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一、Surface

Surface在SDK的文档中的描述是这样的:Handle onto a raw buffer that is being managed by the screen compositor,翻译成中文就是“由屏幕显示内容合成器(screen compositor)所管理的原生缓冲器的句柄”。这句话包括如下两个意思:

  1. 通过Surface(因为Surface是句柄)就可以获得原生缓冲器以及其中的内容。就像在C语言中,可以通过一个文件的句柄,就可以获得文件的内容一样;
  2. 原生缓冲器(rawbuffer)是用于保存当前窗口的像素数据的。

也就是说Android中的Surface就是一个用来画图形(graphics)或图像(image)的地方。根据Java方面的常规知识,我们知道通常画图是在一个Canvas对象上面进行的,所以我们可以推测一个Surface对象中应该包含有一个Canvas对象,而事实也确实如此,通过查看Surface的源码可以证明:

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private final Canvas mCanvas = new CompatibleCanvas();
***

Surface中的Canvas成员专门用于供程序员画图的场所,就像黑板一样;其中的原生缓冲器是用来保存数据的地方;Surface本身的作用类似一个句柄,得到了这个句柄就可以得到其中的Canvas、原生缓冲器以及其它方面的内容。

每个Surface都是双缓冲,它有一个backBuffer和一个frontBuffer,Surface中创建了Canvas对象,用来管理Surface绘图操作,Canvas对应Bitmap,存储Surface中的内容。所以使用Surface进行绘制的流程为:

  1. 创建一个Bitmap对象。
  2. 创建一个Canvas对象关联创建的Bitmap对象。
  3. 在Canvas上进行绘制。
  4. 锁定Canvas画布。
  5. 将Bitmap内容绘制到backBuffer中去。
  6. 解锁Canvas画布。

二、SurfaceView

SurfaceView是视图类View的子类,且实现了Parcelable接口且实现了Parcelable接口,其中内嵌了一个专门用于绘制的Surface,SurfaceView可以控制这个Surface的格式和尺寸,以及Surface的绘制位置。可以理解为Surface就是管理数据的地方,SurfaceView就是展示数据的地方,而我们就是通过SurfaceView看到的Surface的部分或者全部内容,再换句话说就是Surface是用通过SurfaceView才能展示其中的内容,二者的关系图如下:

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。

三、SurfaceHolder

SurfaceHolder是一个接口,其作用类似于一个surace的监听器,提供访问和控制Surface的方法。通过下面三个回调方法可以监听Surface的创建、销毁或者改变。

SurfaceView中调用getHolder方法,可以获得当前SurfaceView中的surface对应的SurfaceHolder,SurfaceHolder中重要的方法有:

  1. abstract  void addCallback(SurfaceHolder.Callback callback ):为SurfaceHolder添加一个SurfaceHolder.Callback回调接口。
  2. abstract  Canvas lockCanvas() :获取Surface中的Canvas对象,并锁定之。所得到的Canvas对象,其实就是Surface中一个成员。
  3. abstract Canvas lockCanvas(Rect dirty):同上。但只锁定dirty所指定的矩形区域,因此效率更高。
  4. abstract  void unlockCanvasAndPost(Canvas canvas):当修改Surface中的数据完成后,释放同步锁,并提交改变,然后将新的数据进行展示。
  5.  public abstract void setType (int type):设置Surface的类型。

从设计模式的角度来看,Surface、SurfaceView和SurfaceHolder实质上就是广为人知的MVC,即Model-View-Controller。Model就是模型的意思,或者说是数据模型,或者更简单地说就是数据,也就是这里的Surface;View即视图,代表用户交互界面,也就是这里的SurfaceView;SurfaceHolder很明显可以理解为MVC中的Controller(控制器)。这样再看三者之间的关系就清楚了很多。

四、SurfaceHolder.Callback

SurfaceHolder.Callback是SurfaceHolder接口内部的静态子接口,SurfaceHolder.Callback中定义了三个接口方法:

  • public void sufaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}:Surface的大小发生改变时调用。
  • public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}:Surface创建时触发,一般在这里调用画面的线程。
  • public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder){}:销毁时触发,一般在这里将画面的线程停止、释放。

注意:所有SurfaceView和SurfaceHolder.Callback中声明的方法,必须在运行SurfaceView窗口中的线程中调用(即UI线程),因为它们需要正确地将同时被绘制线程访问的各种状态进行同步。