本文主要解决以下几个问题：
我们都知道Android的刷新频率是60帧/秒，这是不是意味着每隔16ms就会调用一次onDraw方法？ 如果界面不需要重绘，那么16ms到后还会刷新屏幕吗？ 我们调用invalidate()之后会马上进行屏幕刷新吗？ 我们说丢帧是因为主线程做了耗时操作，为什么主线程做了耗时操作就会引起丢帧？ 如果在屏幕快要刷新的时候才去OnDraw（）绘制，会丢帧吗？好了，带着以上问题，我们进入源码来找寻答案。
一、屏幕绘制流程
屏幕绘制机制的基本原理可以概括如下：
整个屏幕绘制的基本流程是：
应用向系统服务申请buffer 系统服务返回buffer 应用绘制后提交buffer给系统服务如果放到Android中来，那么就是：
在Android中，一块Surface对应一块内存，当内存申请成功后，App端才有绘图的地方。由于Android的view绘制不是今天的重点，所以这里点到为止~
二、屏幕刷新分析
屏幕刷新的时机是当Vsync信号到来的时候，具体如图：
在Android端，是谁在控制
VsyncVysncHWComposerChoreographerChoreographer下面我们结合代码一起来看一下。
每次当我们要进行ui重绘的时候，都会调用
requestLayout()2.1 requestLayout()
----》类名:ViewRootImpl
@Override
public void requestLayout() {
if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
checkThread();
mLayoutRequested = true;
//重点
scheduleTraversals();
}
}2.2 scheduleTraversals()
----》类名:ViewRootImpl
void scheduleTraversals() {
if (!mTraversalScheduled) {
mTraversalScheduled = true;
mTraversalBarrier = mHandler.getLooper().getQueue().postSyncBarrier();
mChoreographer.postCallback(
Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, mTraversalRunnable, null);
......
}
}可以看到，在这里并没有立即进行重绘，而是做了两件事情：
往消息队列里面插入一条SyncBarrier（同步屏障） 通过Cherographer post了一个callback接下来，我们简单说一下这个
SyncBarrier异步屏障的作用在于：
阻止同步消息的执行 优先执行异步消息为什么要设计这个
SyncBarrier到这里，可能有人会跟我一样，觉得为什么不干脆在Message里搞个优先级，按照优先级来进行排序呢？弄个
PriorityQueue我自己的理解是，在Android中，消息队列的设计是一个
单链表好了，总结一下，执行
scheduleTraversals()插入一个小小的思考题： 如果说我们在一个方法里连续调用了
requestLayout()postCallbackmTraversalScheduled2.3 Choreographer.postCallback()
先来简单说一下
ChoreographerChoreographer编舞者ChoreographergetInstance()
public static Choreographer getInstance() {
return sThreadInstance.get();
}
// Thread local storage for the choreographer.
private static final ThreadLocal<Choreographer> sThreadInstance =
new ThreadLocal<Choreographer>() {
@Override
protected Choreographer initialValue() {
Looper looper = Looper.myLooper();
if (looper == null) {
throw new IllegalStateException("The current thread must have a looper!");
}
Choreographer choreographer = new Choreographer(looper, VSYNC_SOURCE_APP);
if (looper == Looper.getMainLooper()) {
mMainInstance = choreographer;
}
return choreographer;
}
};这里贴出来是为了提醒大家，
Choreographer好了，回到我们的代码：
----》类名:Choreographer
//1
public void postCallback(int callbackType, Runnable action, Object token) {
postCallbackDelayed(callbackType, action, token, 0);
}
//2
public void postCallbackDelayed(int callbackType,
Runnable action, Object token, long delayMillis) {
....
postCallbackDelayedInternal(callbackType, action, token, delayMillis);
}
//3
private void postCallbackDelayedInternal(int callbackType,
Object action, Object token, long delayMillis) {
...
mCallbackQueues[callbackType].addCallbackLocked(dueTime, action, token);
if (dueTime <= now) {
scheduleFrameLocked(now);
} else {
...
}
}ChoreographerCallbackQueueCallbackQueue首先会根据callbackType得到一条
CallbackQueue2.4 scheduleFrameLocked（）
----》类名:Choreographer
private void scheduleFrameLocked(long now) {
...
// If running on the Looper thread, then schedule the vsync immediately,
// otherwise post a message to schedule the vsync from the UI thread
// as soon as possible.
if (isRunningOnLooperThreadLocked()) {
scheduleVsyncLocked();
} else {
Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_DO_SCHEDULE_VSYNC);
msg.setAsynchronous(true);
mHandler.sendMessageAtFrontOfQueue(msg);
}
} else {
...
