View的硬件加速绘制及绘图缓存机制

素颜马尾好姑娘i 2022-03-15 04:54 285阅读 0赞

### 硬件加速绘制： ###

与软件绘制的drawSoftware()对应的是HardwareRenderer.draw(boolean)。在创建HardwareRenderer时，已经创建了一个HardwareCanvas,这个Canvas的绘制目标是EGLSurface。然后调用根View的getDisplayList()获得一个DisplayList对象，最后将这个DisplayList通过HardwareCanvas.drawDisplayList(DisplayList)绘制HardwareCanvas绑定的EGLSurface中，再调用sEgl.eglSwapBuffer(sEglDisplayList,mEglSurface)发布绘制的内容。

那么主要的内容就在View\#getDisplayList()中了，getDisplayList()的主要内容有：

1.每个View都有一个DisplayList成员，如果没有则在该方法中创建一个。父控件的DisplayList包含子控件的DisplayList指令序列。

2.通过调用该DisplayList成员的start()方法返回一个HardwareCanvas。

3.计算滚动量mScrollX/Y,并应用到Canvas中。

4.把HardwareCanvas传给draw(Canvas)方法。

5.调用DisplayList.end()。

那么draw(Canvas)方法像软件绘制一样，也是那几个内容，且执行的代码也基本一样：

1.绘制背景

2.onDraw绘制自身内容

3.dispatchDraw(Canvas)

4.绘制scrollBar装饰

不一样的是dispatchDraw(Canvas)中遍历子控件后，把HardwareCanvas传到子控件中的draw(Canvas,ViewGroup,long)方法时，在draw(Canvas,ViewGroup,long)中硬件加速绘制时，动画产生的矩阵不是应用到Canvas，而是应用到DisplayList中，最后也是在draw(Canvas,ViewGroup,long)中调用draw(Canvas);

从代码上看，DisplayList并不会被重用，就算那个View没有invalid标志，也要重新计算和绘制。在硬件加速中，Canvas的绘制目标是DisplayList。

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### 软件绘图缓存： ###

1.无论是否使用缓存，drawSoftware()中都是调用mView.draw(Canvas)

2.绘图缓存的代码就在子控件的draw(Canvas,ViewGroup,long)中，在该方法中调用getDrawingCache(autoScale)，其中调用buildDrawingCache()

3.buildDrawingCache()中判断当前快照是否有效，有效则直接返回快照，无效或者没有则重新绘制一个。

每个启动了软件缓存机制的View都保存了一个自身的快照（包括子控件），是一个Bitmap，这个快照已经考虑了mScroll的，但是没有考虑控件动画矩阵，控件属性矩阵的，所以在使用该缓存前，先将canvas应用了控件动画矩阵，控件属性矩阵，再调用canvas.drawBitmap(cache)；

控件(控件X)绘制快照时，使用一个Canvas(不是从该控件的父控件传过来的)，把这个Canvas称作Canvas\_A,把父控件传过来的称作Canvas\_B,把自身的东西绘制到Canvas\_A上，然后把这个Canvas\_A传给子控件(控件Y)，那么子控件也是先绘制快照（如果没有的话），然后再把快照绘制到控件X\#Canvas\_A上。最后控件X把快照绘制到Canvas\_B上。

如果父控件A有三个子控件，且A为控件树的根View，子控件分别为B，C，D。如果B中调用invalidate()，那么会启动控件树重绘流程。如果该控件树采用软件绘图缓存机制，那么此时B的沿途控件都被设置了invalid，即控件A被设置了invalid标志，则A的快照无效了，B也被设置了invalid标志，B的快照也无效了，C和D的控件的快照有效，那么就要重绘控件树的根View的快照，如果A自身没有实际内容绘制，那么把BCD的快照绘制到A的快照上即可，那么 C和D的就可以直接重用了，B的快照要重新绘制。

