解码60FPS流畅渲染：Android图形子系统核心机制全链路剖析

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Android图形子系统核心机制全链路剖析

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①主要的类

DecorView、ViewRootImpl、Window、WMS、Surface、SurfaceFlinger、BufferQueue、FrameBuffer

1. DecorView

是 Android 视图系统里的关键组件，在 Activity 界面显示与布局管理方面扮演着重要角色。下面详细介绍其主要作用：

1.1 作为视图树的根节点

DecorView 是每个 Activity 视图树的顶级视图，继承自 FrameLayout。当 Activity 启动时，系统会创建一个 Window 对象（通常是 PhoneWindow），并为其关联一个 DecorView。所有添加到 Activity 中的视图，最终都会被添加到 DecorView 之下，形成一个完整的视图树。示例如下：

DecorView
├─ 状态栏区域
├─ 标题栏区域（可选）
└─ ContentParent（id 为 android.R.id.content）
   └─ 用户自定义布局
      ├─ 子视图 1
      ├─ 子视图 2
      └─ ...

      

    1.2 承载系统界面元素

DcorView 会包含一些系统级的界面元素，像状态栏、标题栏（在启用的情况下）。这些元素由系统统一管理，且通常位于用户自定义布局的上方。借助 DecorView，系统能够统一管理这些公共界面元素的显示与交互。

1.3 关联 Window 和视图树

DecorView是Window和视图树之间的桥梁。Window代表屏幕上的一个显示区域，而DecorView则是这个区域内视图的容器。Window的属性（如背景、透明度等）会影响DecorView的显示效果，DecorView也会将用户的交互事件传递给Window进行处理。

1.4 处理输入事件分发

DecorView是输入事件进入视图树的入口。当用户触摸屏幕、按下按键等操作发生时，系统会将事件传递给DecorView，然后由DecorView将事件分发给其下的子视图。在事件分发过程中，DecorView会根据视图的层级和位置，决定哪个子视图应该接收和处理该事件。

1.5 配合 ViewRootImpl 工作

DecorView 与 ViewRootImpl 紧密协作。ViewRootImpl 负责管理视图的测量、布局和绘制过程，而 DecorView 作为视图树的根节点，会接收 ViewRootImpl 发起的这些操作请求，并将其递归传递给子视图。例如，ViewRootImpl 调用 DecorView 的 measure 方法，DecorView 会依次调用子视图的 measure 方法，从而完成整个视图树的测量。

小结

DecorView 作为 Activity 视图树的根节点，不仅承载系统界面元素，还关联 Window 和视图树，负责输入事件分发，并且与 ViewRootImpl 配合完成视图的测量、布局和绘制工作，在 Android 界面显示和交互中起着关键作用。

2. ViewRootImpl

是 Android 视图系统里的核心类，在视图的渲染、事件处理和窗口管理等方面起着关键作用。下面详细介绍其主要作用：

2.1 连接视图树和窗口系统

ViewRootImpl 是视图树和 WindowManagerService（WMS）之间的桥梁。每个 Activity 里的视图树都有一个对应的 ViewRootImpl 实例，它负责与 WMS 进行通信，将视图的状态和请求传递给系统窗口管理服务。

2.2 视图的测量、布局和绘制

测量（Measure）：ViewRootImpl 会触发视图树的测量过程，调用 View 的 measure 方法，确定每个 View 的尺寸。通过递归调用子 View 的 measure 方法，最终确定整个视图树的大小。

布局（Layout）：在测量完成后，ViewRootImpl 会调用 View 的 layout 方法，为每个 View 分配在父容器中的位置。同样通过递归调用子 View 的 layout 方法，完成整个视图树的布局。

绘制（Draw）：布局完成后，ViewRootImpl 会触发视图树的绘制过程，调用 View 的 draw 方法，将视图绘制到 Surface 上。

2.3 处理输入事件

ViewRootImpl 负责接收来自系统的输入事件（如触摸、按键等），并将这些事件分发给视图树中的相应 View。它会根据事件的坐标和视图的位置，确定哪个 View 应该处理该事件，然后调用相应 View 的事件处理方法。

2.4 管理视图的生命周期

ViewRootImpl 会监听窗口的状态变化，如窗口的显示、隐藏、大小改变等，并根据这些变化触发视图树的重新测量、布局和绘制。例如，当窗口大小改变时，ViewRootImpl 会重新测量和布局视图树，以适应新的窗口尺寸。

2.5 同步 UI 线程和渲染线程

ViewRootImpl 会确保 UI 线程的操作与渲染线程的同步。在 Android 中，UI 操作