Android之SurfaceView讲解

最新推荐文章于 2021-05-28 18:48:38 发布

shaoenxiao

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分类专栏： Android surfaceVie 文章标签： android surfaceVie

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shaoenxiao/article/details/53965821

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本文详细解析了SurfaceView与View的区别，指出SurfaceView适用于频繁刷新和大量数据处理，具备双缓冲机制。介绍了SurfaceView的使用模板，包括创建、初始化及如何利用其回调方法进行绘制。通过绘制正弦曲线和实现绘图板的例子，展示了SurfaceView在实际应用中的操作流程。

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一、SurfaceView与View的区别
首先我们了解下view的绘图机制，View是通过刷新来重绘视图，Android系统通过发出VSYNC信号来进行屏幕的重绘，刷新的间隔时间为16ms。如果再16ms内View完成了你所需要执行的所有操作，那么用户在视觉上，就不会产生卡顿的感觉；而如果执行的操作逻辑太多，需要频繁的刷新界面的时候，就会不断地阻塞主线程，从而导致画面卡顿。这时候就用到了我们今天的主角SurfaceView。
SurfaceView相对View来说有如下区别：
* View主要使用于主动跟新的情况下，而SurfaceView主要适用于被动跟新，例如频繁的刷新；
* View在主线程中对画面进行刷新，而SurfaceView通常会通过一个自行车来进行页面的刷新；
* View在绘图时没有使用双缓冲机制，而SurfaceView在底层实行机制中就已经实现了双缓冲机制；
总之一句话就是，如果你的自定义View需要频繁刷新，或者刷新时数据处理量比较大，那么你就可以考虑使用SurfaceView替代View了。
二、SurfaceView的使用：
首先SurfaceView相对于View来说使用起来要复杂一些，但是SurfaceView有一套使用的模板代码，大部分的实现操作都可以使用这套代码来完成，下面我们来创建一个SurfaceView的模板。

创建SurfaceView：
创建自定义的SurfaceView继承自SurfaceView，并实现两个接口——SurfaceHolder.Callback和Runnnable，代码如下：

public class MySurfaceView extends SurfaceView  implements SurfaceHolder.Callback,Runnable

通过实现这两个接口我们需要再自定义的SurfaceView中实现相对应的接口的方法，对于SurfaceHolder.Callback而言，需要实现如下三个方法：

    /**
     * 对应于SurfaceView的创建
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {

    }
    /**
     * 对应于SurfaceView的改变
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {

    }
    /**
     * 对应于SurfaceView的销毁
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {

    }

各个方法的含义，注释中已写明，对应于Runnable自然是实现它的run()方法了，这里就不贴了。

初始化SurfaceView
在自定义的SurfaceView的构造方法中，需要对SurfaceView进行初始化。通常我们需要定义以下三个成员变量：

    //SurfaceHolder
    private SurfaceHolder mHolder;
    //用于绘图的Canvas
    private Canvas mCanvas;
    //子线程标志位
    private boolean mIsDrawing;

初始化方法就是对SurfaceHolder进行初始化，通过以下代码来初始化一个SurfaceHolder对象，并注册SurfaceHolder的回调方法。

        mHolder=getHolder();
        mHolder.addCallback(this);

另外两个成员变量——Canvas和标志位。Canvas大家都知道在自定义View中是必须用的，是用来进行绘图的，在SurfaceView中，我们也用它来绘图，而另一个标志位，则是用来控制子线程的，在前面已经说过了，SurfaceView通常会起一个子线程来进行绘制，而这个标志位就可以控制子线程。Canvas对象的获取方式如下：

 mCanvas=mHolder.lockCanvas();

在这需要注意一下，这里获取到的Canvas对象还是继续上的Canvas对象，而不是一个新的对象。因此之前的绘图操作都将被保留，如果需要擦除，则可以在绘制之前，通过drawColor()方法来进行清屏操作。

使用SurfaceView

绘制的时候充分利用SurfaceView的三个回调方法，在surfaceCreated()方法中开启子线程进行绘制，而子线程使用一个while(mIsDrawing)的循环来不停地进行绘制，而在绘制的具体逻辑中通过lockCanvas()方法获取到的Canvas对象进行绘制，并通过unlockCanvsAndPost(mCanvas)方法对画布内容进行提交。整个SurfaceView的模板代码如下：

package com.shaoen.lenovo.stragety.surface;

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

/**
 * Created by lenovo on 2017/1/1.
 */

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

    //SurfaceHolder
    private SurfaceHolder mHolder;
    //用于绘图的Canvas
    private Canvas mCanvas;
    //子线程标志位
    private boolean mIsDrawing;

    public MySurfaceView(Context context) {
        super(context);
        initView();
    }
    public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        initView();
    }
    public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
        initView();
    }
    private void initView(){
        mHolder=getHolder();
        mHolder.addCallback(this);
        setFocusable(true);
        setFocusableInTouchMode(true);
        this.setKeepScreenOn(true);
    }

    /**
     * 对应于SurfaceView的创建
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing=true;
        new Thread(this).start();
    }
    /**
     * 对应于SurfaceView的改变
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {

    }
    /**
     * 对应于SurfaceView的销毁
     * @param holder
     */
    @Override
    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        mIsDrawing=false;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (mIsDrawing){
            draw();
        }
    }
    private void draw(){
        try {
            mCanvas=mHolder.lockCanvas();
            //drawSomething
        }catch (Exception e){

        }finally {
            if (mCanvas!=null){
                mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
            }
        }
    }

}

以上代码基本上可以满足大部分的SurfaceView绘图需求，我们只需在draw()方法中书写我们需要的绘图动作便可以了，唯一需要注意的是在绘制方法中，将mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas)方法放到finally 代码块中，来保证每次都能将内容提交。

SurfaceView的例子

下面我们来通过SurfaceView绘制一条正弦曲线。
首先要绘制一个正弦曲线，只需要不断修改横纵坐标的值，并让它们满足正弦函数即可。因此使用一个path对象来保存正弦函数上的坐标点，在子线程的while循环中，不断改变横纵坐标值，大致代码如下：

     @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);
            }
        }
    }

具体的实现效果我们这里就不贴图了。

下面我们来实现一下如何使用SurfaceView
实现一个简单的绘图板，绘图的方法与在View中进行绘图所使用的方法一样，也是通过Path对象来记录手指滑动的路径来进行绘图，在SurfaceView的onTouchEvent()方法中来记录Path的路径代码如下所示：

 @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        int x=(int)event.getX();
        int y=(int)event.getY();
        switch (event.getAction()){
            case MotionEvent.ACTION_DOWN:
                mPath.moveTo(x,y);
                break; 
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                mPath.lineTo(x,y);
                break;
        }
        return true;
    }

     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);
            }
        }
    }

代码与上面的其实是一致的，但是有时候绘制也不用这么频繁。因此我们可以在子线程中，进行sleep操作，尽可能地节省系统资源，代码如下所示：

@Override
    public void run() {
        while (mIsDrawing){
            long start=System.currentTimeMillis();
            draw();
            long end= System.currentTimeMillis();
            if(end-start<100){
                try {
                    Thread.sleep(100-(end-start));
                }catch (InterruptedException e){}
            }
        }
    }