### **概述** Android系統采用一種稱為Surface的UI架構為應用程序提供用戶界面。在Android應用程序中，每一個Activity組件都關聯有一個或者若干個窗口，每一個窗口都對應有一個Surface。有了這個Surface之后，應用程序就可以在上面渲染窗口的UI。最終這些已經繪制好了的Surface都會被統一提交給Surface管理服務SurfaceFlinger進行合成，最后顯示在屏幕上面。無論是應用程序，還是SurfaceFlinger，都可以利用GPU等硬件來進行UI渲染，以便獲得更流暢的UI。在Android應用程序UI架構中，還有一個重要的服務WindowManagerService，它負責統一管理協調系統中的所有窗口，例如管理窗口的大小、位置、打開和關閉等。 這系列講Android應用程序的Surface機制，闡述Activity、Window和View的關系，以及應用程序、WindowManagerService和SurfaceFlinger協作完成UI渲染的過程。 * **Android UI架構概述** * **Android應用程序UI框架** * **WindowManagerService** * **SurfaceFlinger** * **Android多屏支持** #### **總體架構**  #### **窗口(Window)的結構** * ViewRootImpl是一個虛擬根View，用來控制窗口的渲染，以及用來與WindowManagerService、SurfaceFlinger通信 * DecorView是窗口的真正根View * ContentView描述窗口的主題風格  **Window與Activity的關系**  **Activity所對應的Window實際上是一個PhoneWindow**  **Activity/Window的上下文**  **Window的虛擬根View -- ViewRootImpl**  **窗口繪圖表面 -- Surface**  **窗口標志 -- W**  **窗口會話 -- Session**  **窗口視圖 -- View**  #### **Android應用程序UI的繪制過程**  **軟件渲染過程**  **硬件渲染過程**  **Display List是什么？** Display List是一個緩存繪制命令的Buffer **Display List的好處？** 當View的某些屬性發生改變時，只需要修改相應的Buffer中對應的屬即可，例如Alpha屬性，而無需對整個View進行重繪 #### **Android應用程序UI的繪制時機 – Without Vsync -- Jank**  #### **Android應用程序UI的繪制時機 – With VSync**  #### **Android應用程序UI的繪制時機 – With Vsync and Double Buffering**  #### **Android應用程序UI的繪制時機 – With Vsync and Triple Buffering**  #### **Android系統的VSync實現** * SurfaceFlinger內部維護有一個EventThread，用來監控顯卡的VSync事件 * Android應用程序通過注冊一個DisplayEventReceiver來接收SurfaceFlinger的VSync事件 * Android應用程序接收到重繪UI請求，通過前面注冊的DisplayEventReceiver向SurfaceFlinger請求在下一個VSync事件到來時產生一個VSync通知 * Android應用程序獲得VSync通知的時候，才會真正執行重繪UI的請求 #### **WindowManagerService** **職責** * 計算窗口大小 * 計算窗口Z軸位置 * 管理輸入法窗口 * 管理壁紙窗口 * 執行窗口切換 **屏幕的基本結構**  **計算窗口大小 – Content Region**  **計算窗口大小 – Visible Region**  **計算窗口Z軸位置 – Window Stack**  **計算窗口Z軸位置 – 計算時機 **  **計算窗口Z軸位置 – 計算公式** **Z = Base Layer + WINDOW_LAYER_MULTIPLIER(5) Base Layer = T *?TYPE_LAYER_MULTIPLIER(10000) +?TYPE_LAYER_OFFSET(1000)** **計算窗口Z軸位置 – 窗口主類型**  **計算窗口Z軸位置 – 窗口子類型**  **管理輸入法窗口**  **輸入法窗口在Window Stack的位置**  **管理壁紙窗口**  **壁紙窗口在Window Stack的位置**  **執行窗口切換**  **執行窗口切換 – Starting Window**  **執行窗口切換 – 動畫**  #### **SurfaceFlinger** **職責** * 分配圖形緩沖區 * 合成圖形緩沖區 * 管理VSync事件 **渲染流程**  **分配圖形緩沖區**  **合成圖形緩沖區**  **HWComposer實例：高通MDP4.0**  **合成圖形緩沖區 – 可見性計算**  **管理VSync事件**  #### **Android多屏支持** **從4.2開始支持多屏幕**  **屏幕類型** * Primary Display * 設備自帶的屏幕 * 由SurfaceFlinger管理 * External Display * 通過HDMI連接 * 由SurfaceFlinger監控和管理 * Virtual Display * 通過Miracast連接(基于Wifi Direct技術) * 由DisplayManagerService監控和管理 * App通過android.app.Presentation接口在指定的屏幕上創建窗口 http://developer.android.com/reference/android/app/Presentation.html