Android surfaceview

surface，这个单词的意思是浮在表面的，那么surfaceview就是浮在表面的view了。如果真的这样解释，估计有人要拍砖了。然而，话虽不能这么说，取这个名儿，多少还是有点关系的。surface是一个可见区域。

surface是surfaceview中的一个可见部分。我们知道，我们看到的屏幕上的图形，是二维的，我们看到的就是长和宽，其实，在内部实际上是三维的，另一个维度，就是层layer。我们用visio绘图，都会看到这种情况，一个图形会将另个图形遮住，是因为这个图形在上层。如果有同AutoCAD的经验，对这个更容易理解。我们看到的图形实际上是很多图形一层层的叠加在一起的，这些图形元素完全不可见，或者部分可见部分不可见，或者完全可见。

这样看来，surface就可以这样理解：它是内存中一块区域，它是surfaceview可见不那个部分，绘图操作作用于它，然后它就会被显卡之类的显示控制器绘制到屏幕上。

surface是个啥，大概已经有了些概念了。因为它对应了一个内存区，大家都知道，内存区的对象是有生命周期的，可以动态的申请创建和销毁，当然也可能会更新。于是，就有了作用于这个内存区的操作，这些操作就是surfaceCreated/Changed/Destroyed。三个操作放在一起，就是callback,
所以在很多例子里看到，会有callback。

callback,是回调，意思是自己能干一些活，不过自己不去主动做，而是到别人那里去登记一下，别人需要的时候，就会叫我去做。就这个例子而言，可以打这个比方，某建筑工人队伍A，能盖房子，能装修，也能拆房子。可是他自己不去主动的做这些事情，而是去向开发商B去登记这三种能力，当然了，他把这三种能力打了包，叫做A的能力。啥时候，B有活干了，就叫A去做，或者是盖房子，或者是装修，或者是拆建筑。在这个例子中，能力包就是callback.

说了这个例子，其实就解释了 surface相关的一些东西，callback已经说过了，下面来说说其他的。假设surface就是一栋房子，那么surface拥有surfaceHolder，谁呢？在这个例子中好比建筑队A。盖房子对应的就是surfaceCreated, 拆房子就对应了surfaceDestroyed，装修就对应了surfaceChanged.

surface有生存期，好比房子有生存期，在建造以后就存在，在拆了之后就没有了。装修必须发生在这之间。同样的，surface的change必须发生在created和destroyed之间。

surfaceview知道surface的holder是谁，在surfaceview生成的时候，会调用getHolder得到holder，然后holder会调用addCallback将三个callback函数注册。

holder拥有对于surface的控制权。在很多程序中，会在surfaceCreated的函数实现中创建另一个线程。所以在这里有两个线程，一个是UI线程，另一个负责画图的线程。画图线程由UI线程调用surfaceCreated的时候创建，在surfaceDestroyed调用的时候放回到线程池。在这中间，画图线程负责图形的绘制。

在这种模型下，UI线程和画图线程各司其职，前者主要负责和用户的交互，而后者，在负责绘制图形。这样，绘制图形的时候如果时间较长，不会阻塞用户的输入。

我们知道，线程共享内存数据，所以， surface对于两个线程是共享的。所以，为了避免在画图的时候，UI线程也对surface进行操作，在画图前，需要对surface加锁。这个工作是有holder干的，holder会先锁住surface中的一块holder.lockCanvas，我们叫canvas,然后，在上面绘画，画完之后，会解锁unlockCanvasAndPost。

在 应用中，画图可以是一次性的，也可以是由定时器触发的定时的画。实现的都是runnable类中的run方法。关于runnable类，这个Java中定义的，并不是android独有的，可以参考Java的referrence.

