view、surfaceview、GLsurfaceview的区别和应用场景

本文介绍了Android中三种视图组件:View、SurfaceView 和 GLSurfaceView 的特性和应用场景,对比了它们在2D及3D游戏开发中的表现,并讨论了不同场景下选择合适视图组件的重要性。

这三个都是画布,展示UI

 

       View:显示视图,内置画布,提供图形绘制函数、触屏事件、按键事件函数等;必须在UI主线程内更新画面,速度较慢。

 

  SurfaceView:基于view视图进行拓展的视图类,更适合2D游戏的开发;是view的子类,类似使用双缓机制,在新的线程中更新画面所以刷新界面速度比view快。

 

  GLSurfaceView:基于SurfaceView视图再次进行拓展的视图类,专用于3D游戏开发的视图;是SurfaceView的子类,openGL专用。

 

SurfaceView和View最本质的区别在于,surfaceView是在一个新起的单独线程中可以重新绘制画面而View必须在UI的主线程中更新画面

 

那么在UI的主线程中更新画面 可能会引发问题,比如你更新画面的时间过长,那么你的主UI线程会被你正在画的函数阻塞。那么将无法响应按键,触屏等消息。


  当使用surfaceView 由于是在新的线程中更新画面所以不会阻塞你的UI主线程。但这也带来了另外一个问题,就是事件同步。比如你触屏了一下,你需要surfaceView中 thread处理,一般就需要有一个eventqueue(时间队列)的设计来保存touch event,这会稍稍复杂一点,因为涉及到线程同步。

 

所以基于以上,根据不同的时间需求,一般分成两类。
  1 被动更新画面的。这种用view就好了。因为画面的更新是依赖于 onTouch 来更新,可以直接使用 invalidate()。 因为这种情况下,这一次Touch和下一次的Touch需要的时间比较长些,不会产生影响。
  2 主动更新。比如一个人在一直跑动。这就需要一个单独的thread不停的重绘人的状态,避免阻塞main UI thread。所以显然view不合适,需要surfaceView来控制。
  一般2D游戏开发使用SurfaceView足够,因为它也是google专们扩展用于2D游戏开发的画布
  使用普通的游戏画布(Android中2D专用游戏画布)中进行绘制图片,然后在GLSurfaceView(Android中3D游戏专用画布)中渲染图片的对比中发现GLSurfaceView的效率高于SurfaceView的30倍;GLSurfaceView的效率主要是因为机器硬件的GPU加速,现在flash技术也有了GPU加速技术;
  下面总结一下:

  一般2D游戏使用SurfaceView足够,所以不要认为什么都要使用GLSurfaceView(openGL),而且 GLSurfaceView的弊端在于适配能力差,因为很多机型中是没有GPU加速的。

