android触屏事件-不同视角下的Android上屏

在电影《金刚川》中，导演使用了一种特殊的拍摄手法---对同一时间维度上的事情进行不同视角的重复播放。虽然有拼凑时长的嫌疑，但实际上，这一手法在艺术体系中有名有据，叫做「复调叙事」。

看似是重复，实则是力度更深的铭记，希望观众们不要忘记惨烈的过去。

在这篇文章中介绍了 View显示到屏幕上所经历的流程。这篇文章通过「复调叙事」这一手法android触屏事件，就从不同的视角分别看一下这一流程的细节，从而加深对 View 渲染、刷新的理解。

主要分从3个不同视角分分析：源码、线程、组件

源码

负责接收Vsync信号，调用方法，从此开始绘制一帧的操作。代码如下：

void doFrame(long frameTimeNanos, int frame) {
    ...
    try {
        Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "Choreographer#doFrame");
        AnimationUtils.lockAnimationClock(frameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);

        mFrameInfo.markInputHandlingStart();
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_INPUT, frameTimeNanos);

        mFrameInfo.markAnimationsStart();
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, frameTimeNanos);
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_INSETS_ANIMATION, frameTimeNanos);

        mFrameInfo.markPerformTraversalsStart();
        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, frameTimeNanos);

        doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_COMMIT, frameTimeNanos);
    } finally {
        AnimationUtils.unlockAnimationClock();
        Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_VIEW);
    }
    ...
}

上述红色字体就会执行中的操作。

在中执行、、draw操作，如下：

void doTraversal() {
     ...
     // 执行具体的绘制任务
     performTraversals();
     ...
}

private void performTraversals() {
     ...
     windowSizeMayChange |= measureHierarchy(...);
     ...
     if (mFirst...) {
         relayoutResult = relayoutWindow(params, viewVisibility, insetsPending);
     }
     ...
     performLayout(lp, mWidth, mHeight);
     ...
     performDraw();
     ...
}

需要注意的是在方法中并没有直接调用View的draw方法，而是调用了一个对象的draw方法，如下：

private void performDraw() {
     ...
     boolean canUseAsync = draw(fullRedrawNeeded);
     ...
}

private boolean draw(boolean fullRedrawNeeded) {
    ...
    mAttachInfo.mThreadedRenderer.draw(mView, mAttachInfo, this);
    ...
}

在的draw方法内部才会去真正的递归遍历View，调用View中、等各种方法，最终构建树。

这一操作就是在draw方法中的t方法中完成，如下：

/*frameworks/base/core/java/android/view/ThreadedRenderer.java*/
void draw(View view, AttachInfo attachInfo, DrawCallbacks callbacks) {
    ...
    updateRootDisplayList(view, callbacks);
    ...
    int syncResult = syncAndDrawFrame(choreographer.mFrameInfo);
    ...
}

其实这些被构建操作，实质上都是对渲染命令的封装，后续将这些指令同步给GPU之后，就可以直接进行渲染操作了。

/*frameworks/base/core/java/android/view/ThreadedRenderer.java*/
private void updateRootDisplayList(View view, DrawCallbacks callbacks) {
    // 递归子View的updateDisplayListIfDirty实现构建DisplayListOp
    updateViewTreeDisplayList(view);
    ...
}

private void updateViewTreeDisplayList(View view) {
    ...
    // 从DecorView根节点出发，开始递归调用每个View树节点的updateDisplayListIfDirty函数
    view.updateDisplayListIfDirty();
    ...
}

也是个二道贩子，只是起个中间过渡作用，最终还是调用View的irty()方法。

View

代码执行到了最核心也是最本质的阶段，一个View最终是显示什么内容，终究是由View自身来决定的。

/*frameworks/base/core/java/android/view/View.java*/
public RenderNode updateDisplayListIfDirty() {
     ...
     // 1.利用`View`对象构造时创建的`RenderNode`获取一个`SkiaRecordingCanvas`“画布”；
     final RecordingCanvas canvas = renderNode.beginRecording(width, height);
     try {
         ...
         if ((mPrivateFlags & PFLAG_SKIP_DRAW) == PFLAG_SKIP_DRAW) {
              // 如果仅仅是ViewGroup，并且自身不用绘制，直接递归子View
              dispatchDraw(canvas);
              ...
         } else {
              // 2.利用SkiaRecordingCanvas，在每个子View控件的onDraw绘制函数中调用drawLine、drawRect等绘制操作时，创建对应的DisplayListOp绘制命令，并缓存记录到其内部的SkiaDisplayList持有的DisplayListData中；
              draw(canvas);
         }
     } finally {
         // 3.将包含有`DisplayListOp`绘制命令缓存的`SkiaDisplayList`对象设置填充到`RenderNode`中；
         renderNode.endRecording();
         ...
     }
     ...
}

public void draw(Canvas canvas) {
    ...
    // draw the content(View自己实现的onDraw绘制，由应用开发者自己实现)
    onDraw(canvas);
    ...
    // draw the children
    dispatchDraw(canvas);
    ...
}

View绘制结束后，代码重新回到的draw方法中，调用方法，将之前构建的View命令树同步到线程中交给GPU进行渲染、上帧了。

在中使用 API调用GPU进行渲染后，将数据同步到进程，接收到消息之后，进行数据合成操作，如下：

/*frameworks/native/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp*/
void SurfaceFlinger::onMessageRefresh() {
    ATRACE_CALL();
    ......
    mCompositionEngine->present(refreshArgs);
    ......
｝

/*frameworks/native/services/surfaceflinger/CompositionEngine/src/CompositionEngine.cpp*/
void CompositionEngine::present(CompositionRefreshArgs& args) {
    ATRACE_CALL();
    ......
    for (const auto& output : args.outputs) {
        output->present(args);
    }
    ......
}

/*frameworks/native/services/surfaceflinger/CompositionEngine/src/Output.cpp*/
void Output::present(const compositionengine::CompositionRefreshArgs& refreshArgs) {
    ATRACE_CALL();
    ......
    updateAndWriteCompositionState(refreshArgs);//告知HWC service有哪些layer要参与合成
    ......
    beginFrame();
    prepareFrame();
    ......
    finishFrame(refreshArgs);
    postFramebuffer();//这里会调用到HWC service的接口去present display合成画面
}

void Output::postFramebuffer() {
    ......
    auto frame = presentAndGetFrameFences();
    ......
}

/*frameworks/native/services/surfaceflinger/displayhardware/HWComposer.cpp*/
status_t HWComposer::presentAndGetReleaseFences(DisplayId displayId) {
    ATRACE_CALL();
    ......
    auto error = hwcDisplay->present(&displayData.lastPresentFence);//送去HWC service合成
    ......
    std::unordered_map<HWC2::Layer*, sp> releaseFences;
    error = hwcDisplay->getReleaseFences(&releaseFences);
    RETURN_IF_HWC_ERROR_FOR("getReleaseFences", error, displayId, UNKNOWN_ERROR);

    displayData.releaseFences = std::move(releaseFences);//获取releaseFence, 以便通知到各个Slot, buffer被release后会通过dequeueBuffer给到应用，应用在绘图前会等待releaseFence
    ......
}