Android基础回顾】六:安卓显示机制Surface 、 SurfaceFlinger、Choreographer

news2025/6/7 12:41:26

在 Android 系统中,Surface 和 SurfaceFlinger 是图形渲染系统的核心组件,负责屏幕显示内容的合成与管理。它们协同工作,使各种 App 和系统界面能够高效地显示在屏幕上。

1 Surface 是什么?

Surface 是一个抽象的图形缓冲区接口,允许应用程序或系统组件将图像内容绘制进去,并最终显示在屏幕上。
我们可以把它理解为“一个可以绘图的画布”,在内部由一系列 GraphicBuffer 组成(通常是3个),用于支持双缓冲/三缓冲机制。

1.1 典型使用场景

应用界面绘制(由 SurfaceView, TextureView 或 SurfaceHolder 提供)

视频播放(如 MediaPlayer 或 ExoPlayer 会使用 Surface)

摄像头预览

游戏引擎的 OpenGL 渲染输出

1.2 工作方式

Surface 提供 Canvas 或 OpenGL 接口供应用绘制。绘制完成后通过 unlockCanvasAndPost() 或 eglSwapBuffers() 提交 buffer。

提交的 buffer 会被传递给系统的 SurfaceFlinger 进行合成显示。

2 SurfaceFlinger 是什么?

SurfaceFlinger 是 Android 系统中的 系统服务(native daemon),负责合成所有应用窗口、系统窗口、状态栏、导航栏等图层,然后交由显示驱动(HWComposer)将最终图像送到屏幕。

它运行在 system_server 之外的 native 层(C++ 实现),是 Android 图形系统的大脑。

2.1 SurfaceFlinger 会做什么?

管理所有 Layer(每个应用窗口对应一个 Layer)

合成 Layer(可以用 GPU 或 HWC:Hardware Composer)

控制 VSYNC(垂直同步信号)

最终输出帧到显示屏幕

2.2 SurfaceFlinger 工作流程是什么样的?

在这里插入图片描述

3 Surface 与 SurfaceFlinger是怎么交互的?

这里重点是BufferQueue 机制,因为Surface 和 SurfaceFlinger 之间就是通过 BufferQueue 共享 buffer 数据的。

Producer:App 侧绘制内容,生产图像数据。
Consumer:SurfaceFlinger 侧消费图像数据,合成显示。

而BufferQueue 内部包含多缓冲机制,确保数据同步和绘制不卡顿。

从生产-消费角度看,整体流程是这样的:
在这里插入图片描述

4 Choreographer

Choreographer 是 Android 提供的一个类,用于监听 VSYNC 信号,并在合适的时机调度你的绘制、布局和动画操作。

它属于 Android 中非常关键的 帧调度器,负责协调应用绘制的时机,确保每一帧的动画或 UI 绘制都和 VSYNC 同步,从而实现流畅的用户体验。

整体流程
在这里插入图片描述

Q&A

Canvas 是什么?

Canvas 是 Android 提供的一套 2D 绘图 API,它允许开发者使用 Java/Kotlin 或 native C++ 来绘制图形,如线条、文字、图片、矩形、圆等。

可以把 Canvas 理解为一个“画布”,你用画笔(Paint)在上面画图,最终会显示在屏幕上。

OpenGL 是什么?

OpenGL(Open Graphics Library) 是一个跨平台的 3D 图形绘制 API,Android 使用的是 OpenGL ES(嵌入式版本),用于实现更复杂、高性能的图形渲染,尤其是 3D 游戏和图形动画。

双缓冲/三缓冲机制是怎么样的?

显示系统绘制画面不是直接在屏幕上画,而是先画在内存中的缓冲区里,画完了再显示。这是为了避免中间画一半被用户看到(就是所谓的撕裂)。

什么是双缓冲,双缓冲 = 使用两个缓冲区来交替绘制和显示图像。

缓冲区用途
前缓冲区(Front Buffer)正在被显示器显示
后缓冲区(Back Buffer)正在被应用绘制新的一帧

具体流程是这样的:
在这里插入图片描述
而三缓冲呢?

缓冲区用途
Front Buffer正在显示
Back Buffer等待显示
Draw Buffer正在绘制

流程:
在这里插入图片描述

VSYNC 信号是什么?有什么用?

