android Surfaceview

参考
Android--SurfaceView播放视频
Android视图SurfaceView的实现原理分析

普通的Android控件,例如TextView、Button和CheckBox等,它们都是将自己的UI绘制在宿主窗口的绘图表面之上,这意味着它们的UI是在应用程序的主线程中进行绘制的。由于应用程序的主线程除了要绘制UI之外,还需要及时地响应用户输入,否则的话,系统就会认为应用程序没有响应了,因此就会弹出一个ANR对话框出来。对于一些游戏画面,或者摄像头预览、视频播放来说,它们的UI都比较复杂,而且要求能够进行高效的绘制,因此,它们的UI就不适合在应用程序的主线程中进行绘制。这时候就必须要给那些需要复杂而高效UI的视图生成一个独立的绘图表面,以及使用一个独立的线程来绘制这些视图的UI。
总之,如果View需要频繁刷新,或者刷新时数据处理量较大,就可以考虑使用SurfaceView来取代View。

一、双缓冲

SurfaceView和大部分视频应用一样,把视频流解析成一帧帧的图像进行显示,但是如果把这个解析的过程放到一个线程中完成,可能在上一帧图像已经显示过后,下一帧图像还没有来得及解析,这样会导致画面的不流畅或者声音和视频不同步的问题。所以SurfaceView和大部分视频应用一样,通过双缓冲的机制来显示帧图像。那么什么是双缓冲呢?双缓冲可以理解为有两个线程轮番去解析视频流的帧图像,当一个线程解析完帧图像后,把图像渲染到界面中,同时另一线程开始解析下一帧图像,使得两个线程轮番配合去解析视频流,以达到流畅播放的效果。

二、SurfaceHolder

SurfaceView内部实现了双缓冲的机制,但是实现这个功能是非常消耗系统内存的。因为移动设备的局限性,Android在设计的时候规定,SurfaceView如果为用户可见的时候,创建SurfaceView的SurfaceHolder用于显示视频流解析的帧图片,如果发现SurfaceView变为用户不可见的时候,则立即销毁SurfaceView的SurfaceHolder,以达到节约系统资源的目的。

如果开发人员不对SurfaceHolder进行维护,会出现最小化程序后,再打开应用的时候,视频的声音在继续播放,但是不显示画面了的情况,这就是因为当SurfaceView不被用户可见的时候,之前的SurfaceHolder已经被销毁了,再次进入的时候,界面上的SurfaceHolder已经是新的SurfaceHolder了。所以SurfaceHolder需要我们开发人员去编码维护,维护SurfaceHolder需要用到它的一个回调,SurfaceHolder.Callback(),它需要实现三个如下三个方法:

  • void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder):当SurfaceHolder被销毁的时候回调。
  • void surfaceCreated(SurfaceHolder holder):当SurfaceHolder被创建的时候回调。
  • void surfaceChange(SurfaceHolder holder):当SurfaceHolder的尺寸发生变化的时候被回调。

以下是这三个方法的调用的过程,在应用中分别为SurfaceHolder实现了这三个方法,先进入应用,SurfaceHolder被创建,创建好之后会改变SurfaceHolder的大小,然后按Home键回退到桌面销毁SurfaceHolder,最后再进入应用,重新SurfaceHolder并改变其大小。

Paste_Image.png
三、画正弦曲线的例子
package com.imooc.surfaceviewtest;

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;

public class SinView extends SurfaceView
        implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {

    private SurfaceHolder mHolder;
    private Canvas mCanvas;//用于绘图的canvas
    private boolean mIsDrawing;//子线程标志位,用于控制子线程
    private int x = 0;
    private int y = 0;
    private Path mPath;
    private Paint mPaint;

    public SinView(Context context) {
        super(context);
        initView();
    }

    public SinView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        initView();
    }

    public SinView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
        super(context, attrs, defStyle);
        initView();
    }

    private void initView() {
        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);//注册回调
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);
        mPath = new Path();
        mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        mPaint.setColor(Color.RED);
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setStrokeWidth(10);
        mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
        mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
    }

    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing = true;
        mPath.moveTo(0, 400);
        new Thread(this).start();
    }

    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,
                               int format, int width, int height) {
    }

    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing = false;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (mIsDrawing) {
            draw();
            x += 1;
            y = (int) (100*Math.sin(x * 2 * Math.PI / 180) + 400);
            mPath.lineTo(x, y);
        }
    }

    private void draw() {
        try {
            mCanvas = mHolder.lockCanvas();
            // SurfaceView背景
            mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
            mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            if (mCanvas != null)
                mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);//对画布内容进行提交
        }
    }
}

通过SurfaceHolder对象的lockCanvas方法,就可以获得当前的Canvas绘图对象,不过这个对象还是继续上次的Canvas对象,而不是一个新的对象,因此之前的绘图操作都将保留,如果需要擦除,可以使用drawColor()进行清屏操作。

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