }
- }
- }
- }
- public boolean isRun()
- {
- return run;
- }
- public void setRun(boolean run)
- {
- this.run = run;
- }
- }
3、自定义一个SurfaceView类如下:
- import android.content.Context;
- import android.view.SurfaceHolder;
- import android.view.SurfaceView;
- public class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback
- {
- private SurfaceHolder holder;
- private MyThread myThread;
- public MySurfaceView(Context context)
- {
- super(context);
- // 通过SurfaceView获得SurfaceHolder对象
- holder = getHolder();
- // 为holder添加回调结构SurfaceHolder.Callback
- holder.addCallback(this);
- // 创建一个绘制线程,将holder对象作为参数传入,这样在绘制线程中就可以获得holder
- // 对象,进而在绘制线程中可以通过holder对象获得Canvas对象,并在Canvas上进行绘制
- myThread = new MyThread(holder);
- }
- // 实现SurfaceHolder.Callback接口中的三个方法,都是在主线程中调用,而不是在绘制线程中调用的
- @Override
- public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height)
- {
- }
- @Override
- public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder)
- {
- // 启动线程。当这个方法调用时,说明Surface已经有效了
- myThread.setRun(true);
- myThread.start();
- }
- @Override
- public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder)
- {
- // 结束线程。当这个方法调用时,说明Surface即将要被销毁了
- myThread.setRun(false);
- }
- }
4、修改TestSurfaceViewActivity.java代码,使之如下:
- import android.app.Activity;
- import android.os.Bundle;
- public class TestSurfaceViewActivity extends Activity
- {
- @Override
- public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
- {
- super.onCreate(savedInstanceState);
- //setContentView(R.layout.main);
- setContentView(new MySurfaceView(this));
- }
- }
运行结果:
android view,surfaceview,glsurfaceview的区别:
答:SurfaceView是从View基类中派生出来的显示类,直接子类有GLSurfaceView和VideoView,可以看出GL和视频播放以及Camera摄像头一般均使用SurfaceView
SurfaceView和View最本质的区别在于,surfaceView是在一个新起的单独线程中可以重新绘制画面而View必须在UI的主线程中更新画面。
那么在UI的主线程中更新画面 可能会引发问题,比如你更新画面的时间过长,那么你的主UI线程会被你正在画的函数阻塞。那么将无法响应按键,触屏等消息。
当使用surfaceView 由于是在新的线程中更新画面所以不会阻塞你的UI主线程。但这也带来了另外一个问题,就是事件同步。比如你触屏了一下,你需要surfaceView中thread处理,一般就需要有一个event queue的设计来保存touch event,这会稍稍复杂一点,因为涉及到线程同步。
所以基于以上,根据游戏特点,一般分成两类。
1)被动更新画面的。比如棋类,这种用view就好了。因为画面的更新是依赖于 onTouch 来更新,可以直接使用 invalidate。 因为这种情况下,这一次Touch和下一次的Touch需要的时间比较长些,不会产生影响。
2)主动更新。比如一个人在一直跑动。这就需要一个单独的thread不停的重绘人的状态,避免阻塞main UI thread。所以显然view不合适,需要surfaceView来控制。