Android 显示子系统简介

目录

1 相关概念介绍

2.关键概念的关系

2.1 Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl、Choreographer、Surface的创建和关系

2.1.1 Activity 创建:APP拥有Activity

2.1.2 Window的创建：Activity拥有Window

2.1.3 DecorView的创建：Window拥有DecorView

2.1.4 ViewRootImpl的创建：DecorView拥有ViewRootImpl

2.1.5 Surface的创建：ViewRootImpl拥有Surface

2.1.6 Choreographer的创建：ViewRootImpl拥有Choreographer

2.1.7 Activity、PhoneWindow(Window)、DecorView、ViewRootImpl和Surface之间的关系说明什么

2.2 SurfaceView

2.3 Layer的创建

3. 总结和后续分享计划

3.1 总结

3.2 分享计划

1 相关概念介绍

说到显示系统，或者我们平时做流畅性时候，常常可以碰到如下的一些关键字。本文希望通过对一些流程的简单介绍，把这些概念串联起来，看看App，system_sever(这里主要是wms),surfaceflinger之间是如何协同工作的

1. View: 视图，绘制到屏幕上的内容，如 TextView, ImageView 等。
2. Window: View 的载体，对 Window 进行添加和删除需要通过 WindowManager 来操作。Window 并不是真实存在的，View 才是 Android 中的视图呈现形式，View 不能单独存在，它必须依附在 Window 这个抽象的概念上面。
3. WindowManager: 管理系统中的 Window, 实际功能通过 Binder IPC 借由 WindowManagerService 实现。
4. Surface: 一个 Window 对应一个 Surface(当存在 SurfaceView 则例外)。Surface 内部持有一个 BufferQueueProducer 指针(在 Layer 中创建)可以生产图像缓存区用来绘图，与 App 和 SurfaceFlinger 形成一个生产者消费者模型。
5. Layer: App 请求创建 Surface 时 SurfaceFlinger 会创建 Layer 对象，它是 SurfaceFlinger 合成的基本操作单元，一个 Surface 对应一个 Layer
6. SurfaceView: 一种比TextView, imageview特殊的 View, 它不与其宿主的 Window 共享一个 Surface, 而是有自己的独立 Surface。并且它可以在一个独立的线程中绘制 UI。 SurfaceView 一般用来实现比较复杂界面显示h比较常见的就是视频。
7. Choreographer: 编舞者，用来控制当收到 VSync 信号后才开始绘制任务，周期一般是16.6\11.1\8.3ms，它作为一个节拍器在控制应用的绘制
8. SurfaceFlinger: 管理消费当前可见的 Surface，所有被渲染的可见 Surface 都被 SurfaceFlinger，通过 WindowManager 提供的信息合成，提交到屏幕的后缓冲区，等待屏幕的下一个Vsync信号到来，再显示到屏幕上。SufaceFlinger 在屏幕和上层之间起到了一个承上启下的作用。
9. HWComposer: HardWare Composer, 定义一套 HAL 层接口，芯片厂商根据硬件特点来实现这套接口。其主要工作是将 SurfaceFlinger 计算后的 Layer 显示参数合成到显示器 Buffer 上。当然 SurfaceFlinger 并非是 HWC 的唯一输入源，例如摄像头的预览输入 Buffer 可以由硬件设备直接写入，然后作为 HWC 的输入之一与 SurfaceFlinger 的输出做最后的合
10. Gralloc: 图形内存分配器，用来分配图像生产者请求的内存

2.关键概念的关系

2.1 Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl、Choreographer、Surface的创建和关系

2.1.1 Activity 创建:APP拥有Activity

点击应用图标，会通过Zygote创建一个进程，然后调用调应用的ActivityThread main，最终调用ActivityThread.handleLaunchActivity

1.handleLaunchActivity 调用performLaunchActivity创建一个Actiivty

2.performLaunchActivity调用mInstrumentation.newActivity创建Activity

3.performLaunchActivity还会创建一个进程，作为这些资源的载体

这些都是跑在ActivityThread中的，也就是应用的主线程，到这来就APP就拥有了Activity

 /*** Extended implementation of activity launch. Used when server requests a launch or relaunch.*/@Overridepublic Activity handleLaunchActivity(ActivityClientRecord r,PendingTransactionActions pendingActions, Intent customIntent) {// If we are getting ready to gc after going to the background, well// we are back active so skip it.unscheduleGcIdler();mSomeActivitiesChanged = true;if (r.profilerInfo != null) {mProfiler.setProfiler(r.profilerInfo);mProfiler.startProfiling();}// Make sure we are running with the most recent config.handleConfigurationChanged(null, null);if (localLOGV) Slog.v(TAG, "Handling launch of " + r);// Initialize before creating the activityif (!ThreadedRenderer.sRendererDisabled&& (r.activityInfo.flags & ActivityInfo.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED) != 0) {HardwareRenderer.preload();}WindowManagerGlobal.initialize();// Hint the GraphicsEnvironment that an activity is launching on the process.GraphicsEnvironment.hintActivityLaunch();//1. 调用performLaunchActivity创建一个Activityfinal Activity a = performLaunchActivity(r, customIntent);if (a != null) {r.createdConfig = new Configuration(mConfiguration);reportSizeConfigurations(r);if (!r.activity.mFinished && pendingActions != null) {pendingActions.setOldState(r.state);pendingActions.setRestoreInstanceState(true);pendingActions.setCallOnPostCreate(true);}} else {// If there was an error, for any reason, tell the activity manager to stop us.try {ActivityTaskManager.getService().finishActivity(r.token, Activity.RESULT_CANCELED, null,Activity.DONT_FINISH_TASK_WITH_ACTIVITY);} catch (RemoteException ex) {throw ex.rethrowFromSystemServer();}}return a;}/**  Core implementation of activity launch. */private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {......Activity activity = null;try {java.lang.ClassLoader cl = appContext.getClassLoader();// 2. 调用mInstrumentation.newActivit创建一个Activityactivity = mInstrumentation.newActivity(cl, component.getClassName(), r.intent);StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());r.intent.setExtrasClassLoader(cl);r.intent.prepareToEnterProcess();if (r.state != null) {r.state.setClassLoader(cl);}} catch (Exception e) {if (!mInstrumentation.onException(activity, e)) {throw new RuntimeException("Unable to instantiate activity " + component+ ": " + e.toString(), e);}}try {//3. 创建一个进程        Application app = r.packageInfo.makeApplication(false, mInstrumentation);......return activity;}               

2.1.2 Window的创建：Activity拥有Window

接着2.1.1，调用到performLaunchActivity后会创建Actvity和Application,同时还会调用

1. 调用 activity.attach通过该方法创建一个Window

2.由于Window本身是个抽象类,因此在创建的时候会创建它的具体实现类PhoneWindow

到这里Actvity拥有了自己的Window:mWindow

         /**  Core implementation of activity l

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