Android Framework学习之屏幕刷新机制

说说Android的UI刷新机制

应用申请buffer --> 系统服务返回buffer --> 应用绘制后提交buffer --> 系统服务将这个buffer写到屏幕的缓冲区 --> 屏幕会以一定的帧率刷新,刷新时读取这个缓冲区的图像数据,显示出来。如果这个缓冲区没有新的数据的话,就一直用老的数据。

如果屏幕只有一个缓冲区的话,屏幕会显示一部分第一帧的画面,一部分第二帧的画面。

交换缓冲区

vsync信号是屏幕控制,绘制是一样控制

第二帧并没有耗时操作,只是开始绘制太晚了,

vsync信号来时,一方面屏幕读取缓冲区数刷新界面,一方面一样开始绘制下一帧图像数据

Choreographer作用:向Choreographer发送一个消息,这个消息会在下一个vsync信号来时触发,即真正的重绘。所以UI的绘制节奏完全由Choreographer控制

requestLayout(): 主要是用来发起UI重绘

SyncBarrier:屏障

postSyncbarrier(); 将屏幕插入消息队列后,屏障后面的普通消息就不能处理了,等到屏障移除了才能被处理,但是屏障对异步消息是没有影响的(紧急消息,需要马上处理)

mChoreographer.postCallback: 往Choreographer丢了一个runnable就是异步消息,等下一个vsync信号来时会执行这个runnable

mChoreographer是ViewRootImpl一起创建的,

在不同线程调用Choreographer.getInstance():返回不同的Choreographer对象

mTraversalScheduled确保一个vsync信号周期内只有一次requestLayout有效

下图是Choreographer类里

mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, ...): 按照callbackType和dueTime的紧急程度,将callback插入单链表里

isRunningOnLooperThreadLocked == true:当前线程就是Choreographer的工作线程

sendMessageAtFrontOfQueue: 将消息插入队列最前面,告诉SurfaceFlinger在下一个Vsync信号来时要第一时间通知我们。

scheduleVsyncLocked:告诉SurfaceFlinger,我们要关注vsync信号

下一个vsync信号来时SurfaceFlinger会回调FrameDisplayEventReceiver. onVsync方法

timestampNanos:vsync信号时间戳

mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANO_PER_MS): 发送一个消息到Choreographer的工作线程, 并且按照timestampNanos时间戳的顺序处理消息

消息时间到后会调用run()方法

jitterNanos >= mFrameIntervalNanos: 绘制时间超过一个周期

view请求requestLayout --> 往choreographer的队列里发送一个类型为CALLBACK_TRAVERSAL的消息 --> requestNextVsync想SurfaceFlinger请求下一个VSync信号 --> surfaceFlinger 在下一个信号来时postSyncEvent 告诉choreographer --> choreographer处理CALLBACK_TRAVERSAL消息执行performTraversal


1. 丢帧一般是什么原因引起的?

一般是主线程有耗时操作,耽误了view的绘制

2. Android刷新频率60帧/秒,每隔16ms调onDraw绘制一次?

刷新频率其实是VSync信号发生的频率,但不是每次VSync信号都会去绘制,需要应用端主动发起重绘,这样才会向surfaceFlinger

请求接收vysnc信号,等下次vysnc信号来时才会去执行onDraw。

3. onDraw完之后屏幕会马上刷新吗?

会等到下次vysnc信号来时才会刷新

4. 如果界面没有重绘,还会每隔16ms刷新屏幕吗?

没有重绘,应用不会收到vysnc信号,屏幕还是会以60帧/秒的频率刷新,只不过一直用的是旧数据。

5. 如果在屏幕快要刷新的时候才去绘制会丢帧吗?

代码里发起的view重绘不会马上执行,的等到下次vysnc信号来时才开始重绘,什么时候发起绘制操作都没有关系。

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