<think> 我们正在详细比较TextureViewSurfaceViewGLSurfaceView。根据用户提供的引用之前的对话历史,我们可以总结如下: 1. **继承关系**: - View:所有UI组件的基类。 - SurfaceView:继承自View,但拥有独立的绘制表面(Surface),在独立线程中绘制。 - GLSurfaceView:继承自SurfaceView,专门为OpenGL ES渲染设计,内置了OpenGL ES的上下文管理。 - TextureView:继承自View,没有独立的Surface,而是通过SurfaceTexture将图像流转换为OpenGL纹理,然后作为普通View进行合成。 2. **核心差异**: - **SurfaceView**: - 拥有独立的Surface,由SurfaceFlinger直接合成到屏幕上,不参与View树的普通绘制流程。 - 优点:性能高,延迟低,适合高频刷新(如视频播放、相机预览)。 - 缺点:在7.0以下版本,进行缩放、旋转等变换时可能出现黑边;不能很好地支持View的动画(因为独立于View层级)。 - **TextureView**: - 使用主窗口的Surface,通过SurfaceTexture将图像流转换为OpenGL纹理,然后作为普通View进行绘制。 - 优点:可以像普通View一样进行变换(旋转、缩放、平移)动画,且不会出现黑边。 - 缺点:需要额外的纹理转换,导致延迟增加(通常多1-3帧),内存消耗较高,且强制要求硬件加速。 - **GLSurfaceView**: - 是SurfaceView的子类,专门用于OpenGL ES渲染。 - 优点:提供了OpenGL ES的上下文管理,简化了OpenGL的使用,适合3D图形复杂特效。 - 缺点:由于使用OpenGL,需要处理OpenGL特有的问题(如上下文丢失等)。 3. **使用场景**: - **SurfaceView**:适用于对性能要求高、需要独立线程绘制的场景,如游戏、视频播放、相机预览(高帧率)。 - **TextureView**:适用于需要与普通View混合、需要动画效果的场景,如动态滤镜、小窗播放等。 - **GLSurfaceView**:适用于需要OpenGL渲染的场景,如3D游戏、复杂特效、图像处理(如滤镜)。 4. **技术细节**: - **SurfaceView**:通过`SurfaceHolder`获取Surface,可以在非UI线程绘制。 - **TextureView**:通过`SurfaceTextureListener`监听SurfaceTexture的准备状态,然后通过`SurfaceTexture`获取Surface进行绘制,最后作为纹理在View的draw过程中合成。 - **GLSurfaceView**:通过`GLSurfaceView.Renderer`接口,在独立线程中进行OpenGL渲染。 5. **系统版本的影响**: - Android 7.0+:SurfaceView引入了同步Surface生命周期(`SURFACE_LIFECYCLE_SYNCHRONIZED`),解决了变换时的黑边问题,性能进一步提升。 - Android 5.0+:TextureView的渲染可以在渲染线程进行,降低了主线程压力。 根据以上分析,我们可以整理成表格形式,并给出详细说明。 注意:由于用户要求使用LaTeX格式的数学公式,虽然本问题不涉及数学公式,但我们在适当的地方(如性能指标)可以使用LaTeX来表示一些数值关系。另外,需要生成相关问题。 下面开始组织回答。 </think>### TextureViewSurfaceViewGLSurfaceView 区别详解 以下是三者在渲染机制、性能特性适用场景的核心对比: --- #### **1. 核心继承关系** ```mermaid graph TD A[View] --> B[SurfaceView] B --> C[GLSurfaceView] A --> D[TextureView] ``` - **View**:所有 UI 组件的基类,主线程绘制 - **SurfaceView**:**独立绘制线程**,直接访问硬件层(SurfaceFlinger 合成) - **GLSurfaceView**:SurfaceView 子类,**内置 OpenGL ES 渲染管线** - **TextureView**:基于 **SurfaceTexture 的纹理渲染**,参与 View 层级合成[^4] --- #### **2. 核心特性对比** | **特性** | SurfaceView | GLSurfaceView | TextureView | |----------------------|------------------------------|-----------------------------|------------------------------| | **渲染线程** | 自定义线程 | 专用 OpenGL 线程 | 主线程或渲染线程 | | **内存开销** | 低 (直接显存) | 中 (GPU 资源) | 高 (纹理缓冲 + GPU 内存) | | **延迟** | ≤1帧 | 1-2帧 | 2-3帧 | | **动画支持** | ❌ 无变形动画 | ✅ 3D 变形 | ✅ 2D 变形 (缩放/旋转) | | **图层合成** | 系统级叠加 (SurfaceFlinger) | 系统级叠加 + OpenGL | View 层级 GPU 合成 | | **适用帧率** | >60 FPS | 30-60 FPS | <30 FPS | > **性能公式** > 纹理转换延迟:$$ \Delta t_{\text{texture}} = t_{\text{copy}} + t_{\text{GPU}} $$ > 其中 $t_{\text{copy}}$ 为内存拷贝耗时,$t_{\text{GPU}}$ 为纹理处理耗时[^1] --- #### **3. 技术原理差异** 1. **SurfaceView** - 通过 `SurfaceHolder` 获取独立 Surface - 像素数据直接推送至硬件合成器 - **优势**:零拷贝传输,适用于高帧率场景 ```java surfaceHolder.lockCanvas(); // 获取画布 // 绘制操作... surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas); // 提交帧 ``` 2. **GLSurfaceView** - 扩展 `SurfaceView` 的 OpenGL 实现 - 自动管理 EGL 上下文渲染线程 - **核心接口**:`GLSurfaceView.Renderer` ```java public class MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer { @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT); // OpenGL 绘制 } } ``` 3. **TextureView** - 通过 `SurfaceTexture` 将图像流转为 OpenGL 纹理 - 作为普通 View 参与合成 ```java textureView.setSurfaceTextureListener(new TextureView.SurfaceTextureListener() { @Override public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int w, int h) { // 纹理就绪后获取Surface Surface texSurface = new Surface(surface); } }); ``` --- #### **4. 适用场景推荐** | **场景** | 推荐方案 | 原因 | |-------------------------|-------------------|----------------------------------------------------------------------| | 游戏渲染 (>60fps) | ✅ SurfaceView | 独立线程避免卡顿,直接硬件合成 | | 3D模型/AR渲染 | ✅ GLSurfaceView | 原生OpenGL支持,复杂光照处理 | | 视频编辑 (滤镜+变形) | ✅ TextureView | 完美支持GPU滤镜链2D变形 | | 相机预览 (高帧率) | ✅ SurfaceView | 低延迟确保实时性 (Android Camera2 默认方案) | | 动态UI叠加 (弹幕/贴纸) | ✅ TextureView | 与普通View层级混合 | --- #### **5. 典型问题与优化** 1. **SurfaceView 黑边问题** (Android 7.0以下) ```java // 启用同步生命周期 (API 24+) if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.N) { surfaceView.setSurfaceLifecycle(SurfaceView.SURFACE_LIFECYCLE_SYNCHRONIZED); } ``` 2. **TextureView 内存泄漏预防** ```java @Override public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) { surface.release(); // 手动释放纹理资源 return true; } ``` 3. **GLSurfaceView 渲染线程阻塞** ```java glSurfaceView.setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY); // 避免onDemand模式卡顿 ``` > **设计哲学差异**: > - SurfaceView/GLSurfaceView:**优先性能**(牺牲动画灵活性) > - TextureView:**优先兼容性**(牺牲渲染效率)[^2] ---
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