Android经典实战之SurfaceView原理和实践

news2024/11/14 14:48:56

本文首发于公众号“AntDream”，欢迎微信搜索“AntDream”或扫描文章底部二维码关注，和我一起每天进步一点点

SurfaceView 是一个非常强大但也相对复杂的 UI 组件，特别适用于对性能要求较高的绘制任务，如视频播放、游戏等。

1. SurfaceView 原理

SurfaceView 是一种特殊的 View，它提供了一个独立的绘制表面。与普通的 View 不同，它把绘制内容和图层的生成放在一个独立的 Surface 上。SurfaceView 的主要特点是：

提供一个独立的 Surface，避免与主 UI 线程的冲突。
通过独立的 Surface，可以在独立的线程进行绘制，极大地提高了绘制的效率和性能。

2. Surface 类

Surface 是一个图形接口，用于在不同的线程间传递图形缓冲区。Surface 类常与 SurfaceView、SurfaceHolder 以及 SurfaceTexture 一起使用。

Surface：代表一个基础的绘图表面。
SurfaceHolder：用于访问和控制 SurfaceView 的 Surface。
SurfaceTexture：用于管理基于 GPU 的纹理绘制。

3. SurfaceView 与 View 树的关系

SurfaceView 在布局上存在于 View 树中，但其内容实际上是在独立的 Surface 上进行绘制的。这使得它与普通的 View 有很大的不同：

普通 View 的绘制一般是在 UI 线程上进行的，而 SurfaceView 的绘制可以在独立的线程上进行。
SurfaceView 在渲染时，实际的绘制表面位于自己的独立层上，这层与 View 树的其他部分是分离的。
SurfaceView 可能会出现与其他 View 层次关系相关的问题，如SurfaceView 总是出现在所有 View 的最上方。

4. SurfaceView 使用举例

下面是一个简单的使用 SurfaceView 绘制一个移动矩形的例子，使用 Kotlin 代码展示：

import android.content.Context
import android.graphics.Canvas
import android.graphics.Color
import android.graphics.Paint
import android.util.AttributeSet
import android.view.SurfaceHolder
import android.view.SurfaceView

class CustomSurfaceView(context: Context, attrs: AttributeSet? = null) : SurfaceView(context, attrs), SurfaceHolder.Callback {

    private var drawingThread: Thread? = null
    private var isRunning = false
    private val paint = Paint().apply {
        color = Color.RED
        style = Paint.Style.FILL
    }
    private var positionX = 0
    private val speedX = 5

    init {
        holder.addCallback(this)
    }

    override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder) {
        isRunning = true
        drawingThread = Thread {
            while (isRunning) {
                val canvas: Canvas? = holder.lockCanvas()
                if (canvas != null) {
                    synchronized(holder) {
                        drawSomething(canvas)
                    }
                    holder.unlockCanvasAndPost(canvas)
                }
            }
        }
        drawingThread?.start()
    }

    private fun drawSomething(canvas: Canvas) {
        canvas.drawColor(Color.WHITE)
        canvas.drawRect(positionX.toFloat(), 100f, (positionX + 100).toFloat(), 200f, paint)
        positionX += speedX
        if (positionX > width) positionX = 0
    }

    override fun surfaceChanged(holder: SurfaceHolder, format: Int, width: Int, height: Int) {
        // Handle surface changes if needed
    }

    override fun surfaceDestroyed(holder: SurfaceHolder) {
        isRunning = false
        drawingThread?.join()
    }
}