05.Android程序UI框架

目录介绍

• 01.应用程序UI架构
  • 1.1 程序UI框架介绍
  • 1.2 程序UI总体框架
• 02.窗口(Window)的结构
  • 2.1 Window结构介绍
  • 2.2 Activity与上下文
  • 2.3 Window虚拟根View
  • 2.4 窗口绘图表面
  • 2.5 窗口会话Session
• 03.UI的绘制过程
  • 3.1 UI的绘制流程
  • 3.2 软件渲染过程
  • 3.3 硬件渲染过程
• 04.UI的绘制时机
  • 4.1 UI的绘制时机
  • 4.2 系统的VSync实现

01.应用程序UI架构

1.1 程序UI框架介绍

• Android系统采用一种称为Surface的UI架构为应用程序提供用户界面。
  • 在Android应用程序中，每一个Activity组件都关联有一个或者若干个窗口，每一个窗口都对应有一个Surface。有了这个Surface之后，应用程序就可以在上面渲染窗口的UI。
  • 最终这些已经绘制好了的Surface都会被统一提交给Surface管理服务SurfaceFlinger进行合成，最后显示在屏幕上面。
• WindowManagerService服务
  • 在Android应用程序UI架构中，还有一个重要的服务WindowManagerService，它负责统一管理协调系统中的所有窗口，例如管理窗口的大小、位置、打开和关闭等。

1.2 程序UI总体框架

• 程序UI总体框架如下所示
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02.窗口(Window)的结构

2.1 Window结构介绍

• Window结构如下所示
  • ViewRootImpl是一个虚拟根View，用来控制窗口的渲染，以及用来与WindowManagerService、SurfaceFlinger通信
  • DecorView是窗口的真正根View
  • ContentView描述窗口的主题风格
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2.2 Activity与上下文

• Activity/Window的上下文
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2.3 Window虚拟根View

• Window的虚拟根View -- ViewRootImpl
  • ViewRootImpl是在WindowManagerGlobal.addView()时创建的
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2.4 窗口绘图表面

• 窗口绘图表面 -- Surface
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2.5 窗口会话Session

• 窗口会话Session
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03.UI的绘制过程

3.1 UI的绘制流程

• UI绘制流程
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3.2 软件渲染过程

• 软件渲染过程
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3.3 硬件渲染过程

• 硬件渲染过程
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04.UI的绘制时机

4.1 UI的绘制时机

• Android应用程序UI的绘制时机 – Without Vsync -- Jank
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• Android应用程序UI的绘制时机 – With VSync
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• Android应用程序UI的绘制时机 – With Vsync and Double Buffering
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• Android应用程序UI的绘制时机 – With Vsync and Triple Buffering
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4.2 系统的VSync实现

• SurfaceFlinger内部维护有一个EventThread，用来监控显卡的VSync事件
• Android应用程序通过注册一个DisplayEventReceiver来接收SurfaceFlinger的VSync事件
• Android应用程序接收到重绘UI请求，通过前面注册的DisplayEventReceiver向SurfaceFlinger请求在下一个VSync事件到来时产生一个VSync通知
• Android应用程序获得VSync通知的时候，才会真正执行重绘UI的请求