VSYNC(Vertical Synchronization)信号 是显示器在每次刷新屏幕内容时发出的一个时钟信号,用来告诉图形系统:

“我马上要开始绘制下一帧了,你现在可以把新的画面准备好。”

假设如果没有 VSYNC(非同步),GPU 正在往屏幕写入新图像时,显示器可能已经开始显示帧A的一部分内容。下一帧B又来了,结果就是“撕裂(tearing)”,屏幕上半部分显示的是上一帧,下半部分是下一帧。

有了 VSYNC(同步),系统所有绘制流程都会和显示器“节奏一致”;画面更新整齐,滚动、动画更平滑。
但如果处理慢,可能会“掉帧(frame drop)”

在这里插入图片描述
持续更新中。。。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2402904.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

敏捷开发中如何避免过度加班

在敏捷开发过程中避免过度加班,需要明确敏捷原则、合理规划迭代任务、加强团队沟通、优化流程效率、设定合理的工作负荷、注重团队士气和成员健康。明确敏捷原则,即保证可持续发展的步调,避免频繁地变更需求、过度承诺任务量。合理规划迭代任…

第1章_数据分析认知_知识点笔记

来自:数据分析自学课程-戴戴戴师兄 逐字稿:【课程4.0】第1章_分析认知_知识点笔记 【课程4.0】第1章 分析认知 知识点总结 数据分析的核心价值不是工具,而是用数据驱动业务增长。 一、数据分析的本质认知 数据分析是什么? 不是酷…

111页可编辑精品PPT | 华为业务变革框架及战略级项目管理华为变革管理华为企业变革华为的管理模式案例培训

这份文档是关于华为公司业务变革管理框架(BTMS)V2.0的详细介绍,涵盖从年度规划到项目执行的全流程管理。BTMS框架通过变革战略规划、年度规划流程、解决方案开发(PMOP流程)、运作管理流程等多个模块,系统地…

html文字红色粗体,闪烁渐变动画效果

1. 代码 <!DOCTYPE html> <html lang"zh"> <head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"widthdevice-width, initial-scale1.0"><title>红色粗体闪烁文字表格</title><s…

Linux文件系统详解:从入门到精通

无论是开发高性能应用还是进行系统级编程&#xff0c;文件系统都是我们必须掌握的基础知识。今天&#xff0c;我将带大家深入浅出地了解Linux文件系统的核心概念和工作原理。 一、Linux文件系统概述 Linux文件系统是操作系统中负责管理持久存储设备上数据的子系统。它不仅仅是…

Electron Fiddle使用笔记

文章目录 下载界面示意图保存和打开项目save 和 save as forge project 其他文档打包报错 RequestError: read ECONNRESET 想要打包前端程序&#xff0c;奈何本地环境总是报错&#xff0c;意外发现可以通过electron fiddle直接调试代码。 下载 百度网盘地址&#xff1a; 首次…

企业培训学习考试系统源码 ThinkPHP框架+Uniapp支持多终端适配部署

在数字化转型浪潮下&#xff0c;企业对高效培训与精准考核的需求日益迫切。一套功能完备、多终端适配且易于定制的培训学习考试系统&#xff0c;成为企业提升员工能力、检验培训成果的关键工具。本文给大家分享一款基于 ThinkPHP 框架与 Uniapp 开发的企业培训学习考试系统&…

SpringBoot手动实现流式输出方案整理以及SSE规范输出详解

背景&#xff1a; 最近做流式输出时&#xff0c;一直使用python实现的&#xff0c;应需求方的要求&#xff0c;需要通过java应用做一次封装并在java侧完成系统鉴权、模型鉴权等功能后才能真正去调用智能体应用&#xff0c;基于此调研java实现流式输出的几种方式&#xff0c;并…

深入解析I²C总线接口:从基础到应用

IC总线概述与基本概念 一句话概述&#xff1a;本章节将介绍IC总线的历史、定义及其在嵌入式系统中的作用&#xff0c;帮助读者建立对IC的基本理解。 IC&#xff08;Inter-Integrated Circuit&#xff09;总线是一种广泛应用于嵌入式系统中的串行通信协议&#xff0c;最初由飞利…

