Android 图形系统之三:SurfaceControl
在 Android 系统中,SurfaceControl
是一个关键的类,用于管理应用窗口和屏幕上的显示内容。它与 SurfaceFlinger 紧密交互,通过 BufferQueue 提供高效的图形缓冲区管理能力。SurfaceControl
是 Android 的显示架构中不可或缺的部分,主要作用包括:
- 创建和控制显示表面 (Surface):
应用可以通过它创建和管理显示内容的基础表面。 - 管理子层级关系 (Layer Hierarchy):
用于定义表面之间的层级关系(父子关系)。 - 动画和变换 (Transformations):
提供旋转、缩放、平移等操作以控制表面的位置和形状。 - 直接和 SurfaceFlinger 交互:
通过Binder
调用与系统的 SurfaceFlinger 服务通信。
以下将结合源码,从关键方法、实现机制以及它在图形渲染系统中的角色等方面详细解析。
图片参考自Android的UI显示原理之Surface的创建
SurfaceControl 的关键方法
1. 创建 SurfaceControl 对象
- Java 层接口:
SurfaceControl.Builder builder = new SurfaceControl.Builder();
SurfaceControl surfaceControl = builder.setName("MySurface").setBufferSize(1080, 1920).build();
- 关键代码:
SurfaceControl 的构造函数通过 JNI 与底层 native 层的android::SurfaceComposerClient
交互。
sp SurfaceComposerClient::createSurface(const String8& name, uint32_t width, uint32_t height, PixelFormat format, uint32_t flags) {// 向 SurfaceFlinger 请求创建 SurfaceControlreturn SurfaceFlinger::createSurface(name, width, height, format, flags);
}
2. 绑定到 Surface
- SurfaceControl 创建的表面可以与 Surface 绑定,用于绘制图形内容。
Surface surface = new Surface(surfaceControl);
Canvas canvas = surface.lockCanvas(null);
canvas.drawColor(Color.RED);
surface.unlockCanvasAndPost(canvas);
3. 更新 Surface 属性
通过事务 (SurfaceControl.Transaction
) 修改表面参数。
SurfaceControl.Transaction transaction = new SurfaceControl.Transaction();
transaction.setPosition(surfaceControl, 100, 200);
transaction.setLayer(surfaceControl, 5);
transaction.apply();
- 对应 native 层:
setPosition 等操作最终会通过 android::Transaction 被序列化,并传递给 SurfaceFlinger。
底层实现解析
1. SurfaceControl 的核心数据结构
在 native 层,SurfaceControl
是 sp<SurfaceControl>
类型的一个智能指针,主要管理一个 Layer(层)的生命周期。
class SurfaceControl {sp mHandle; // SurfaceFlinger 服务的句柄sp mProducer; // 对应 BufferQueue 的生产者端
};
- mHandle:是通过 Binder 与 SurfaceFlinger 通信的关键。
- mProducer:对应图形缓冲区生产者,与 BufferQueue 相连。
2. Layer 和 SurfaceFlinger 的交互
每个 SurfaceControl
对应一个 Layer,所有 Layer 在 SurfaceFlinger 中维护。
status_t SurfaceFlinger::createLayer(const sp& client, const String8& name,uint32_t w, uint32_t h, uint32_t flags,sp* handle,sp* gbp) {// 创建 Layer 并初始化 BufferQueuesp layer = new Layer(...);*handle = layer->getHandle();*gbp = layer->getBufferQueue();
}
3. 事务提交
SurfaceControl.Transaction
在 native 层通过 android::Transaction
表示。
status_t SurfaceFlinger::setTransactionState(const Vector& state, const Vector& displays, uint32_t flags) {// 解析事务操作并更新 Layer 树for (const ComposerState& composerState : state) {applyState(composerState);}
}
SurfaceFlinger 将事务中的操作应用到 Layer 树,并在下一帧提交渲染。
SurfaceControl 的使用场景
- 应用窗口渲染:
SurfaceControl
是 Android View 系统渲染机制的核心,WindowManager
通过它管理窗口。 - 硬件加速和视频播放:
视频播放器如 ExoPlayer,使用 SurfaceControl 提供的 Surface 绘制视频帧。 - 多窗口和手势导航:
Android 的多窗口模式,以及系统手势的动画都依赖于它。
SurfaceControl 的性能优势
- 高效缓冲区管理:
通过BufferQueue
提供生产者和消费者分离的模型,支持异步渲染和显示。 - 分层架构:
Layer 树的分层设计支持复杂的动画效果和变换。 - GPU 和硬件优化:
SurfaceFlinger 直接调用 OpenGL 或 Vulkan,实现硬件加速。
总结
SurfaceControl
是 Android 图形渲染体系的核心部分,其设计贯穿从应用层到硬件层的每一个细节。它抽象了图形缓冲区管理和 Layer 树操作,通过 SurfaceFlinger 实现高效的图形显示管理。通过理解 SurfaceControl
的源码和底层架构,可以深入掌握 Android 图形系统的工作原理,有助于优化 UI 性能和开发复杂动画效果。
相关文章:

Android 图形系统之三:SurfaceControl
在 Android 系统中,SurfaceControl 是一个关键的类,用于管理应用窗口和屏幕上的显示内容。它与 SurfaceFlinger 紧密交互,通过 BufferQueue 提供高效的图形缓冲区管理能力。SurfaceControl 是 Android 的显示架构中不可或缺的部分,…...

Laravel8.5+微信小程序实现京东商城秒杀方案
一、商品秒杀涉及的知识点 鉴权策略封装掊口访问频次限制小程序设计页面防抖接口调用订单创建事务使用超卖防御 二、订单库存系统方案(3种) 下单减库存 优点是库存和订单的强一致性,商品不会卖超,但是可能导致恶意下单ÿ…...

Makefile 入门指南:构建自动化编译流程
个人主页:chian-ocean 文章专栏 前言 make 和 Makefile 是编译和构建软件项目时非常常用的工具和文件,它们通常配合使用来自动化项目的编译过程。 make 定义:make 是一个构建自动化工具,用于根据项目文件的依赖关系自动完成编译…...
C#热更原理与HybridCLR
一、Mono的诞生 在Mono之前,C#虽然很好,但是只在windows家族平台上使用,就这点C#与Java就无法比。于是微软公司向ECMA申请将C#作为一种标准。在2001年12月,ECMA发布了ECMA-334 C#语言规范。C#在2003年成为一个ISO标准(ISO/IEC 23270)。意味着只要你遵守CLI(Common Lang…...

里氏替换原则:Java面向对象设计的基石
在面向对象编程(OOP)中,继承是一个强大的工具,它允许我们创建新的类(子类)来复用和扩展现有类(父类)的功能。然而,继承也带来了复杂性,特别是在确保子类能够正…...

恒创科技:服务器操作系统和客户端操作系统之间的区别
客户端操作系统和服务器操作系统是两种不同的操作系统,旨在满足计算机网络环境中的特定目的。虽然每种类型的操作系统在基本功能方面都有一些相似之处,但它们针对不同的用例进行了优化,并具有针对其特定角色量身定制的特定功能。 什么是服务器…...

做异端中的异端 -- Emacs裸奔之路4: 你不需要IDE
确切地说,你不需要在IDE里面编写或者阅读代码。 IDE用于Render资源文件比较合适,但处理文本,并不划算。 这的文本文件,包括源代码,配置文件,文档等非二进制文件。 先说说IDE带的便利: 函数或者变量的自动…...

