概览

以下内容基于 Android R 。

当 activity 到达前台时，会通过 wm 向 SurfaceFlinger 请求一块 surface ，然后 app 将 window 中所有 view 的内容渲染到这块 surface 中，SurfaceFlinger 在下一次 VSYNC 信号到达时将其合成并发送给 HWC 渲染到显示器上。如图：

Android 官方：surface 渲染过程

具体如下：

View 是如何渲染到显示器上的

其中涉及的主要模块的作用如下：

主要模块

简而言之渲染过程如下：

简要流程

下面主要介绍 java 层的几个主要步骤：构建 view 树并添加到窗口管理器、获取 surface、布局、绘图。

构建 view 树并添加到窗口管理器

以 ViewRootImpl 作为一个 window 中所有 view 的 parent ，DecorView 作为 view 树顶点构建树，再通过 WindowManager 将该 window 添加到系统的窗口管理器中。因此一个 window 的渲染由 ViewRootImpl 开始。

下图表示 ViewRootImpl 和 Window 、WindowManager 的关系：

ViewRootImpl && Window

获取 surface

android R 中 ViewRootImpl 的 Surface 通过 WM 创建的 SurfaceControl 获取。如下：

ViewRootImpl 中的 Surface 获取流程

WindowManagerService 在创建 java 层的 SurfaceControl 时会请求 SurfaceFlinger 提供一个 native 层的 SurfaceControl ，而 SurfaceFlinger 实际创建了一个 layer ，并把持有 IGraphicBufferProducer 的 SurfaceControl native 对象返回给 WMS 。之后 ViewRootImpl 就通过 SurfaceControl 中的 IGraphicBufferProducer 创建一个 Surface 。

IGraphicBufferProducer 和 Surface 的关系如下：

IGraphicBufferProducer && Surface

布局 和 绘图

window 中的布局开始是在 ViewRootImpl#setView 中，如下：

ViewRootImpl#setView

其中分为布局和绘图（ ViewRootImpl#performDraw ）两步，其中布局又包含测量（ ViewRootImpl#performMeasure ）和布局（ ViewRootImpl#performDraw ），如下：

View的布局过程

测量

在测量中会用到两个关键类：LayoutParams 和 MeasureSpec，其中 LayoutParams 表示 child view 自己想要的布局方式，而 MeasureSpec 指的是布局过程中 parent view 规定自己的子 view 需要遵循的规范。

MeasureSpec & LayoutParams

performMeasure 中的初始 DecorView 大小为 window 的大小，然后从上而下遍历以 DecorView 的 view 树，获取每个根节点的叶子节点的大小，然后确定根节点大小。

pefromMeasure

其中有两点需要注意：

1. 所有 view 必须重写 onMeasure() 方法测量自己的大小，并在 onMeasure() 中调用 setMeasuredDimension(width, height) 设置自己测量过后的宽、高。
2. ViewGroup 重写 onMeasure() 方法必须实现 top-down 遍历以它为 root 的树的测量，并在返回且需已完成其子 view 的测量。

布局

view 的布局就是 top-down 遍历以它为 root 的树，并根据之前的测量结果把自己放在对应位置，即设置自己所占区域的 左、上、右、下 的值。如下：

performLayout

绘图

绘图分为硬件绘图和软件绘图，设置了硬件加速即为硬件绘图，而硬件加速一般默认开启。

硬件绘图简单来说就两步：

1. 遍历以 view 为 root 的 view 树，记录所有需要更新的 view 的绘制命令（ display list ）。
2. 将这个 view 及其子 view 的绘制命令发布剪裁到屏幕上最新毁坏的区域。

具体如下：

performDraw()

其中特别注意的是每个 view 内容的具体先后顺序好下：

draw的具体步骤

即先背景，然后是自己的内容，然后是子孙，然后是滚动时淡化的边缘，然后是滚动条等装饰，最后是焦点。

硬件绘图主要是通过 ThreadedRenderer 在渲染线程中将 view 的 RenderNode 生成的场景渲染到 Surface 中。

HardwareRenderer && RenderNode

总结

window 中的内容显示到显示器上，简单来讲就是 app 先将 xml 设置的布局信息测量布局好，然后记录需要更新的 Canvas 绘制命令，之后将 Canvas 生成的图形数据放入 SurfaceFlinger 提供的 surface 的 buffers 中，同时 WindowManager 提供这些 window 的 z-order 等信息供 SurfaceFlinger 合成时使用，SurfaceFlinger 在 VSYNC 到来时，遍历系统中所有 surface 的 layer ，并合成需要它合成的 layer ，之后把合成的 buffers 发送给 HWC ，HWC 把它们渲染到屏幕上。

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