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### 硬件缓存： ###

分析getDisplayList(DisplayList,isLayer),isLayer为false

1.判断有无缓存及缓存类型。如果缓存类型为硬件缓存，则通过getHardwareLayer()获得最新的硬件缓存。

2.在getHardwareLayer()中如果这个缓存还有效，则直接返回这个缓存。如果不存在，则通过HardwareRenderer创建一个HardwareLayer，如果无效，则重新绘制这个缓存，通过这个Layer获取一个DisplayList，调用getDisplayList(DisplayList,isLayer),其中isLayer为true，这样getDisplayList(DisplayList,isLayer)就不会使用硬件缓存去绘制DisplayList，而会调用draw(Canva)去绘制DisplayList。

3.用上一步得到的Display去刷新绘制HardwareLayer这个硬件缓存，并返回这个Layer。

4.使用这个从getHardwareLayer()返回的Layer去绘制控件的Display成员，canvas = dislayList.start() ,canvas.drawHardwareLayer(layer,0,0,mLayerPaint)

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### 使用绘图缓存： ###

1.启用缓存：View.setLayerType（）：LAYER\_TYPE\_NONE、LAYER\_TYPE\_SOFTWARE、LAYER\_TYPE\_HARDWARE

2.获取控件截图，在启用软件缓存的前提下，使用View.getDrawingCache(false)返回一个快照，类型为Bitmap。也自己创建一个Canvas,则要自己创建Bitmap，宽高为View的宽高，Canvas需要考虑mScrollX/Y,使用canvas.translateX/Y()，但是不用考虑动画矩阵。然后Canvas.setBitmap(bitmap),把Canvas传给View.draw(canvas)。

3.如果是启用的硬件缓存，则调用View.getHardWareLayer(),再调用自己调用Canvas.drawHardwareLayer(layer,0,0mPaint)

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### 绘图缓存与硬件加速中涉及到的类 ###

软件绘图缓存是一个Bitmap，硬件缓存是一个HardwareLayer，Canvas的绘制目标可以是Bitmap，DisplayList，HardwareLayer。

硬件加速绘制中，涉及到一套抽象类，如下：

**HardwareRenderer**(硬件加速图形库中间层,为创建硬件加速中所需的Hardware Canvas，DisplayList，HardwareLayer提供工厂方法)

**HardwareCanvas**(Canvas的子类，添加了硬件加速过程中特有的方法，如：drawDisplayList(), drawHardwarelayer())

**DisplayList**(一串绘制指令序列)

**HardwareLayer**(可以看作是硬件加速下的Bitmap)

在Android系统中，以上抽象类的实现为GL20Renderer，GLES20Canvas，GLES20DisplayList，GLES20HardwareLayer。即硬件加速绘制在底层是使用OpenGL ES的，而不是Skia软件图形库

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### 绘图缓存的启用原则： ###

1.控件树复杂或每次绘制的计算量很大的控件，即重量级控件。因为缓存绘制的开销可能大于重绘的计算量

2.控件内容要很少发生变化，即很少被invalidate()或被子控件沿途的invalidate标记。如果绘图缓存后，一次都没用，就没效了，那么缓存绘制的开销可能大于重绘的计算量

3.在上面的原则基础上，父控件频繁改变子控件位置(mWidth/mHeight不变，mLeft/mTop/mRight/mBottom变了)或变换（父控件的mScrollX/Y、控件动画矩阵及属性动画矩阵）时，就要启用子控件的绘图缓存。(在父控件addView()或者removeView()的时候，只要子控件其尺寸未变，缓存质量不变，重新测量布局控件树后，即使mLeft/mTop/mRight/mBottom变了，原来的缓存还是能重用的)

使用ViewGroup.setChildrenDrawingWithCache()可以使子控件启用软件绘图缓存。只是使下一级启用缓存，下下级不会因此启用缓存。

**Android中使用绘图缓存的例子：**AbListView。ListView中，滑动列表过程中，很多item都是只是位置变了，尺寸和内容都没有变化，所以使用ListView中的item，即ListView中的子控件使用绘图缓存，会提高ListView滑动时的性能。