}
}
}scheduleFrameLockedCherographerscheduleVysnLocked跟踪源代码，我们发现，其实
MSG_DO_SCHEDULE_VSYNCscheduleFrameLockedscheduleVsyncLocked()2.5 scheduleVsyncLocked()
----》类名:Choreographer
private void scheduleVsyncLocked() {
mDisplayEventReceiver.scheduleVsync();
}
----》类名:DisplayEventReceiver
public void scheduleVsync() {
if (mReceiverPtr == 0) {
Log.w(TAG, "Attempted to schedule a vertical sync pulse but the display event "
+ "receiver has already been disposed.");
} else {
//mReceiverPtr是Native层一个类的指针地址
//这里这个类指的是底层NativeDisplayEventReceiver这个类
//nativeScheduleVsync底层会调用到requestNextVsync（）去请求下一个Vsync，
//具体不跟踪了，native层代码更长，还涉及到各种描述符监听以及跨进程数据传输
nativeScheduleVsync(mReceiverPtr);
}
}这里我们可以看到一个新的类：
DisplayEventReceiverDisplayEventReceiver在哪里通知呢？源码里注释写的非常清楚了：
----》类名:DisplayEventReceiver
// Called from native code. <---注释还是很良心的
private void dispatchVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {
onVsync(timestampNanos, builtInDisplayId, frame);
}当下一个Vysnc信号到来的时候，会最终调用
onVsync
public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {
}点进去一看，是个空实现，回到类定义，原来是个抽象类，它的实现类是：
FrameDisplayEventReceiverCherographer
----》类名:Choreographer
private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver
implements Runnable {
....
}2.6 FrameDisplayEventReceiver.onVysnc()
----》类名:Choreographer
private final class FrameDisplayEventReceiver extends DisplayEventReceiver
implements Runnable {
@Override
public void onVsync(long timestampNanos, int builtInDisplayId, int frame) {
....
mTimestampNanos = timestampNanos;
mFrame = frame;
Message msg = Message.obtain(mHandler, this);
msg.setAsynchronous(true);
mHandler.sendMessageAtTime(msg, timestampNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
}
@Override
public void run() {
....
doFrame(mTimestampNanos, mFrame);
}
}onVsyncCherographerdoFrame()2.7 doFrame(mTimestampNanos, mFrame)
doFrame（）的处理分为两个阶段：
void doFrame(long frameTimeNanos, int frame) {
final long startNanos;
synchronized (mLock) {
//1、阶段一
long intendedFrameTimeNanos = frameTimeNanos;
startNanos = System.nanoTime();
final long jitterNanos = startNanos - frameTimeNanos;
if (jitterNanos >= mFrameIntervalNanos) {
final long skippedFrames = jitterNanos / mFrameIntervalNanos;
if (skippedFrames >= SKIPPED_FRAME_WARNING_LIMIT) {
Log.i(TAG, "Skipped " + skippedFrames + " frames! "
+ "The application may be doing too much work on its main thread.");
}
...
}
...
}frameTimeNanosmFrameIntervalNanoThe application may be doing too much work on its main thread阶段二：
void doFrame(long frameTimeNanos, int frame) {
...
try {
//阶段2
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_VIEW, "Choreographer#doFrame");
AnimationUtils.lockAnimationClock(frameTimeNanos / TimeUtils.NANOS_PER_MS);
mFrameInfo.markInputHandlingStart();
doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_INPUT, frameTimeNanos);
mFrameInfo.markAnimationsStart();
doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_ANIMATION, frameTimeNanos);
mFrameInfo.markPerformTraversalsStart();
doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_TRAVERSAL, frameTimeNanos);
doCallbacks(Choreographer.CALLBACK_COMMIT, frameTimeNanos);
}
...
}doFrame()这里要回忆一下之前的
postCallback()
这个
CallbackmTraversalRunnableRunnablerun()
----》类名:ViewRootImpl
final class TraversalRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
doTraversal();
}
}
void doTraversal() {
if (mTraversalScheduled) {
...
performTraversals();
...
}
}
private void performTraversals() {
...
//开始真正的界面绘制
performDraw();
...
}三、总结
经过漫长的代码跟踪，整个界面刷新流程算是跟踪完了，下面我们来总结一下：
四、问题解答
我们都知道Android的刷新频率是60帧/秒，这是不是意味着每隔16ms就会调用一次onDraw方法？
这里60帧/秒是屏幕刷新频率，但是是否会调用onDraw()方法要看应用是否调用requestLayout()进行注册监听。
如果界面不需要重绘，那么还16ms到后还会刷新屏幕吗？
如果不需要重绘，那么应用就不会受到Vsync信号，但是还是会进行刷新，只不过绘制的数据不变而已；
我们调用invalidate()之后会马上进行屏幕刷新吗？
不会，到等到下一个Vsync信号到来
我们说丢帧是因为主线程做了耗时操作，为什么主线程做了耗时操作就会引起丢帧
原因是，如果在主线程做了耗时操作，就会影响下一帧的绘制，导致界面无法在这个Vsync时间进行刷新，导致丢帧了。
如果在屏幕快要刷新的时候才去OnDraw（）绘制，会丢帧吗？
这个没有太大关系，因为Vsync信号是周期的，我们什么时候发起onDraw（）不会影响界面刷新；
五、参考文档
gityuan大神的 Cherographer原理
慕课视频
到此这篇关于说说Android的UI刷新机制的实现的文章就介绍到这了,更多相关Android UI刷新机制内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！
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