Unity3d C# 摄像头检测敌方单位(目标层级)并在画面中标注(含源码)
前言 需要实现的功能是通过一个专门的检测摄像头将出现在摄像头画面内的敌方单位检测出来,并通过框选的UI框在画面中标记出来。检测摄像头支持自动检测和手动控制检测,同时需要实现锁定模式,检测到一个敌方单位直接锁定到对象上等功能。 效…...
js 16进制加密
function hexEncode(str) { let hexEncodedStr ‘’; for (let i 0; i < str.length; i) { let charCode str.charCodeAt(i); let hexCode charCode.toString(16).padStart(2, ‘0’); hexEncodedStr ‘\x’ hexCode; } return hexEncodedStr; } // 示例用法 let ori…...

性能测试之压测
1、首先需要提前准备好需要压测的接口地址及对应的接口参数 写好对应的压测接口及对应参数脚本 2、添加线程组(根据对应的需求提供的QPS及需要压测的数量如有) 如:40个线程,循环次数为永远(或者根据自身情况设置循…...
CentOS修改yum.repos.d源,避免“Could not resolve host: mirrorlist.centos.org”错误
1、问题现象 由于CentOS停止维护,mirrorlist.centos.org网站也关闭不可访问。导致CentOS默认配置的yum.repos.d源也不可用,所以执行yum命令会报“Could not resolve host: mirrorlist.centos.org”错误。具体如下: Could not retrieve mirror…...
Python 三目运算实战详解
Python 的三目运算符(也称为条件表达式)是一种简洁的方式来执行基于条件的赋值或返回值。它的语法类似于其他编程语言中的三元运算符,但有一些细微的不同。在 Python 中,三目运算符的语法如下: value_if_true if cond…...
JVM 性能调优 -- CMS 垃圾回收器 GC 日志分析【Full GC】
前言: 上一篇我们分析了 Minor GC 的发生过程,因为 GC 日志没有按我们预估的思路进行打印,其中打印了 CMS 垃圾回收器的部分日志,本篇我们就来分析一下 CMS 垃圾收集日志。 JVM 系列文章传送门 初识 JVM(Java 虚拟机…...

PS的学习
背景差色较大,就魔棒 魔棒的连续就是倒水点的跨越问题 魔棒的容差的选择就有点看经验了,看颜色的统一程度选择 Ctrl D 取消当前所有的选区 至于快速选择工具,和对象选择工具也差不多,只不过控制范围变成了一块一块的&#x…...
数据集搜集器(百科)008
对数据集搜集器(百科)007进行一下改进: 错误处理:增加更多的错误处理,比如网络请求超时、解析错误等。 用户界面:增加一些提示信息,让用户更清楚当前的操作状态。 多线程处理:确保多…...
Java学习,反射
Java反射是Java编程语言的一个重要特性,它允许程序在运行时查看任意对象所属的类,获取类的内部信息(包括构造器、字段和方法等),并能动态地调用对象的方法或构造器。 反射概念 反射(Reflection)…...

数据结构 (18)数的定义与基本术语
前言 数据结构是计算机科学中的一个核心概念,它描述了数据元素之间的关系以及这些元素在计算机中的存储方式。 一、数的定义 在计算机科学中,“数”通常指的是树形数据结构,它是一种非线性的数据结构,由节点(或称为元素…...

Flink的双流join理解
如何保证Flink双流Join准确性和及时性、除了窗口join还存在哪些实现方式、究竟如何回答才能完全打动面试官呢。。你将在文中找到答案。 1 引子 1.1 数据库SQL中的JOIN 我们先来看看数据库SQL中的JOIN操作。如下所示的订单查询SQL,通过将订单表的id和订单详情表ord…...

《使用Python进行数据挖掘:理论、应用与案例研究》
嘿,今天我要给你们介绍一本使用Python进行数据挖掘的好书。这本书是由吴迪博士撰写的,他是雷曼学院商学院的助理教授,也是数据科学的实战派。 在这个时代,数据多得让人眼花缭乱,要从中找出有用的信息,那可不…...
Go语言技巧:快速统一字符串中的换行符,解决跨平台问题
统一字符串中的 Windows \r\n 换行符 — Go语言实现 在编程中,尤其是处理跨平台的文本数据时,换行符的处理是一个常见的问题。Windows 系统使用 \r\n 作为换行符,而 Unix-like 系统(如 Linux 和 macOS)使用 \n。在 Go…...