Sklearn 机器学习 缺失值处理 检测数据每列的缺失值

💖亲爱的技术爱好者们,热烈欢迎来到 Kant2048 的博客!我是 Thomas Kant,很开心能在代码与灵感交织的数字世界里和大家相遇~💖 ✨ 在这个技术浪潮奔涌的时代,我们既是探索者,也是分享者。我始终相信,每一行代码都是通往创新的钥匙,而分享则能让这把钥匙照亮更多人的…

STL解析——list的使用

目录 1.简介 2.构造函数 3.迭代器 3.1封装 3.2迭代器分类 4.排序性能 4.1链式与数组 4.2缓存读取 1.简介 STL容器中提供的list容器也是一种顺序容器&#xff0c;底层实现方式是带头双向链表&#xff0c;这种实现方式能比单链表更高效的访问数据。 下面围绕部分重要接口…

MQTTX连接阿里云的物联网配置

本文的目标是通过MQTTX的客户端&#xff0c;连接到阿里云的物联网的平台&#xff0c;发送温度信息&#xff0c;在阿里云的平台中显示出来。阿里云免费注册&#xff0c;免费有一个MQTT的服务器。有数量限制&#xff0c;但是对于测试来讲&#xff0c;已经足够。 1、注册阿里云的物…

20250606-C#知识:匿名函数、Lambda表达式与闭包

C#知识&#xff1a;匿名方法、Lambda表达式与闭包 闭包乍一听感觉很复杂&#xff0c;其实一点也不简单 1、匿名方法 没有方法名的方法一般用于委托和事件 Func<int, int, int> myAction delegate(int a, int b) { return a b; }; Console.WriteLine( myAction(1, 2)…

衡量嵌入向量的相似性的方法

衡量嵌入向量的相似性的方法 一、常见相似性计算方法对比 方法核心原理公式优点缺点适用场景余弦相似度计算向量夹角的余弦值,衡量方向相似性,与向量长度无关。$\text{cos}\theta = \frac{\mathbf{a} \cdot \mathbf{b}}{\mathbf{a}\mathbf{b}欧氏距离计算向量空间中的直线距离…

API是什么意思?如何实现开放API?

目录 一、API 是什么 &#xff08;一&#xff09;API 的定义 &#xff08;二&#xff09;API 的作用 二、API 的类型 &#xff08;一&#xff09;Web API 1. RESTful API 2. SOAP API &#xff08;二&#xff09;操作系统 API &#xff08;三&#xff09;数据库 API …

Python训练第四十六天

DAY 46 通道注意力(SE注意力) 知识点回顾&#xff1a; 不同CNN层的特征图&#xff1a;不同通道的特征图什么是注意力&#xff1a;注意力家族&#xff0c;类似于动物园&#xff0c;都是不同的模块&#xff0c;好不好试了才知道。通道注意力&#xff1a;模型的定义和插入的位置通…

第2天:认识LSTM

&#x1f368; 本文为&#x1f517;365天深度学习训练营 中的学习记录博客&#x1f356; 原作者&#xff1a;K同学啊 目标 具体实现 &#xff08;一&#xff09;环境 语言环境&#xff1a;Python 3.10 编 译 器: PyCharm 框 架: pytorch &#xff08;二&#xff09;具体步骤…

自动化提示生成框架(AutoPrompt)

自动化提示生成框架(AutoPrompt) 一、核心创新点 自动化提示生成框架(AutoPrompt) 创新本质:提出基于梯度引导搜索的自动化提示生成方法,替代人工设计模板的传统模式。技术路径: 将提示视为可训练的离散token序列,通过优化提示向量(prompt embedding)搜索语义空间。利…

中国首套1公里高分辨率大气湿度指数数据集(2003~2020)

时间分辨率&#xff1a;月空间分辨率&#xff1a;100m - 1km共享方式&#xff1a;开放获取数据大小&#xff1a;34.79 GB数据时间范围&#xff1a;2003-01-01 — 2020-12-31元数据更新时间&#xff1a;2023-07-26 数据集摘要 中国首套1公里高分辨率大气湿度指数数据集&#xf…

计算机视觉顶刊《International Journal of Computer Vision》2025年5月前沿热点可视化分析

追踪计算机视觉领域的前沿热点是把握技术发展方向、推动创新落地的关键&#xff0c;分析这些热点&#xff0c;不仅能洞察技术趋势&#xff0c;更能为科研选题和工程实践提供重要参考。本文对计算机视觉顶刊《International Journal of Computer Vision》2025年5月前沿热点进行了…