这个模型最大的好处就是，画图不依赖于UI线程，不会阻塞UI线程。
而单纯的view是依赖于UI线程画图的。对于完全依赖于用户的输入进行图像显示的更新的，用view是可以的，但是如果能够自动的进行绘图，而不需等待用户的输入，surfaceview无疑是更好的选择。

有图有真相，请看图

Paste_Image.png

下面是自己写的一个小例子：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"
    android:orientation="vertical">
 
    <LinearLayout android:id="@+id/LinearLayout01"
        android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content">
        <Button android:id="@+id/Button01" android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content" android:text="简单绘画"></Button>
        <Button android:id="@+id/Button02" android:layout_width="wrap_content"
            android:layout_height="wrap_content" android:text="定时器绘画"></Button>
    </LinearLayout>
    <SurfaceView android:id="@+id/SurfaceView01"
        android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent"></SurfaceView>
</LinearLayout>```

package com.testSurfaceView;

import java.util.Timer;
import java.util.TimerTask;

import android.app.Activity;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Rect;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

public class TestSurfaceView extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */
Button btnSimpleDraw, btnTimerDraw;
SurfaceView sfv;
SurfaceHolder sfh;

private Timer mTimer;
private MyTimerTask mTimerTask;
int Y_axis[],//保存正弦波的Y轴上的点
centerY,//中心线
oldX,oldY,//上一个XY点 
currentX;//当前绘制到的X轴上的点

@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.main);

    btnSimpleDraw = (Button) this.findViewById(R.id.Button01);
    btnTimerDraw = (Button) this.findViewById(R.id.Button02);
    btnSimpleDraw.setOnClickListener(new ClickEvent());
    btnTimerDraw.setOnClickListener(new ClickEvent());
    sfv = (SurfaceView) this.findViewById(R.id.SurfaceView01);
    sfh = sfv.getHolder();

    //动态绘制正弦波的定时器
    mTimer = new Timer();
    mTimerTask = new MyTimerTask();

    // 初始化y轴数据
    centerY = (getWindowManager().getDefaultDisplay().getHeight() - sfv
            .getTop()) / 2;
    Y_axis = new int[getWindowManager().getDefaultDisplay().getWidth()];
    for (int i = 1; i < Y_axis.length; i++) {// 计算正弦波
        Y_axis[i - 1] = centerY
                - (int) (100 * Math.sin(i * 2 * Math.PI / 180));
    }
}

class ClickEvent implements View.OnClickListener {

    @Override
    public void onClick(View v) {

        if (v == btnSimpleDraw) {
            SimpleDraw(Y_axis.length-1);//直接绘制正弦波
         
        } else if (v == btnTimerDraw) {
            oldY = centerY;
            mTimer.schedule(mTimerTask, 0, 5);//动态绘制正弦波
        }

    }

}

class MyTimerTask extends TimerTask {
    @Override
    public void run() {

        SimpleDraw(currentX);
        currentX++;//往前进
        if (currentX == Y_axis.length - 1) {//如果到了终点，则清屏重来
            ClearDraw();
            currentX = 0;
            oldY = centerY;
        }
    }

}
 
/**
 * 绘制指定区域
 */
void SimpleDraw(int length) {
    if (length == 0)
        oldX = 0;
    Canvas canvas = sfh.lockCanvas(new Rect(oldX, 0, oldX + length,
            getWindowManager().getDefaultDisplay().getHeight()));// 关键:获取画布
    Log.i("Canvas:",
            String.valueOf(oldX) + "," + String.valueOf(oldX + length));

    Paint mPaint = new Paint();
    mPaint.setColor(Color.BLACK);// 画笔为黑色
    mPaint.setStrokeWidth(10);// 设置画笔粗细

    int y;
    for (int i = oldX + 1; i < length; i++) {// 绘画正弦波
        y = Y_axis[i - 1];
        canvas.drawLine(oldX, oldY, i, y, mPaint);
        oldX = i;
        oldY = y;
    }
    sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);// 解锁画布，提交画好的图像
}

void ClearDraw() {
    Canvas canvas = sfh.lockCanvas(null);
    canvas.drawColor(Color.BLACK);// 清除画布
    sfh.unlockCanvasAndPost(canvas);

}

}```

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源码下载：https://github.com/gb0302/SurfaceView