盘古信息PCB行业解决方案:以全域场景重构,激活智造新未来
一、破局:PCB行业的时代之问 在数字经济蓬勃发展的浪潮中,PCB(印制电路板)作为 “电子产品之母”,其重要性愈发凸显。随着 5G、人工智能等新兴技术的加速渗透,PCB行业面临着前所未有的挑战与机遇。产品迭代…...
WEB3全栈开发——面试专业技能点P2智能合约开发(Solidity)
一、Solidity合约开发 下面是 Solidity 合约开发 的概念、代码示例及讲解,适合用作学习或写简历项目背景说明。 🧠 一、概念简介:Solidity 合约开发 Solidity 是一种专门为 以太坊(Ethereum)平台编写智能合约的高级编…...

k8s业务程序联调工具-KtConnect
概述 原理 工具作用是建立了一个从本地到集群的单向VPN,根据VPN原理,打通两个内网必然需要借助一个公共中继节点,ktconnect工具巧妙的利用k8s原生的portforward能力,简化了建立连接的过程,apiserver间接起到了中继节…...
Caliper 配置文件解析:config.yaml
Caliper 是一个区块链性能基准测试工具,用于评估不同区块链平台的性能。下面我将详细解释你提供的 fisco-bcos.json 文件结构,并说明它与 config.yaml 文件的关系。 fisco-bcos.json 文件解析 这个文件是针对 FISCO-BCOS 区块链网络的 Caliper 配置文件,主要包含以下几个部…...
Android Bitmap治理全解析:从加载优化到泄漏防控的全生命周期管理
引言 Bitmap(位图)是Android应用内存占用的“头号杀手”。一张1080P(1920x1080)的图片以ARGB_8888格式加载时,内存占用高达8MB(192010804字节)。据统计,超过60%的应用OOM崩溃与Bitm…...

selenium学习实战【Python爬虫】
selenium学习实战【Python爬虫】 文章目录 selenium学习实战【Python爬虫】一、声明二、学习目标三、安装依赖3.1 安装selenium库3.2 安装浏览器驱动3.2.1 查看Edge版本3.2.2 驱动安装 四、代码讲解4.1 配置浏览器4.2 加载更多4.3 寻找内容4.4 完整代码 五、报告文件爬取5.1 提…...
Java线上CPU飙高问题排查全指南
一、引言 在Java应用的线上运行环境中,CPU飙高是一个常见且棘手的性能问题。当系统出现CPU飙高时,通常会导致应用响应缓慢,甚至服务不可用,严重影响用户体验和业务运行。因此,掌握一套科学有效的CPU飙高问题排查方法&…...

【7色560页】职场可视化逻辑图高级数据分析PPT模版
7种色调职场工作汇报PPT,橙蓝、黑红、红蓝、蓝橙灰、浅蓝、浅绿、深蓝七种色调模版 【7色560页】职场可视化逻辑图高级数据分析PPT模版:职场可视化逻辑图分析PPT模版https://pan.quark.cn/s/78aeabbd92d1...

初探Service服务发现机制
1.Service简介 Service是将运行在一组Pod上的应用程序发布为网络服务的抽象方法。 主要功能:服务发现和负载均衡。 Service类型的包括ClusterIP类型、NodePort类型、LoadBalancer类型、ExternalName类型 2.Endpoints简介 Endpoints是一种Kubernetes资源…...

JVM 内存结构 详解
内存结构 运行时数据区: Java虚拟机在运行Java程序过程中管理的内存区域。 程序计数器: 线程私有,程序控制流的指示器,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器完成。 每个线程都有一个程序计数…...